基于PIC16F877单片机的井下压力测量技术研究

时间:2012-06-11来源:网络

2.4 数据显示电路设计
压力检测系统采用了彩色智能显示液晶屏,该系列显示器采用集成化CPU,内置一级汉字库(二级字库可选),采用标准指令集,通过RS232C接口或打印机并行口接收控制命令和数据。同时为了提高通讯速度,显示器内设置了一个256字节的输入缓冲区。在发送数据前应先检查DTR(液晶显示器上串口名称)信号,若DTR为高电平(TTL),表示缓冲区满,要等到DTR信号变为低电平(TTL)后再发送数据。即DTR为低电平(TTL)时发送数据,DTR为高电平(TTL)时停止数据发送。如果每组的数据量少于256字节,同时每组之间又有足够的间隔,则不需要判断DTR位信号也可连续发送。
压力检测系统在处理器与液晶屏通信时采用的是串口的形式,把PIC16F877的P4.6管脚当作通用I/O口直接与液晶屏的串行接口向连接,标准的RS-232在进行通信时只需要发送、接收和地线(GND)3个管脚即可,因此液晶显示器与处理器的连接十分简单。但是由于PIC16F877管脚能承受的电平最大5.5 V,而串行接口的电平是TTL电平,所以在连接这两个器件时必须添加一个电平转换芯片MAX3232,具体的连接方式如图4所示,图中YJ-RXD是液晶屏的串行接收接口,P4.6为PIC16F877的发送端口,MAX3232起到了一个电压转换的作用。数据回放主要指的是将存储在FLASH存储芯片中的数据回放到PC机上,PC机接收数据采用的是串口RS-232,通过MAX3232进行连接,如图4所示,这里不再叙述。

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3 软件设计
本系统软件设计主要是单片机系统软件设计。PIC16F877的内核CPU结构是按照精简指令集和高透明指令的宗旨来设计的,因此单片机开发采用专门用于PIC16F877系列单片机而设计集成开发环境,编程采用C语言。PIC16F877作为主CPU。PIC16F877在系统中主要负责压力数据的采集、系统的启动、采集数据的处理、数据的显示和上位机数据的回放等。其软件的主程序流程图如图5所示。

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在整个压力采集系统中,通过PIC16F877单片机来控制启动A/D转换,单片机共采集12个数据,去掉最大与最小的数据,取平均值,作为一个井口压力值。在根据相应的算法,通过进口压力值计算出测点压力和油层压力,再把这3个数据进行存储和显示。

4 结束语
本文设计的压力检测系统通过了现场实验的测试,系统稳定可靠,采集了大量的数据,通过改变测试条件验证了测得压力值的准确性,由于要长期实时监测井下压力,Flash存储器可以存储10天的数据,所以该系统连续工作10天后要对数据进行回访,并存储在计算机上,以便后续参考。井下压力检测系统是通过测量井口压力来推算井底压力的方法来实现压力测量的,这就避免了井下的复杂环境,从而减少了环境对测量的影响。同时使用液晶屏将测量数据进行实时的显示,满足了实时性测量的要求。

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关键词: 测量 技术 研究 压力 井下 PIC16F877 单片机 基于

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