基于PIC16F877單片機的井下壓力測量技術研究
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2．4 數(shù)據(jù)顯示電路設計
壓力檢測系統(tǒng)采用了彩色智能顯示液晶屏，該系列顯示器采用集成化CPU，內(nèi)置一級漢字庫(二級字庫可選)，采用標準指令集，通過RS232C接口或打印機并行口接收控制命令和數(shù)據(jù)。同時為了提高通訊速度，顯示器內(nèi)設置了一個256字節(jié)的輸入緩沖區(qū)。在發(fā)送數(shù)據(jù)前應先檢查DTR(液晶顯示器上串口名稱)信號，若DTR為高電平(TTL)，表示緩沖區(qū)滿，要等到DTR信號變?yōu)榈碗娖?TTL)后再發(fā)送數(shù)據(jù)。即DTR為低電平(TTL)時發(fā)送數(shù)據(jù)，DTR為高電平(TTL)時停止數(shù)據(jù)發(fā)送。如果每組的數(shù)據(jù)量少于256字節(jié)，同時每組之間又有足夠的間隔，則不需要判斷DTR位信號也可連續(xù)發(fā)送。
壓力檢測系統(tǒng)在處理器與液晶屏通信時采用的是串口的形式，把PIC16F877的P4．6管腳當作通用I／O口直接與液晶屏的串行接口向連接，標準的RS-232在進行通信時只需要發(fā)送、接收和地線(GND)3個管腳即可，因此液晶顯示器與處理器的連接十分簡單。但是由于PIC16F877管腳能承受的電平最大5．5 V，而串行接口的電平是TTL電平，所以在連接這兩個器件時必須添加一個電平轉換芯片MAX3232，具體的連接方式如圖4所示，圖中YJ-RXD是液晶屏的串行接收接口，P4．6為PIC16F877的發(fā)送端口，MAX3232起到了一個電壓轉換的作用。數(shù)據(jù)回放主要指的是將存儲在FLASH存儲芯片中的數(shù)據(jù)回放到PC機上，PC機接收數(shù)據(jù)采用的是串口RS-232，通過MAX3232進行連接，如圖4所示，這里不再敘述。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/171317.htm
3 軟件設計
本系統(tǒng)軟件設計主要是單片機系統(tǒng)軟件設計。PIC16F877的內(nèi)核CPU結構是按照精簡指令集和高透明指令的宗旨來設計的，因此單片機開發(fā)采用專門用于PIC16F877系列單片機而設計集成開發(fā)環(huán)境，編程采用C語言。PIC16F877作為主CPU。PIC16F877在系統(tǒng)中主要負責壓力數(shù)據(jù)的采集、系統(tǒng)的啟動、采集數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)的顯示和上位機數(shù)據(jù)的回放等。其軟件的主程序流程圖如圖5所示。
在整個壓力采集系統(tǒng)中，通過PIC16F877單片機來控制啟動A／D轉換，單片機共采集12個數(shù)據(jù)，去掉最大與最小的數(shù)據(jù)，取平均值，作為一個井口壓力值。在根據(jù)相應的算法，通過進口壓力值計算出測點壓力和油層壓力，再把這3個數(shù)據(jù)進行存儲和顯示。
4 結束語
本文設計的壓力檢測系統(tǒng)通過了現(xiàn)場實驗的測試，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，采集了大量的數(shù)據(jù)，通過改變測試條件驗證了測得壓力值的準確性，由于要長期實時監(jiān)測井下壓力，F(xiàn)lash存儲器可以存儲10天的數(shù)據(jù)，所以該系統(tǒng)連續(xù)工作10天后要對數(shù)據(jù)進行回訪，并存儲在計算機上，以便后續(xù)參考。井下壓力檢測系統(tǒng)是通過測量井口壓力來推算井底壓力的方法來實現(xiàn)壓力測量的，這就避免了井下的復雜環(huán)境，從而減少了環(huán)境對測量的影響。同時使用液晶屏將測量數(shù)據(jù)進行實時的顯示，滿足了實時性測量的要求。
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