基于PIC16F877單片機(jī)的井下壓力測(cè)量技術(shù)研究

作者：時(shí)間：2012-06-11 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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2．2 壓力采集電路設(shè)計(jì)
壓力檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集主要是通過(guò)單片機(jī)PIC16F877來(lái)完成。壓力檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有一項(xiàng)要求就是精度要達(dá)到0．1％FS，且采集最小間隔為1 s，鑒于這兩個(gè)要求，在數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)時(shí)選用精度很高的多通道24位芯片ADS1226，具有100SPS的數(shù)據(jù)采集率，符合最小1 s的數(shù)據(jù)采集間隔。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/171317.htm

圖2為壓力采集電路的連接圖，其中，P3．0、P3．1、P3．2、P3．3為單片機(jī)的I／O接口，分別與ADS1226的START、SCLK、DOUT、MUX引腳相連。其中P3．0控制著ADS1226的啟動(dòng)信號(hào)，當(dāng)P3．0輸出高電平時(shí)，ADS1226開(kāi)始進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，當(dāng)P3．2輸入低電平時(shí)A／D轉(zhuǎn)換完成，轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)信號(hào)隨著SCLK傳輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/PIC16F877">PIC16F877單片機(jī)內(nèi)。由于壓力傳感器HM10輸出的是4～20 mA的電流信號(hào)，而ADS1226是一個(gè)電壓采集芯片，在此處選用了型號(hào)為ISO-A4-P3-04的電流轉(zhuǎn)電壓芯片。ISO-A4-P3-04把4～20 mA的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成了0～5 V的電壓信號(hào)。
2．3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)
井下數(shù)據(jù)測(cè)量期間可能會(huì)有大量的原始數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)油井狀況的評(píng)估是一份寶貴的資料，因此測(cè)量系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。本系統(tǒng)選用的是大容量Flash存儲(chǔ)器。該器件采用三星公司的CMOS浮置門技術(shù)和與非存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)容量為64M×8位，除此之外還有2 048k×8位的空閑存儲(chǔ)區(qū)。對(duì)528字節(jié)一頁(yè)的寫操作所需時(shí)間典型值是200 μs，而對(duì)16 k字節(jié)一塊的擦除操作典型值也僅需2 ms。每一頁(yè)中的數(shù)據(jù)讀出速度也很快，平均每個(gè)字節(jié)只需50 ns，已經(jīng)與一般的SRAM相當(dāng)。8位I／O端口采用地址、數(shù)據(jù)和命令復(fù)用的方法。這樣既可減少引腳數(shù)，還可使接口電路簡(jiǎn)潔。片內(nèi)的寫控制器能自動(dòng)執(zhí)行寫操作和擦除功能，包括必要的脈沖產(chǎn)生，內(nèi)部校驗(yàn)等，完全不用外部微控制器考慮，簡(jiǎn)化了器件的編程控制難度。如圖3為單片機(jī)PIC16F877與Flash存儲(chǔ)器的接口連接圖。單片機(jī)的P5．0～P5．7管腳與Flash的8為I／O口相連。