压力测控系统的设计

　1　系统设计

　　系统设计如图1所示。组态王定时与单片机通信,进行一次压力的测量,压力由压力传感器转变为电压信号,由单片机进行测量,单片机把模数转换得到的数字量通过UART　　传送到PC,组态王对数据进行处理,并进行画面的动态显示和报警提示,通知操作员及时对现场的状况作出判断,以作出相应的调整,实现实时控制。

　　2　局部原理实现

　　(1)压力测量电路的实现

　　压力经由压力传感器转变为电压信号,对电压的测量可以有多种方法,考虑到LPC932自身带有模拟比较器,利用了Σ-ΔADC算法,实现了模拟比较器测电压的廉价AD。

　　(2)组态王和单片机通讯的实现

　　组态王和单片机的通讯协议有2种,一种是HEX通讯协议,一种是ASCII码通讯协议,本设计使用ASCII码通讯协议。

　　(3)实时控制的实现

　　利用电位器模拟油罐的压力,利用单片机进行测量,组态王定时和单片机通信,进行一次油罐压力的测量。当油罐压力低于规定极限时,组态王通知单片机打开加油阀,当由于某种原因致使加油阀打不开时,油罐压力由于使用而继续下降,当下降到危险极限时,进行报警提示,通知工作人员进行维修。反之亦然。

　　(4)人机界面的实现

　　利用组态王实现友好的人机界面,配合现场实现同步指示,包括加油阀的开关状态,报警指示灯的闪烁,现场油罐压力的实时显示等,做好实时趋势曲线和历史趋势曲线的描绘。

　　3　单片机主程序流程

　　单片机主程序流程如图2所示。

　　4　硬件实现

　　使用了周立功单片机公司研发的DP932仿真实验仪,部分硬件原理如下:

　　(1)ADC转换电路(见图3)

　　使用LPC932 I/O口的推挽输出功能控制ADCC对电容进行充放电,从而使电容ADC T(加在LPC932自带模拟比较器的反相输入端)的电压等于被测电压(加在PLC932自带模拟比较器的正相输入端),运用Σ-ΔADC算法计算被测电压。

　(2)模拟油罐压力电路(见图4)

　　调节电位器,可使VIN端(加在LPC932自带模拟比较器的正相输入端)的电压在0~3 V之间变动,从而模拟了不同的压力。

　　(3)加油阀开关指示电路(见图5)

　　这是双色发光管,利用LPC932的推挽输出可直接驱动,当加油阀开时亮绿灯,反之则绿灯灭。

       (4)报警指示电路(见图6)

　　当报警发生时,亮红灯,同时响蜂鸣器,当报警消除时红灯灭,停蜂鸣器。可利用LPC932的开漏输出特性以降低功耗。