基于C51存储式压力计监控系统设计

　　1　引　　言

　　存储式压力计是集压力数据的采集、存储、显示、通讯等多种功能于一体的在线压力检测仪表。设计的存储式压力计是一个实时在线监测系统,从油井中不断地采集压力值,并连续存储这些压力数据,以便工作人员通过分析这些数据,实时监测采油油井中压力的变化。为工程技术人员分析采油环境,调节采油量,及时处理危险情况等提供了方便。监控系统对监控参数随时可以查询并打印实时数据。

　　2　应用C51编程时中断应注意的问题

　　单片机C语言中,C51编译器支持在C源程序中直接开发中断程序,减轻了用汇编语言开发中断程序的繁琐过程。中断服务程序的完整语法为:

　　返回值　函数名([参数])interrupt n using m

　　其中n对应中断源的编号,取值范围0～4;m对应中断服务子程序所使用的工作寄存器组,取值范围0～3。例如:在语句void COMM(　)interrupt 4 using1中,4是中断源编号代表串行口中断,1表示中断服务子程序使用工作寄存器组1。

　　3　串行通信硬件设计

　　89C51的串行口是全双工的通用异步接收/发送器UART。发送时数据由TXD端送出,接收时数据由RXD端接入。有两个缓冲器SBUF,一个用作发送,另一个用作接收,它们占用同一地址。串行口中有两个特殊功能寄存器SCON和PCON,分别用来控制串行口的工作方式和波特率。采用串行口方式1(10位方式)经过RS232电平转换,可以和通用PC机接口进行串行通信。

　　MAX232芯片是MAXIM公司生产、包含两路接收器和驱动器的IC芯片。内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5V电源电压变换成RS-232C输出电平所需的±10V电压。所以,采用此芯片接口的串行通信系统只需单一的±5V电源就可以。对于没有±12V电源的场合,其适应性更强。MAX232芯片的引脚和单片机之间的硬件连接如图1所示。

　　图1中,C5是电源滤波电容,C1、C2、C3和C4是倍压电容。把输入的+5V电源电压变换成为RS-232C输出电平所需的±10V电压。图1中有两组驱动。单片机发送端引脚TXD信号与MAX232芯片引脚T1IN相连,经过逻辑转换从MAX232芯片引脚T1OUT输出接到PC机接收端。PC机发送端接到MAX232芯片引脚R1IN,经过逻辑转换从MAX232芯片引脚R10UT输出接到单片机接收端引脚RXD。

　　4　监控程序通信功能和下位机通信设计

　　将存储式压力计采样所得的压力值存储到E2PROM中,当上位机要读取数据时,向下位机发送请求字符,下位机进入串口中断,将数据从存储器中读出,发送给上位机。上位机接收到数据后,进行相应的数据处理。也可以完成上位机发送系统时间给下位机,下位机进行存储并在LCD上显示的功能。通过判断不同的检测字符可实现系统时间的下传和压力数据向上位机的传送等功能。