【正文】 畢業(yè)設計（論文） 摘要 在工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關量都是常用的主要被 控參數(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)的很多領域中，都需要對壓力進行檢測。而井下壓力的檢測對礦井 安全更是尤其重要。為了獲取井下待測地層的壓力，提出了一種利用傳感器將壓力轉化 為電信號，把脈沖數(shù)據(jù)信號與直流能量疊加，以電流形式饋入電纜，實現(xiàn)能量/數(shù)據(jù)的耦 合傳輸。該測量方法能夠滿足井下遠距離傳輸?shù)囊螅膳c電子壓力計配合實現(xiàn)地面直 讀測量，精確度較高。采用單片機對壓力進行檢測不僅具有檢測方便、簡單和靈活性大 等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被測壓力的精確度。因此，單片機對壓力的檢測問題是一 個工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到的控制問題。 單片機是一種集 CPU、RAM、ROM、I/O 接口和中斷系統(tǒng)等部分于一體的器件， 只需要外加電源和晶振就可實現(xiàn)對數(shù)字信息的處理和控制。因此，單片機廣泛用于現(xiàn)代 工業(yè)控制中。 本論文側重介紹“單片機壓力檢測系統(tǒng)”的軟件設計及相關內(nèi)容。論文的主要內(nèi)容包 括：采樣、濾波、鍵盤、LED 顯示和報警系統(tǒng)，單片機 AT89S52 的開發(fā)以及系統(tǒng)應用 軟件開發(fā)等。作為控制系統(tǒng)中的一個典型實驗設計，單片機壓力檢測系統(tǒng)綜合運用了微 機原理、自動控制原理、模擬電子技術、數(shù)字控制技術、鍵盤顯示技術等諸多方面的知 識，是對所學知識的一次綜合測試 關鍵詞：壓力測量；AT89S52； CAN 總線；安全檢測系統(tǒng) I 畢業(yè)設計（論文） ABSTRACT With scientific constant progress, in industrial production, electric current, voltage, temperature, pressure are mainly monly used. especially in the underground mine industry, the accurate test of pressure is very obtain pressures of the formations in well tell testing ,a downhole wireline remote telemetry method is developed by using time division frequency transmission technology in the also enables to supply power to the downhole tool on a singlecore weredarmored camored coded pulse data are modulated on power signals. Then the surface processor uses double countered synchronism method to measure the pressure frequencies. Adopt SingleChip Microputer is it control convenient, simple, flexibility advantage such as being heavy to have not merely to control to go on to pressure to e, and can raise by technical indicator not to accuse of pressure by a large margin, thus can big improvement quality and the quantity of products. So the control problem to the pressure of SingleChip Microputer is the control problem constantly be able to encounter in the industry manufacture. This thesis introduces the design and debugging of “the pressure control system by microputer”. As a typical experimental design in control system, it uses much control knowledge and prehensively tests student’s ability in control system. The content of this thesis mainly includes: introduces, filtering ware, keyboard, manputer dialogue supported by LED indication, heat control method, the development of microputer MCS51 and systemic applied software. Key words： pressure control；AT89S52；CAN bus。 Safety monitoring system . II 畢業(yè)設計（論文） 目錄 摘要 …… I ABSTRACT …… 錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。 1 緒論 …… 1 課題分析 …… 1 問題的提出 …… 1 問題研究的意義 …… 1 國內(nèi)外發(fā)展狀況 …… 1 問題及發(fā)展趨勢 …… 2 本文研究的內(nèi)容及實現(xiàn)的功能 …… 3 研究內(nèi)容 …… 3 功能 …… 3 2 檢測系統(tǒng)設計及單片機介紹 …… 4 檢測系統(tǒng)設計 …… 4 整個煤礦安全檢測系統(tǒng)簡介 …… 4 檢測系統(tǒng)硬件設計 …… 4 檢測系統(tǒng)軟件流程圖 …… 5 AT89C52 單片機基本知識 …… 6 看門狗電路 …… 10 A/D 轉換電路 …… 11 開關量輸入 …… 15 開關量輸出 …… 16 穩(wěn)壓電源電路 …… 18 LED 顯示電路 …… 18 地址開關電路 …… 20 聲光報警電路 …… 20 主程序流程圖 …… 23 中斷子程序流程圖 …… 24 數(shù)據(jù)采集子程序流程圖 …… 25 數(shù)字濾波子程序流程圖 …… 25 3 硬件電路設計 …… 10 4 系統(tǒng)的軟件設計 …… 23 壓力標度變換流程圖 …… 26 III 畢業(yè)設計（論文） 5 總結 …… 28 參考文獻 …… 29 致謝 …… 錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。 IV 畢業(yè)設計（論文） 1 課題分析 問題的提出 緒論 煤炭是我國的主要能源，在一次性能源中，所占比例在 70%以上。我國煤田遍布全 國，但煤層的賦存條件和地質情況差異很大，很多礦井自然環(huán)境惡劣，受到水、火、瓦 斯、粉塵、頂板事故等自然災害的威脅。在這些自然災害所造成的事故中，瓦斯事故死 亡人數(shù)占總死亡人數(shù)的 30%~40%。特別是瓦斯煤塵爆炸事故，危害更為嚴重。因此， 預防事故是煤礦安全工作的重點。在煤礦中，裝備礦井安全監(jiān)控裝置是防止煤礦事故的 重要手段，這就要求有更多的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的研究。在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中，井下監(jiān)控分站 擔負著非常重要的作用，主要包括對井下甲烷、一氧化碳、氧氣、二氧化碳等氣體濃度 的檢測；對風速、風量、氣壓、溫度、粉塵濃度等環(huán)境參數(shù)的檢測；對生產(chǎn)設備運行狀 態(tài)的監(jiān)測、監(jiān)控等。 問題研究的意義 近幾年來，信息技術被迅速地應用到了煤礦安全生產(chǎn)領域，并取得了明顯的經(jīng)濟和 社會效益。國家對煤礦安全生產(chǎn)的管理力度在不斷加強，同業(yè)各單位都在進行數(shù)字化礦 井的建設和改造。盡管煤礦安全監(jiān)控技術已得到發(fā)展和應用，但由于多數(shù)礦井技術基礎 薄弱，監(jiān)控裝置的裝備情況與有關規(guī)定相距甚遠。國有重點煤礦中，尚有布部分瓦斯災 害嚴重的礦井沒有裝備監(jiān)控系統(tǒng)，瓦斯斷電裝置、便攜式瓦斯檢測儀器的裝備數(shù)量也不 足，國有地方煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦的差距很大。在已經(jīng)裝備了監(jiān)控裝置的礦井中，設備 的使用、維護和進一步更新改造方面尚存在不少問題。煤礦安全監(jiān)控是綜合性技術，涉 及到計算機、電子技術、通訊、物理、化學、電工等多種學科，與礦山采、掘、機、運、 通等生產(chǎn)環(huán)節(jié)密切相關，功能復雜，技術難度高。因此，在相當長的時期內(nèi)，對于監(jiān)控 裝置的裝備、管理和培訓任務十分艱巨。 為了從根本上解決煤礦安全問題，需要依 靠科技進步手段提高煤礦整體安全技術裝備與管理水平。 其中在高瓦斯礦井建立煤礦安 全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，從而改善煤礦安全環(huán)境和建立包括煤礦安全隱患全面查排、實時監(jiān)督 管理、 安全保障等內(nèi)容的安全管理體系是長治久安防止煤礦安全事故的最重要的兩個方 面。 國內(nèi)外發(fā)展狀況 井下安全檢測系統(tǒng)是礦井安全監(jiān)控技術的一部分， 是隨著煤炭工業(yè)發(fā)展而逐步發(fā)展 起來的。1815 年，英國發(fā)明了世界上第一種瓦斯監(jiān)測儀器——瓦斯檢定燈，利用火焰的 高度來測量瓦斯?jié)舛取?0 世紀 30 年代，日本發(fā)明了光干涉瓦斯檢定器，一直沿用至今。 40 年代，美國研制了檢測瓦斯氣體的敏感元件——鉑絲催化元件。1954 年，英國采礦 1 畢業(yè)設計（論文） 安全研究所（SMRE）制成了最早的載體催化元件。60 年代以后，主要產(chǎn)煤國家都把發(fā)展 載體催化元件作為瓦斯檢測儀器的主攻方向。 電子技術的進步推動了瓦斯監(jiān)測裝置的進 一步發(fā)展，首先是研制小型化個人攜帶式儀器，以后是礦井監(jiān)控系統(tǒng)，如 70 年代后期 法國研制的 CTT63/40 礦井監(jiān)控系統(tǒng)、英國的 MINOS 系統(tǒng)、美國的 SCADA 系統(tǒng)等。 我國監(jiān)控分站技術經(jīng)歷了從簡單到復雜、從低水平到高技術的發(fā)展過程。從建國初 期到 70 年代，煤礦下井人員主要使用光學瓦斯檢定器、瓦斯檢定燈、檢知管、風表等 攜帶式儀器檢測井下環(huán)境參數(shù)。60 年代初期，我國開始研制載體催化元件，19