【正文】 AVR,以及 8051。 圖 19 跑馬燈程序流程圖 屆畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁 共 38 頁 5 調(diào)試與仿真 proteus 簡介 Proteus 軟件是 英國 Labcenter electronics 公司的 EDA 工具軟件， Proteus 軟件有近 20年的歷史，在全球廣泛使用。 根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計要求以及硬件電路原理，按照硬件連接和各個模塊芯片的特性以及功能實現(xiàn)要求，本系統(tǒng)的主要流程包括：系統(tǒng)初始化 、 A/D 轉(zhuǎn)換、 LCD 顯示 。 因為每一個 DSl820 在出廠時已經(jīng)給定了唯一的序號 ， 因此任意多個 DSl820 可以存放在同一條單線總線上 。 E： LCD 模塊使能信號控制端。 （ 4） 模塊最佳工作電壓： 。本次設(shè)計選擇液晶顯示器。除 了把 E1和 E2 置低 并 且 E3置 高，否則 74HC138 將保持所有輸出為高。到第 3 個脈沖的下沉之后 DI 端的輸入電平就失去輸入作用，此后 DO/DI 端開始使 用數(shù)據(jù)輸出 DO進行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。當 ADC0832 未工作時其 CS 輸入端 為高電平，此時芯片禁用， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。 VCC/REF： 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0832 是帶有 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器、 8 路多路開關(guān)以及微處理機兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。如果頻率降低，可以適當加大電容 C10。 復(fù)位電路 系 統(tǒng) 在啟動運行時都要復(fù)位，使中央處理器和系統(tǒng)中的其他部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這狀態(tài)開始工作。 加密方式 1時， /EA 都 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。 P3接 口： P3接 口管腳是 八 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個 TTL 門電流。 P1接 口： P1接 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 接 口， P1 接 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。其主要功能特性： （ 1） 存儲器可 寫入 、 擦除 1000 次。 圖 2 輸油泵站通信示意圖 屆畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 共 38 頁 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 本章詳細介紹硬件電路的設(shè)計。通過專門的通訊電纜線或者是利用現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸， 這些方法傳輸距離有限，屆畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 共 38 頁 成本也比較高。系統(tǒng)采用防爆結(jié)構(gòu)，保證不因系統(tǒng)問題而導(dǎo)致事故 [2]。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。各種系列的單片機由于其內(nèi)部功能、單元組成及指令系統(tǒng)的不盡相同，形成了各具特色的系列產(chǎn)品。液晶顯示 模塊 LM016L 顯示 數(shù)據(jù) 。 中間站：是長輸管線沿途設(shè)置的輸油站。 （ 7） 系統(tǒng)具有仿真功能和良好的可視性。 采集傳感器電位， 通過 電位放大后進行 A/D 轉(zhuǎn)換 ， 同時把數(shù)據(jù)上傳給單片機進行處理分析。隨著含蠟高粘原油開采量的增加以及原油開采向深海發(fā)展，各國都特別重視含蠟高粘原油輸送及流動保障技術(shù)研究。 國外研究現(xiàn)狀 目前，世界范圍內(nèi)的高粘、易凝原油管道長距離輸送基本上仍是采用加熱和稀釋兩種工藝。我國長輸管道的自動化水平有了很大的提高。由于 沒有一種有效可行的現(xiàn)場設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測管理系統(tǒng)，輸油管道的監(jiān)測秩序得不到安全、有效的保護，監(jiān)測設(shè)備維護管理操作混亂，設(shè)備 故障得不到及時的修復(fù)，這成為油田生產(chǎn)企業(yè)的一個重大難題。 關(guān)鍵詞 ： 輸油泵站； 單片機；控制； 自動化； 仿真 ABSTRACT Traditional oil pumping station pumping station unattended and substantial costs for artificial. The petent authorities can not Keep pumping station. The pumping station the hidden equipment can not be found. In order to improve management efficiency, we designed a pumping station unattended monitoring stations run state, centralized management of the pumping station automatic control system. This design uses a microcontroller as the control core of the automatic control system. The actual operation of the oil pumping station design the hardware and system software to automatically control the temperature and pressure of the pipeline. This automatic control system by temperature sensors and pressure sensors capture potential data, the data is transmitted through the A / D converter module to the the microcontroller AT89C51 system data processing. Analog into digital data obtained in the liquid crystal display on the LCD display. The regulation of the temperature values and pressure values can be realized through the button. LED and buzzer alarm system. The software portion of the design is pleted by the C language, the software design is divided into the main program, A / D conversion process, horse race lamp program, display program, to achieve automatic control of oil pumping station, with the simulation can view this intuitive system functions. In this paper, the design of the oil pumping station pump control system is characterized by low cost, high efficiency management can be achieved the oil line working condition monitoring. Key words： Oil pump station ； SCM； Control ； Automation。 本設(shè)計采用以單片機為控制核心的自動控制系統(tǒng)。為了提高管理效率，本文設(shè)計了一套可以實現(xiàn)輸油泵站無人職守、監(jiān)控泵站運行狀態(tài)，集中管理泵站的自動控制系統(tǒng)。 本文設(shè)計 的 輸油泵站機泵控制系統(tǒng)的 特點是成本較低， 管理效率高，可以實現(xiàn)對輸油線路工作狀態(tài)的監(jiān)控。目前國內(nèi) 主要使用 傳統(tǒng)的人工定期巡檢、巡查的方式 對輸油管道進行 監(jiān)測 ，導(dǎo)致在具體實施的過程中存在著較大的誤差，監(jiān)測流程復(fù)雜，監(jiān)測周期較長，監(jiān)測費用高等很 多缺點，在技術(shù)上，經(jīng)濟上 都不能適應(yīng)管道監(jiān) 測的自動化、信息化發(fā)展的要求。新建的管道，如撫順 —— 營口成品油管道、輪南 —— 庫爾勒輸油管道及復(fù)線、庫爾勒 —— 部善輸油管道等均采用 SCADA 系統(tǒng)，管道自動化控制系統(tǒng)與管道同步投產(chǎn)。同時輸送工藝的進步也對 設(shè)備材料的制造提出了更高的要求， 通過不斷的摸索與實踐，使我國在埋地金屬管道和儲罐的防腐保溫、陰極保護和腐蝕探測等研究領(lǐng)域也接近國際水平 [1]。 世界各國尤其是盛產(chǎn)含蠟粘性原油的大國，都在大力進行長距離管道常溫輸送工藝的試驗研究。 本系統(tǒng) 的主要設(shè)計內(nèi)容是以單片機系統(tǒng)為核心，結(jié)合 現(xiàn)代 通信技術(shù)，設(shè)計相應(yīng)的硬件電路和系統(tǒng)軟件實現(xiàn)對 輸油泵站的自動控制和 無線監(jiān)測 。 （ 6） 可手動設(shè)置數(shù)據(jù)。首站設(shè)有輸油機泵和加 熱裝置，還 設(shè)置較大容積的儲油罐，以滿足計量及調(diào)節(jié)來油與輸油間不平衡的需要。采集的溫度和壓力 電位數(shù)據(jù)通過 A/D 轉(zhuǎn)換模塊將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量 ， 同時傳遞給單片機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析并處理。主要有 Intel 公司的 MCS— 4 5 96 系 列單片機； Motorola 公司的 MC680 6805 系列單片機； Zilog 公司的 Z8 系列單片機；近年有 Atmel公司的 AT89 系列單片機和 Microchip 公司的 PIC 系列單片機等?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時 /計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 安全性。 通信 技術(shù) 目前國內(nèi)油田油井數(shù)量較多且大部分處于偏遠地區(qū)，位置分散，環(huán)境惡劣， 距離很遠。 輸油泵站和輸油線路的運行參數(shù)可以更快更可靠的傳送到監(jiān)控中心 ， 從而可以以泵站監(jiān)控中心為平臺，依靠局部無線通訊網(wǎng)絡(luò)，全程、全天候、全方位的 對遠距離故障點管道、設(shè)備搶維修技術(shù)支持，危險點運行參數(shù)的實時檢測，實現(xiàn)科學決策、精確指揮、經(jīng)濟節(jié)能降耗、生產(chǎn)高效運營的目標，從而使企業(yè)管理運行達到新的精細化高度 [3]。與 MCS51系列產(chǎn)品指令系統(tǒng) 兼容。在 FIASH 編程時， P0 接 口作為原碼輸入 接 口，當 FIASH進行校驗時， P0接口 輸出原碼，此時 P0接口 外部必須接上拉電阻。 P2接 口在 FLASH 編程和校驗時接收高 8位地址信號和控制信號。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 /EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH）， 不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 P3接 口： 連接 74HC138 譯碼器，通過譯碼器與 LED 連接實現(xiàn)跑馬燈設(shè)計。 本課題 中 ，復(fù)位電路中的電阻 R1=10KΩ ， 電容取 10μF ，若頻率為 ，可以保證可靠的上電復(fù)位。本課題采用 ADC0832 作為 A/D轉(zhuǎn)換芯片。 CLK： 芯片時鐘輸入。但由于 DO端與 DI端在通信時并未同時有效，所以電路設(shè)計時可以把 DO和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當 2 位數(shù)據(jù)為 “0” 、 “1” 時，將 CH0作為負輸入端 IN， CH1 作為正輸入端 IN+進行輸入。 74HC138 特有 3 個使能輸入端：兩個低有效（ E1和 E2）和一個高有效（ E3）。通過編程，可以清晰地顯示各種字符屆畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 共 38 頁 和漢字 ， 直觀便捷的進行操作編程和進行多種漢字、字符的顯示，可以實時顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并具有良好的 “ 人機對話 ” 界面。 （ 3） 工作電流： (5V)。 R/W 為高電平時，讀取數(shù)據(jù)； R/W 為低電平時，寫入數(shù)據(jù) 。 DSl820的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源 。 系統(tǒng)主程序設(shè)計 主程序是整個系統(tǒng)軟件的運行主體，各個子系統(tǒng)軟件都必須經(jīng)過它的調(diào)度，才能運行得當。 圖 17 LCD 仿真 圖 清屏 開顯示 向 LM016L 送顯示地址、 顯示字符 指向下一個待顯示的字符及地址 延時 字符顯示 完否？ 延時 返回 Y N 顯示系統(tǒng)設(shè)置 初始化 LCD 屆畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 共 38 頁 跑馬燈程序設(shè)計 跑馬燈 程序流程 跑 馬燈程序 流程圖，如圖 18 所示： 圖 18 跑馬燈程序流程圖 跑馬燈 說明與仿真 本設(shè)計中使用跑馬燈模擬油路傳輸，使用兩條跑馬燈，分別代表首站和中間站 的油路 。此外，還可以結(jié)合微控制器軟件使用動態(tài)的鍵盤，開關(guān)，按鈕， LED 甚至 LCD 顯示 CPU 模型 [4]。如圖 20所示。軟件設(shè)計包括主程序、 A/D 轉(zhuǎn)換程序、液晶顯示程序、 跑馬燈程序 等。 Taylor :186 [19] temperature controller based on single chip microputer control equipment ,. [20] Takeshi Adaptive Fuzzy Controller Using Fuzzy Nneural IFSA Word :769—772 [21] Wang Responsibility of Fuzzy 8th Triennial Word [22] king Appl