宋 洋
哈尔滨工程大学工程训练中心 黑龙江哈尔滨150000
摘要
本文根据系统的功能要求，以传统的AT89C52单片机为核心，并应用多种功能芯片设计了系统的硬件部分，设计了一个基于流量可调的加油控制系统。
关键词 单片机 脉冲检测 流量控制
本文采用ATMEL公司的AT89C52单片机作为整个系统的核心控制芯片，设计了一个基于流量可调的加油控制系统。该系统可以实现设定加油流速可控，给定加油量的自动控制，同时可检测管道压力值，当环境条件出现危险值时可自动关闭自动停泵关阀、进行声光报警，同时通过现场总线和集中控制中心通讯，接受指令和发送本地工作信息。
1.已知给定0—5V，对应0--1.6MPa的压力传感器信号和形式为脉冲信号，幅值5V,37脉冲/升，最高频率700Hz的流量传感器信号。根据既定要求和工作指标，选用相关芯片与电力电子器件，以PCB印制电路板技术为基础，搭建出符合要求的CPU控制电路和显示控制电路，从不同芯片的适用环境条件中确定供电电压为5V。之后确定常规的X25045芯片搭建保证安全的看门狗电路；使用CAN通讯和MAX485通讯的混合通讯网络；以8255芯片作为键盘模块信号处理的核心；以8279芯片作为操控LED数码显示管的芯片；采取了将CPU微控单元与外部设备之间进行光电耦合的隔离方法，系统硬件电路部分搭建基本完成。
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2. 从设计出的电路图入手，使用Altium Designer电路绘制软件，以双层电路板作为基础，将设计好的电路印制出来，再交给专门负责的厂商加工，作为本课题使用的电路板。
在本系统中，系统通讯有CAN和485两套总线，加油控制箱可通过485以及CAN总线和集控台通讯，发送启停泵请求信号和接受集控台启停泵请求回馈信号，CAN物理总线通过收发器和控制器和加油控制系统相连，单片机的串口通讯线经MAX485和485总线相连[23]。（是否需要通讯此次加油的预设量、当前加油量、流量、压力状态未定）下图是系统CAN和485总线接口示意图2
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3. 使用单片机C语言编写了该系统的软件程序，主要工作即从各个模块入手，置标志位，分芯片编写控制程序，并选择合适的CAN通讯协议，设计进制转换函数，最终通过主程序（main 函数）将各个部分串联起来，而对于加油量的计算，实际上是在一个采样时间中同时计算本次加油的整数升脉冲和上一次剩余的不满一升油量的脉冲。对于此次剩余的不满一升的油量脉冲将会被累计到下次采样时间计算，这样会保证加油量的计算更加精确，并达成最终的设计要求，以实现系统预期功能。
4.运用动手能力和硬件实物调试的理论知识，动手焊接开关电源线，报警指示灯及键盘等外部设备，然后对系统硬件和软件进行调试，验证数据满足系统的技术指标。整个调试过程，验证了设计的系统的可行性和稳定性。
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纵观整个项目，相关硬件和软件的设计和调试的核心部分已经基本完成，在验证之后，已经确定可以达到预期的效果。但要从更深层面审视，整个系统还有一些不足之处。
参考文献
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