1、最新 精品 Word 歡迎下載 可修改第一章 緒論1.1課題研究的背景科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和新的技術(shù)革命,使采礦業(yè)面臨三大問(wèn)題的挑戰(zhàn),即網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化和高效化。由于給礦山電動(dòng)輪汽車保養(yǎng)的潤(rùn)滑油粘度較高，傳統(tǒng)的加油模式很難解決油液冬季冷凝的問(wèn)題，導(dǎo)致礦山用電動(dòng)輪汽車的保養(yǎng)效率下降。電動(dòng)輪汽車的維修成本是礦山財(cái)務(wù)支出的重要組成部分，因此對(duì)電動(dòng)輪汽車加油系統(tǒng)的智能化和管理系統(tǒng)的信息化的要求越來(lái)越高。將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入到礦山電動(dòng)輪汽車加油系統(tǒng)中，可提高礦山加油系統(tǒng)的加油效率，從而也提高了礦山的經(jīng)濟(jì)效益。系統(tǒng)以單片機(jī)為核心,達(dá)到了工作安全可靠、使用方便、快捷、高效的目的，也為公司節(jié)

2、約了開(kāi)支。適合小型自助式加油站的建設(shè),同時(shí)也可用于加油站舊設(shè)備的改造。礦山計(jì)算機(jī)應(yīng)用起步于20世紀(jì)60年代。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，四十多年來(lái)，計(jì)算機(jī)在采礦業(yè)中的應(yīng)用中取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，同時(shí)也積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。國(guó)外的礦山潤(rùn)滑油加油系統(tǒng)發(fā)展相對(duì)成熟，有公司生產(chǎn)專門(mén)的產(chǎn)品。如20世紀(jì)80年代，許多歐洲國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始研制了與殼牌等潤(rùn)滑油配套的加油系統(tǒng)，此時(shí)的礦山潤(rùn)滑油加油系統(tǒng)是采用氣動(dòng)活塞式油泵供油，加油槍帶電子計(jì)量裝置，此加油系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是氣動(dòng)泵噪聲大，不能實(shí)現(xiàn)預(yù)置加油；近年來(lái)國(guó)外卡機(jī)聯(lián)動(dòng)加油系統(tǒng)發(fā)展迅速，Mobil公司的Speed Pass采用非接觸的射頻識(shí)別技術(shù)，現(xiàn)已獲得大規(guī)

3、模應(yīng)用，以色列OTI公司采用非接觸射頻識(shí)別技術(shù)的卡機(jī)聯(lián)動(dòng)加油系統(tǒng)也已在多1300座油庫(kù)1(2021年12月統(tǒng)計(jì))。美國(guó)的成品油出廠后通過(guò)地下的輸油管線或油輪輸送至遍及全美各地的大約1300多個(gè)油庫(kù)，再用油罐車等方式運(yùn)送各采礦場(chǎng)。他們通過(guò)合同的方式與專業(yè)的獨(dú)立運(yùn)營(yíng)商合作，實(shí)現(xiàn)配送業(yè)務(wù)的專業(yè)化和社會(huì)化，從而降低了運(yùn)輸成本及各類及各類人工費(fèi)用和管理費(fèi)用。四十多年來(lái)，我國(guó)的礦山電動(dòng)輪加油系統(tǒng)已在不斷的發(fā)展，電動(dòng)輪汽車加油系統(tǒng)已由原來(lái)20世紀(jì)60到70年代的手動(dòng)加油方式發(fā)展到90年代的電腦控制自動(dòng)加油方式。一些科研單位在開(kāi)發(fā)適用于礦山電動(dòng)輪汽車智能化加油的控制和管理方面做了大量工作：1999年，東風(fēng)汽車

4、2公司為了解決因礦山加油系統(tǒng)的潤(rùn)滑油冬季冷凝而導(dǎo)致加油機(jī)的柱塞泵吸油困難的問(wèn)題，開(kāi)始對(duì)電動(dòng)輪汽車裝配線潤(rùn)滑油加注系統(tǒng)進(jìn)行改造，即利用蒸氣通過(guò)蛇型管給油箱預(yù)加熱的方式來(lái)解決油液的冷凝問(wèn)題；采用光柵位移傳感器計(jì)量潤(rùn)滑油加注機(jī)活塞行程；用單片機(jī)技術(shù)對(duì)加油量數(shù)據(jù)采集、分析計(jì)算、LED顯示2。這種加油系統(tǒng)雖然解決了潤(rùn)滑油冬季加不出油的問(wèn)題，但種系統(tǒng)比較復(fù)雜，要專門(mén)用蒸汽來(lái)給油箱預(yù)熱。1.2論文選題的目的和意義隨著我國(guó)采礦業(yè)的發(fā)展和大型電動(dòng)輪汽車的研制生產(chǎn),目前我國(guó)礦山用電動(dòng)輪汽車在不斷的增加,其年用油量已超過(guò)幾百萬(wàn)噸?！叭加桶l(fā)放”仍采用人工擰閥讀表的普通汽車加油機(jī)加油。用這種加油機(jī)加油,不但勞動(dòng)強(qiáng)度大,

5、而且加油精度低和不規(guī)范；特別是給電動(dòng)輪汽車保養(yǎng)的機(jī)油和液壓油的黏度較高，在冬天氣溫較低時(shí)，油料冷凝就較為嚴(yán)重。致使這種加油機(jī)的柱塞泵吸油困難，嚴(yán)重影響潤(rùn)滑油的正常加注數(shù)量也很容易使加油機(jī)的計(jì)量裝置損壞失效。油料消耗和管理是成本管理的重點(diǎn)，又是安全生產(chǎn)管理的重點(diǎn)。因此電動(dòng)輪汽車油料的供、管、用、發(fā)是否規(guī)范，對(duì)電動(dòng)輪汽車油料的消耗控制乃至提高整個(gè)礦山的效益，都是至關(guān)重要的。計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展為人們利用計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行工業(yè)控制提供了有效的手段。利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和軟件工程技術(shù)，本文提出了基于AT89C51單片機(jī)為核心控制系統(tǒng)的電動(dòng)輪汽車智能化加油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想。此加油系統(tǒng)通過(guò)上位機(jī)PC機(jī)

6、給AT89C51以信號(hào)，相應(yīng)的信號(hào)傳給繼電器，通過(guò)繼電器的動(dòng)作控制電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)球閥的開(kāi)啟和關(guān)閉；此加油系統(tǒng)集電氣技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)于一體。采用該加油系統(tǒng)進(jìn)行供油有其多方面優(yōu)越性能：一是可以提高供油系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，方便地實(shí)現(xiàn)供油系統(tǒng)的集中管理與監(jiān)控；二同是具有良好的節(jié)能性3；三是在開(kāi)、停機(jī)時(shí)采用了繼電器，能減小電流對(duì)電網(wǎng)及供油油壓對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊。四是能減小油泵、電機(jī)自身的機(jī)械沖擊損耗?；谝詥纹瑱C(jī)為核心控制系統(tǒng)的電動(dòng)輪汽車智能化加油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提高了電動(dòng)輪汽車加油的自動(dòng)化、智能化及油料信息的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。使電動(dòng)輪汽車加油過(guò)程安全高效及信息資源共享，減少了手工機(jī)械重復(fù)勞動(dòng),提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)

7、效益。總之，本文的研究對(duì)礦山實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)具有重要理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義4。1.3課題研究的現(xiàn)場(chǎng)分析假設(shè)給定某礦山企業(yè)有E型電動(dòng)車：2輛，油箱體積500L，R型電動(dòng)車：2輛，油箱體積580L。電動(dòng)輪運(yùn)輸車輛在日常生產(chǎn)中，保養(yǎng)的內(nèi)容有：需要定期更換發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油、液壓升降系統(tǒng)的液壓油、液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與液壓制動(dòng)系統(tǒng)的液壓油、輪馬達(dá)齒輪箱中的齒輪油、前輪轂中的齒輪油、自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)中的潤(rùn)滑脂等，在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們將預(yù)加油的種類歸納為四種：油液A、油液B、油液C、油液D。同時(shí)在三班作業(yè)時(shí)也需要對(duì)上述油、脂進(jìn)行必要的補(bǔ)加以保證車輛正常的運(yùn)行。如果不能按時(shí)按量給電動(dòng)輪汽車加油保養(yǎng)，就很容易使電動(dòng)輪汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)損

8、壞，導(dǎo)致電動(dòng)輪汽車提前中修或大修。現(xiàn)有的加油系統(tǒng)存在以下問(wèn)題：1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加油機(jī)油泵眾多，不易管理，而且所使用的加油機(jī)氣動(dòng)泵價(jià)格昂貴，其電能消耗和應(yīng)用維護(hù)成本高。2.機(jī)油和液壓油在冬季時(shí)其流動(dòng)性差，致使所使用的加油氣液泵負(fù)荷大，流量不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，使設(shè)備加油時(shí)間延長(zhǎng)，嚴(yán)重影響電動(dòng)輪汽車保養(yǎng)效率。3.加油機(jī)計(jì)量裝置易損壞失效，而且人工加油計(jì)量不夠準(zhǔn)確，極易出現(xiàn)加油過(guò)多或過(guò)少問(wèn)題，對(duì)設(shè)備行為極為不利。同時(shí)，由于對(duì)每輛電動(dòng)輪汽車油料消耗情況沒(méi)有一個(gè)真實(shí)的記錄統(tǒng)計(jì)，不利于保養(yǎng)庫(kù)管理以及設(shè)備狀況分析。4.所使用的加油氣液泵需要空壓機(jī)提供氣源，空壓機(jī)噪聲大，而且空氣可壓縮，輸油存在脈動(dòng)，輸油精確度

9、不高，計(jì)量精度也不高。原加油系統(tǒng)存在的不足嚴(yán)重影響了電動(dòng)輪汽車的保養(yǎng)效率，隨著各礦采礦業(yè)的不斷發(fā)展，原來(lái)的加油系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足電動(dòng)輪汽車的保養(yǎng)了。為滿足現(xiàn)有電動(dòng)輪汽車的充分保養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前礦山保養(yǎng)庫(kù)信息化、自動(dòng)化管理的目的，提高礦業(yè)部門(mén)的經(jīng)濟(jì)效益，就急需要對(duì)運(yùn)用在此類礦山企業(yè)的電動(dòng)輪汽車的加油系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。1.4本文課題的來(lái)源及課題研究目標(biāo)由1.3節(jié)的課題現(xiàn)場(chǎng)分析可以看出，目前，礦山企業(yè)所用的加油方式，在冬天氣溫較低時(shí)，油料冷凝就較嚴(yán)重。經(jīng)常導(dǎo)致加油機(jī)的柱塞泵吸油困難，嚴(yán)重影響了潤(rùn)滑油的正常加注數(shù)量,從而大大降低了電動(dòng)輪汽車的保養(yǎng)效率。原加油系統(tǒng)也存在其他許多的不足之處。針對(duì)礦山企業(yè)目前保養(yǎng)庫(kù)加

10、油系統(tǒng)油料發(fā)放和管理的這些具體問(wèn)題，本文研究的對(duì)象就是德興銅礦電動(dòng)輪汽車的加油系統(tǒng)。本文提出了一種基于以單片機(jī)為核心控制系統(tǒng)的電動(dòng)輪汽車智能化加油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)電動(dòng)輪汽車需要加注油液的情況，本智能化加油系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足幾個(gè)要求：1.能適應(yīng)電動(dòng)輪汽車油箱大小，滿足快速加油的要求;2.可以提高供油系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，方便地實(shí)現(xiàn)供油系統(tǒng)的集中管理與監(jiān)控;3.具有良好的節(jié)能性；4.在開(kāi)、停機(jī)時(shí)能減小電流對(duì)電網(wǎng)及供油油壓對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊;5.能減小油泵、電機(jī)自身的機(jī)械沖擊損耗；6.可以相對(duì)精確地預(yù)置加油。1.5本課題研究?jī)?nèi)容和方法1.加油系統(tǒng)的組成及工作原理;2. 加油系統(tǒng)的供給系統(tǒng)的零部件選型

11、設(shè)計(jì);3. 加油系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及其集成;4. 加油系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì);5. 加油系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)的管理與應(yīng)用; 1.6本章小結(jié)本章從總體上闡述了本加油系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景、目的和意義、課題的來(lái)源和應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)以及實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的方法。第二章 加油系統(tǒng)的組成及工作原理2.1 系統(tǒng)的組成為實(shí)現(xiàn)前敘章節(jié)提到的設(shè)計(jì)要求，此電動(dòng)輪汽車智能化加油系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)分油料供給系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)兩大部分。本課題主要實(shí)現(xiàn)此系統(tǒng)的供給系統(tǒng)的零部件選型設(shè)計(jì)、硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)和集成，即油料供給系統(tǒng)。油料供給系統(tǒng)主要由管路系統(tǒng)部分組成。另作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)也必不可少，它包括加油控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)兩部分。圖2.1為加油

12、系統(tǒng)的組成圖。管路系統(tǒng)由儲(chǔ)油部分、供油部分、計(jì)量加注部分和油料回流部分組成。電動(dòng)輪加油系統(tǒng) 油料供給系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)管路系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)控制系統(tǒng)供油部分儲(chǔ)油部分加注部分回流部分控制加油系統(tǒng)設(shè)定數(shù)據(jù)管理信號(hào)采集圖2-1 加油系統(tǒng)組成圖為適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境需要，加油系統(tǒng)的各組成部分在空間分布都比較集中5。其中，儲(chǔ)油間和保養(yǎng)庫(kù)臨近，通過(guò)地下油路管道連接。儲(chǔ)油部分、供油部分和油料回流部分管道系統(tǒng)位于儲(chǔ)油間內(nèi)；加注部分管道系統(tǒng)位于保養(yǎng)庫(kù)內(nèi)，電動(dòng)輪汽車在保養(yǎng)庫(kù)內(nèi)加油,保養(yǎng)庫(kù)內(nèi)有4條車道。計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)位于計(jì)算機(jī)控制室內(nèi)。計(jì)算機(jī)控制室內(nèi)有單片機(jī)、電控柜、接線端子板以及上位機(jī)PC機(jī)。計(jì)算機(jī)控制室與油料間和

13、保養(yǎng)庫(kù)之間用電源線和屏蔽信號(hào)線連接。2.2系統(tǒng)的工作原理加油系統(tǒng)的工作原理圖見(jiàn)圖2.2所示。其工作原理為：在加油情況下，操作平臺(tái)通過(guò)對(duì)設(shè)置在油料輸出主管路上的螺桿泵、及四個(gè)并聯(lián)支管路中的電動(dòng)球閥、刮板式流量計(jì)及加油槍，以及獨(dú)立的計(jì)量控制單元、終端等按照設(shè)置的程序控制液體的流動(dòng)。控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)喝停止，利用刮板式流量計(jì)對(duì)輸出的油液進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集，配合LPJ光電脈沖轉(zhuǎn)換器把信號(hào)反饋給單片機(jī)，它們組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，可調(diào)整輸出油量的啟動(dòng)和停止，以滿足加油操作對(duì)油量的要求。輸出的油量同上位機(jī)PC機(jī)預(yù)置的油量進(jìn)行比較，控制加油過(guò)程的執(zhí)行，并且整個(gè)加油過(guò)程呈動(dòng)態(tài)監(jiān)控。當(dāng)電動(dòng)機(jī)9驅(qū)動(dòng)主油泵6工作時(shí)，而且回油

14、管路上的電動(dòng)球閥7關(guān)閉時(shí)，被加油料從儲(chǔ)油灌2、截止閥3、濾油器4、主油泵6、電動(dòng)球閥11、流量計(jì)12到加油槍15，最后流入被加油油箱。工作過(guò)程為，操作人員把加油槍與被加油箱相連結(jié)，打開(kāi)加油槍開(kāi)關(guān)，油料經(jīng)加油槍加入油箱中。系統(tǒng)中4個(gè)獨(dú)立的加油槍單獨(dú)加油。工業(yè)PC根據(jù)操作平臺(tái)設(shè)定的加油數(shù)量指令，控制加油管路上的電動(dòng)球閥11通斷，電動(dòng)球閥開(kāi)啟，即通過(guò)操作平臺(tái)的加油指令控制電動(dòng)球閥通電打開(kāi)電動(dòng)球閥，當(dāng)加入油量和加油指令一致時(shí)，通過(guò)單片機(jī)的中斷處理，使供油的電動(dòng)機(jī)提前制動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止供油時(shí)剛好為PC機(jī)預(yù)置的加油量，再經(jīng)過(guò)單片機(jī)的延時(shí)處理，出油口的電動(dòng)球閥關(guān)閉，回油口的電動(dòng)球閥開(kāi)啟，此時(shí)電動(dòng)機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)，

15、把殘留在管路中的油液回收到回油池中。當(dāng)加油操作發(fā)生意外時(shí)，操作人員可以首先關(guān)閉加油槍口處的開(kāi)關(guān)，使加油停止，同時(shí)，拉下電動(dòng)機(jī)處的刀閘開(kāi)關(guān)，和按下單片機(jī)的中斷按鈕，這時(shí)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)的處理，把已經(jīng)加油的油量經(jīng)過(guò)計(jì)算整理，回傳給上位機(jī)PC機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)保存工作。這樣就實(shí)現(xiàn)了加油系統(tǒng)的相對(duì)智能化。下面為加油控制系統(tǒng)的原理圖：1圖2-2 加油系統(tǒng)原理圖電動(dòng)輪汽車日常保養(yǎng)中需要加注4種油液，分別是機(jī)油A、機(jī)油B、油液C、油液D。考慮到4種油料不能混合的特點(diǎn)，故只可選用四套相同獨(dú)立的油料管路供給系統(tǒng)。圖2-2的管路系統(tǒng)是其中一種油料的管路系統(tǒng)，每一車道對(duì)應(yīng)相應(yīng)的一種油液，四種油料的管路系統(tǒng)相同。系統(tǒng)采用單獨(dú)供

16、油方式，分別采用四個(gè)油泵供油，保養(yǎng)庫(kù)有4條車道。而且油泵安置在儲(chǔ)油間內(nèi)，方便操作管理。供油路形成封閉供油，減少跑漏油和環(huán)境對(duì)油的污染。管路系統(tǒng)由儲(chǔ)油部分、供油部分、計(jì)量加注部分和回流部分組成。其中儲(chǔ)油部分包括：油池、過(guò)濾器、輔助加油泵和儲(chǔ)油罐。但限于本論文各種因素的考慮，此部分不加以詳細(xì)設(shè)計(jì)。供油部分包括：手動(dòng)截止閥、濾油器、螺桿泵和溢流閥。計(jì)量加注部分包括：刮板式流量計(jì)(另配備光電脈沖轉(zhuǎn)換器)、油管轉(zhuǎn)盤(pán)和加油槍。油料回流部分包括供油部分、回油管路(含一個(gè)電動(dòng)球閥)和儲(chǔ)油池。為解決原管路系統(tǒng)存在的不足,滿足現(xiàn)場(chǎng)加油的需要,其具體的解決方案為:1.每個(gè)加油點(diǎn)每次加油數(shù)量要有計(jì)量，并能讓單片機(jī)與計(jì)

17、算機(jī)接口，可每個(gè)加油管路上串聯(lián)刮板式流量計(jì)，并在其上安裝一個(gè)光電脈沖轉(zhuǎn)換器即可滿足要求。2.要防止油料因黏度高加不出油的現(xiàn)象，主油泵選用螺桿泵泵油即可滿足要求。由加油系統(tǒng)原理圖可以看出,加油系統(tǒng)管路改造后與原加油系統(tǒng)的管路相比較具有的特點(diǎn)有：1.能滿足加注運(yùn)動(dòng)粘度較大油液的使用要求，而且計(jì)量準(zhǔn)確。2.有節(jié)油功能。取消中間加油罐，供油路形成封閉供油，減少跑漏油和環(huán)境對(duì)油的污染。2.3本章小結(jié)本章首先介紹了加油系統(tǒng)的組成；然后對(duì)系統(tǒng)的工作原理做了詳細(xì)的說(shuō)明。第三章 油液供給的零部件選型設(shè)計(jì)及硬件設(shè)計(jì)3.1組成本加油系統(tǒng)的主要組件計(jì)算及其選擇在具備了前述知識(shí)基礎(chǔ)之后，在總體上遵循機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)原則

18、基礎(chǔ)之上，尤其是“三化”原則，即標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化。結(jié)合本智能化加油系統(tǒng)實(shí)際，先給出本系統(tǒng)油管、螺桿泵、溢流閥、截止閥、管件、法蘭盤(pán)、電動(dòng)球閥、流量計(jì)、油管轉(zhuǎn)盤(pán)和加油槍等組件對(duì)加油系統(tǒng)的流量和壓力控制非要組件的選擇和相關(guān)計(jì)算做詳細(xì)的介紹。假定現(xiàn)給定已知條件如下： 電動(dòng)輪汽車日常保養(yǎng)中需要加注四種油液，機(jī)油A、機(jī)油B、液壓油C 和防凍液D?？紤]到四種油料不能混合的特點(diǎn)，故只可選用四套相互獨(dú)立的油料管路供給系統(tǒng)。電動(dòng)輪汽車需要加油系統(tǒng)加注油液容積如下：E型電動(dòng)車：2輛，油箱體積500LR型電動(dòng)車：2輛，油箱體積580L每個(gè)加油點(diǎn)的加注流量為：30升/分，最大油箱加滿需要20分鐘。每臺(tái)車換油保養(yǎng)

19、需要4個(gè)小時(shí)。加注油液的100運(yùn)動(dòng)粘度都在11.06 cst以上。每種油液采用一套加油系統(tǒng)供油，考慮到實(shí)際情況，油泵的流量應(yīng)為30升/分以上。根據(jù)加油點(diǎn)高度及管路的要求，加油系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力為：0.81.6Mpa,流量30升/分鐘。液壓泵的工作壓力為PP，油泵出口處的最高工作壓力為P1，要使系統(tǒng)能正常工作，必須使PPP1，因設(shè)計(jì)要求P1為1Mpa。3.1.1管子的計(jì)算與選擇（1）主油管內(nèi)徑的計(jì)算與選擇油管內(nèi)徑計(jì)算公式6d主1130 （2-1）式中d：油管內(nèi)徑，mm；Q：支油管油液最大流量，m3/s；V：支油管油液流速，m/s；由于支油管Q支max=30L/min=0.5 10-3 m3/s,每條

20、主油管僅僅流向1個(gè)加油槍供油，所以Q主max= Q皮max =30L/min=0.510-3 m3/s,取V=2 m/sD主1130=1130=17.9 mm故主油管選用公稱直徑DN為20，壁厚為3mm的無(wú)縫鋼管。（2）與加油槍處相連處皮管內(nèi)徑計(jì)算與選擇由加油系統(tǒng)的工作原理可知，每條主油管僅僅流向1個(gè)加油槍供油，故皮油管亦選用內(nèi)徑為30的PVC材質(zhì)管。（3）回油管內(nèi)徑的選擇每回油管也是由各自回流回儲(chǔ)油罐的油管，故回油管的內(nèi)經(jīng)大小和壁厚的選取和主油管的選取是一樣的，回油管也選用內(nèi)徑為故主油管選用內(nèi)徑為為30，壁厚為3 mm的無(wú)縫鋼管。3.1.2 液壓泵的選擇7 8 9液壓泵的工作壓力為PP，油泵

21、出口處的最高工作壓力為P1，要使系統(tǒng)能正常工作，必須使PPP1，因設(shè)計(jì)要求P1為1Mpa，故液壓泵的工作壓力選為1Mpa；液壓泵流量為QP，根據(jù)此加油系統(tǒng)的加油方式和原理，要使液壓泵泵油量能滿足油管流量的需要，必須使QPQ主max ,Q主max為主油管的最大流量，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求Q主max取為30L/ min，故QP30L/min?？紤]到加注油液的100運(yùn)動(dòng)粘度都在11.06 cst以上。每種油液采用一套加油系統(tǒng)供油。且系統(tǒng)屬于低壓系統(tǒng)。油泵可選用低壓齒輪泵或者螺桿泵。但為了使系統(tǒng)滿足噪聲盡量小的要求。比較兩者之后，由于螺桿泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力脈動(dòng)小、工作平穩(wěn)而可靠、噪聲低、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，在低壓時(shí)

22、，其泄露量幾乎與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，特別適合采用變頻變速調(diào)節(jié)流量。故選用寧波中德螺桿泵制造有限公司生產(chǎn)的3G45X2的螺桿泵。此螺桿泵的流量為Q=3.5m3 /h，壓力PP=1.0Mpa，轉(zhuǎn)速n=1000r/min，進(jìn)口口徑65mm，出口口徑50mm，功率2.2kw，相當(dāng)于（西德）SN120，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為2.2KW。此螺桿泵符合油管油液壓力、流量和黏度的要求。3.2.3 電動(dòng)球閥的選擇電動(dòng)球閥選型首先應(yīng)該依次遵循安全性、可靠性、適用性和經(jīng)濟(jì)性四大原則，其次根據(jù)工況進(jìn)行選擇。系統(tǒng)要求每個(gè)加油點(diǎn)在加油時(shí)，該管上的電動(dòng)球閥應(yīng)該打開(kāi)，；加油完畢時(shí)，該電動(dòng)閥應(yīng)該關(guān)閉，相應(yīng)的回油管的電動(dòng)球閥關(guān)閉,以防止產(chǎn)生加油槍

23、口有漏油現(xiàn)象，造成浪費(fèi)及污染環(huán)境。同時(shí)，考慮到某個(gè)加油槍檢修更換時(shí)不影響其它支路正常工作，故選用故選用Q911W-16H型電動(dòng)球閥(Q/TH)，它可由輸入控制信號(hào)(4-20mADC或1-5VDC)及單相電源可控制運(yùn)轉(zhuǎn)，具有功能強(qiáng)，體積小，性能可靠，配套簡(jiǎn)單和流通能力大等特點(diǎn)，特別適合于介質(zhì)是粘稠，含顆粒，纖維性質(zhì)的場(chǎng)合；公稱口徑選ND為20mm,公稱壓力PN為1.6Mpa。3.2.4 流量計(jì)的選擇工業(yè)上常用的流量計(jì)按其測(cè)量方法可分為容積式流量計(jì)和速度式流量計(jì)兩類。由于設(shè)計(jì)檢測(cè)的流量除了顯示數(shù)據(jù)外，還需根據(jù)流量發(fā)出電信號(hào)作為工業(yè)PC的流量采集信號(hào)，故選LB 型刮板流量計(jì)，它是典型的容積式流量計(jì)之

24、一。LB 型（以下簡(jiǎn)稱刮板流量計(jì)或流量計(jì)）是一種容積式流量測(cè)量?jī)x表，用于測(cè)量充滿于封閉管道中連續(xù)流過(guò)的液體的體積流量10。流量計(jì)具有現(xiàn)場(chǎng)指示的機(jī)械式計(jì)數(shù)器，不必外加能源即可獲得直讀的累積體積總量，清晰明了，操作簡(jiǎn)便，測(cè)量精度高，工作可靠，牢固耐用。除此之外，每臺(tái)流量計(jì)均有標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)數(shù)輸出軸，安裝光電式電脈沖轉(zhuǎn)換器后輸出電脈沖信號(hào)。主要適用于原油和石油制品的精確計(jì)量（執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)Q/TDSM032022）。根據(jù)本系統(tǒng)的需要現(xiàn)選用型號(hào)為L(zhǎng)B-25A0A3C的刮板流量計(jì)，其參數(shù)為：刮板流量計(jì)，公稱通徑DN：25mm，特征代號(hào)：普通型，公稱壓力：PN1.6MPa, 精度等級(jí)：0.5 級(jí)，輸出：有輸出，且配備

25、420mA 電流輸出（另配 LPJ-12D/FI）顯示：大字輪顯示。與LB-25A0A3C的刮板流量計(jì)配套的光電式電脈沖轉(zhuǎn)換器型號(hào)為L(zhǎng)PJ-12D/FI3.2油液供給系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)采用了單片機(jī)11作為下位機(jī)，通過(guò)PC機(jī)控制單片機(jī)來(lái)控制加油的整個(gè)過(guò)程，以下就為本次設(shè)計(jì)的硬件12 13設(shè)計(jì)的電路部分，其中每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)這里就不再敘述，以下電路只供第四章參考。圖3-1 硬件設(shè)計(jì)電路圖第四章 油液供給的軟件設(shè)計(jì)基于AT89C51單片機(jī)14對(duì)加油系統(tǒng)的控制，以下是針對(duì)加油過(guò)程的對(duì)上位機(jī)的信號(hào)采集，對(duì)加油系統(tǒng)的控制電機(jī)油泵，電動(dòng)球閥的控制，LL流量計(jì)同光電脈沖傳感器對(duì)油液的控制反饋給單片機(jī)的詳

26、細(xì)過(guò)程，以及加油的反饋。 本次設(shè)計(jì)的油液供給部分的軟件設(shè)計(jì)部分主要分為以下幾個(gè)部分：4.1對(duì)AT89C51單片機(jī)的介紹下面是針對(duì)AT89C51單片機(jī)的簡(jiǎn)要介紹以及本次設(shè)計(jì)所關(guān)系到的內(nèi)容。AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS的8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制

27、領(lǐng)域。15 主要性能參數(shù): 與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容；4k字節(jié)可重擦寫(xiě)Flash閃速存儲(chǔ)器；1000次擦寫(xiě)周期；全靜態(tài)操作:0Hz-24MHz；三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；1288字節(jié)內(nèi)部RAM；32個(gè)可編程I/O口線；2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；6個(gè)中斷源；可編程串行UART通道；低功耗空閑和掉電模式；2.功能特性概述： AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。

28、空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。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(gè)硬件復(fù)位。4.2 AT89C51的引腳分配及中斷控制16根據(jù)系統(tǒng)需要，電源電路，PC機(jī)串口，晶振，上電復(fù)位，電動(dòng)機(jī)控制，電動(dòng)球閥控制，光電傳感器。下面為單片機(jī)引腳分配圖，包括單片機(jī)的輸入和輸出。圖4-1 系統(tǒng)引腳分配T89C51單片機(jī)的P3口介紹P3口除作為通用I/O口外，還有第二種功能。P3口的第二種功能定義如下：P3.0 RXD（串行數(shù)據(jù)輸入口）P3.1 TXD（串行數(shù)據(jù)輸出口）P3.2 INT0(外部中斷0） P3.3 INT1(外

29、部中斷1）P3.4 T0（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0外部輸入） P3.5 T1（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1外部輸入）P3.6 WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)脈沖）P3.7 RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖）第一， 在本次設(shè)計(jì)中用到了串行通信的，所以用到了P3口的第二功能，TXD 和RXD兩個(gè)引腳作為與PC機(jī)的通信引腳。第二， T1口用作串行口波特率發(fā)生器的定時(shí)器，第三， T0口用作接收光電式脈沖傳感器的脈沖計(jì)數(shù)器，用來(lái)記錄加油量的 計(jì)數(shù) AT89C51單片機(jī)的中斷控制17概念：引起CPU中斷的根源，稱為中斷源。中斷源向CPU提出的中斷請(qǐng)求。CPU暫時(shí)中斷原來(lái)的事務(wù)A，轉(zhuǎn)去處理事件B。對(duì)事件B處理完畢后，再回到原來(lái)被中斷的地方（

30、即斷點(diǎn)），稱為中斷返回。實(shí)現(xiàn)上述中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)（中斷機(jī)構(gòu)）。80C51的中斷系統(tǒng)有5個(gè)中斷源 ，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷嵌套（就是可以在嵌套過(guò)程中再次響應(yīng)嵌套） 。.1中斷源1、INT0（P3.2），外部中斷1。可由IT0(TCON.0)選擇其為低電平有效還是下降沿有效。當(dāng)CPU檢測(cè)到P3.2引腳上出現(xiàn)有效的中斷信號(hào)時(shí)，中斷標(biāo)志IE0(TCON.1)置1，向CPU申請(qǐng)中斷。2、INT1（P3.3），外部中斷2?？捎蒊T1(TCON.2)選擇其為低電平有效還是下降沿有效。當(dāng)CPU檢測(cè)到P3.3引腳上出現(xiàn)有效的中斷信號(hào)時(shí)，中斷標(biāo)志IE1(TCON.3)置1,向CPU申請(qǐng)中斷。 3、T

31、F0（TCON.5），片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志。當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0發(fā)生溢出時(shí)，置位TF0，并向CPU申請(qǐng)中斷。4、TF1（TCON.7），片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志。當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1發(fā)生溢出時(shí)，置位TF1，并向CPU申請(qǐng)中斷。5、RI（SCON.0）或TI（SCON.1），串行口中斷請(qǐng)求標(biāo)志。當(dāng)串行口接收完一幀串行數(shù)據(jù)時(shí)置位RI或當(dāng)串行口發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)時(shí)置位TI，向CPU申請(qǐng)中斷。 .2中斷請(qǐng)求標(biāo)志181、TCON的中斷標(biāo)志表4-1 TCON的中斷標(biāo)志位位76543210字節(jié)地址88HTF1TR1TFOTROIE1IT1IE0IT0TCONIT0（TCON.0）：外

32、部中斷0觸發(fā)方式控制位。 當(dāng)IT0=0時(shí)：為電平觸發(fā)方式。 當(dāng)IT0=1時(shí)：為邊沿觸發(fā)方式（下降沿有效）。 IE0（TCON.1）：外部中斷0中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。IT1（TCON.2）：外部中斷1觸發(fā)方式控制位。IE1（TCON.3）：外部中斷1中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。TF0（TCON.5）：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。TF1（TCON.7）：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位2、SCON的中斷標(biāo)志表4-2 SCON的中斷標(biāo)志位位76543210字節(jié)地址98HTIRISCONRI（SCON.0），串行口接收中斷標(biāo)志位。當(dāng)允許串行口接收數(shù)據(jù)時(shí)，每接收完一個(gè)串行幀，由硬件置位RI。同樣，RI必須由軟件

33、清除。TI（SCON.1），串行口發(fā)送中斷標(biāo)志位。當(dāng)CPU將一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)寫(xiě)入串行口發(fā)送緩沖器時(shí)，就啟動(dòng)了發(fā)送過(guò)程。每發(fā)送完一個(gè)串行幀，由硬件置位TI。CPU響應(yīng)中斷時(shí)，不能自動(dòng)清除TI，TI必須由軟件清除。3、中斷允許控制CPU對(duì)中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個(gè)中斷源的開(kāi)放和屏蔽是由中斷允許寄存器IE控制的。表4-3中斷允許控制位位76543210地址A8HEAESET1EX1ET0EX0IE EX0(IE.0)：外部中斷0允許位； ET0(IE.1)：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0中斷允許位； EX1(IE.2)：外部中斷0允許位； ET1(IE.3)：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1中斷允許位； ES（IE.4)：串行口中斷允

34、許位； EA (IE.7)： CPU中斷允許（總允許）位。4、中斷優(yōu)先級(jí)控制80C51單片機(jī)有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，即可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)嵌套。每個(gè)中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)都是由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP中的相應(yīng)位的狀態(tài)來(lái)規(guī)定的 。表4-4中斷優(yōu)先級(jí)控制位位76543210地址B8HPT2PSPT1PX1PT0PX0 PX0（IP.0），外部中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PT0（IP.1），定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PX1（IP.2），外部中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PT1（IP.3），定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PS? （IP.4），串行口優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PT2（IP.5），定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2優(yōu)先級(jí)設(shè)定位。 5、中斷

35、優(yōu)先級(jí)規(guī)則： CPU同時(shí)接收到幾個(gè)中斷時(shí)，首先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別最高的中斷請(qǐng)求。 正在進(jìn)行的中斷過(guò)程不能被新的同級(jí)或低優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求所中斷。 正在進(jìn)行的低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)，能被高優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求所中斷4.3單片機(jī)與PC機(jī)之間串行通信19串行口是計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的重要介質(zhì)，所以串行通信在工程實(shí)現(xiàn)中有著廣泛的應(yīng)用。4.3.1串口系統(tǒng)組成系統(tǒng)中采用AT89C51 單片機(jī)作為下位機(jī)，工業(yè)控制PC 機(jī)為上位機(jī)，二者通過(guò)串行口接收或上傳數(shù)據(jù)和指令。傳輸介質(zhì)為二芯屏蔽電纜，接線圖如圖4-2電平轉(zhuǎn)換電路所示。4.3.2 單片機(jī)與PC主機(jī)串口概論 本次設(shè)計(jì)上位機(jī)PC與89C51單片機(jī)的串口連接采用了目前用的

36、最廣泛的使用的串行通信接口RS232，RS232的電氣接口是單端的，雙極性的電源供電電路。RS232有一系列的不足，主要有：數(shù)據(jù)傳輸速率局限于20KB/S，傳輸?shù)木嚯x局限于15M，但就本次設(shè)計(jì)而言，上位機(jī)PC機(jī)與下位機(jī)89C51單片機(jī)的距離很近，所以我們本次就選用了RS232作為他們的串行通信接口。 RS232所采用的電路是單端驅(qū)動(dòng)單端接受電路。這種電路的特點(diǎn)是：傳送一種信號(hào)只用一根信號(hào)線，對(duì)于多根信號(hào)線，它們的地線是公共的。無(wú)疑這種電路時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的最簡(jiǎn)單辦法。其缺點(diǎn)是它不能區(qū)分是由驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的有用信號(hào)和外部引出的干擾信號(hào)。 RS232所采用的單端電氣接口，其電平與TTL和CMOS的電平有很

37、大的不同，它的邏輯“0”至少是3V和3V以上，邏輯“1”為-3V或更低（在標(biāo)準(zhǔn)中有時(shí)用“Mark”和“Space”分別表示邏輯“1”和“0”）。實(shí)際上，電源電壓為15V或12V,這樣邏輯“1”和“0”之間的電壓擺幅可能是20V或更高，采用簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換電路即可完成電平轉(zhuǎn)換。20其中一下圖4-2即為電平轉(zhuǎn)換電路：圖4-2 電平轉(zhuǎn)換電路4.3.3串行通信基礎(chǔ)原理 計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸共有兩種方式：并行數(shù)據(jù)傳送和串行數(shù)據(jù)傳送。21（1）并行數(shù)據(jù)傳送的特點(diǎn)是：各數(shù)據(jù)位同時(shí)傳送，傳送數(shù)據(jù)塊、效率高。但并行數(shù)據(jù)傳送有多少數(shù)據(jù)位就需多少數(shù)據(jù)線，因此傳送成本高。并行數(shù)據(jù)傳送的距離常小于30米，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送都

38、是并行的。 （2）串行數(shù)據(jù)傳送的特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)傳送按照位順序進(jìn)行，最少只需要一根傳輸線即可完成，成本低，但速度慢。計(jì)算機(jī)和外部的數(shù)據(jù)大多是串行的，其傳送的距離可以從幾米到幾千公里。通常把計(jì)算機(jī)與其外界的數(shù)據(jù)傳送稱之為通信，因此提到的通信就是指串行通信，串行通信又分為異步和同步兩種方式，在單片機(jī)中使用的串行通信都是異步方式。 本次設(shè)計(jì)用89C51與計(jì)算機(jī)通信的，介于89C51單片機(jī)具有四個(gè)并行和一個(gè)串行兩種基本通信方式。為了預(yù)留出電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)球閥等的外部控制引腳，所以本次設(shè)計(jì)采用了89C51單片機(jī)中自帶的串行通信模塊。4.3.4單片機(jī)的串行通信的參數(shù)在89C51單片機(jī)中，涉及串行口操作的寄存器有多

39、個(gè)，如SCON，SBUF，PCON，IE，以及定時(shí)器T1等等，以下將對(duì)這些寄存器以及串行口的基本選用做一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。 SCON是串行口控制寄存器，STR地址0x98，可位尋址，描述如下：SCON.7=SM0：方式選擇位0SCON.6=SM1：方式選擇位1 SM0，SM1=00：方式0，同步移位寄存器，波特率固定為f/12（f為主時(shí)鐘）。 SM0，SM1=01：方式1，10位異步收發(fā)器，波特率由T1、PCON.7指定。 SM0，SM1=10：方式2，11位異步收發(fā)器，波特率固定為f/32（PCON.7=1）或f/64（PCON.7=0）時(shí)。 SM0，SM1=11：方式3，11位異步收發(fā)器，波特

40、率同方式1。本設(shè)計(jì)采用的是串行通信工作方式1，使AT89C51單片機(jī)與上位機(jī)PC機(jī)通訊。工作方式1是全雙工的10異步收發(fā)器（UART），1位起始位（0），8位數(shù)據(jù)（仍然是低位在前），1位停止位（1），無(wú)校驗(yàn)位。在AT89C51單片里，這是相當(dāng)常用格的一種方式，RXD引腳負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)（REN須置位才能接受），TXD引腳負(fù)責(zé)發(fā)送數(shù)據(jù)。起始位和停止位是由硬件自動(dòng)插入的，軟件無(wú)需額外的處理。Baud Rate即串行通信的位速率，單位bps。標(biāo)準(zhǔn)的AT89C51單片機(jī)沒(méi)有專門(mén)的波特率發(fā)生器，因此在串口設(shè)置為方式1和3后，必須占用定時(shí)器T1來(lái)產(chǎn)生波特率。在方式1和3下，串行口發(fā)送和接收的波特率取決于定時(shí)器

41、T1的溢出率和PCON.7。定時(shí)器T1的工作方式0和工作方式1沒(méi)有自動(dòng)重裝的功能，這會(huì)帶來(lái)波特率的誤差，進(jìn)而導(dǎo)致收發(fā)數(shù)據(jù)出錯(cuò)。所以用到了T1定時(shí)器的工作方式2，即8位自動(dòng)重裝模式。定時(shí)器的T1初值計(jì)算公式為：PCON.7=0時(shí)，TH-TL=256-(f/12)/(32*baud rate)PCON.7=1時(shí)，TH-TL=256-(f/12)/(16*baud rate) 本次設(shè)計(jì)選用了PCON.7=1這種方式，其中f=22.1184MHz，baud rate=1152004.3.5單片機(jī)串口中斷處理串行口通信可以選擇查詢方式或中斷方式處理，要視具體情況而定，一般，對(duì)較大的程序，為了提高處理效率

42、，常采用中斷處理方式進(jìn)行通信。 初始化好串口以后，置位SFR寄存器IE當(dāng)中的EA和ES后，不管是軟件或硬件的原因，只要使TI或RI置位，就會(huì)觸發(fā)串行口中斷。發(fā)送和接收共享同一個(gè)中斷向量，入口地址都是0023H。在編寫(xiě)中斷服務(wù)程序時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先判斷TI和RI位，然后再跳轉(zhuǎn)到不同的處理分支。4.3.6串口通信接收程序224.3.6.1串口通信接收程序流程圖圖4-4 串口通信接收流程圖4.3.6.2串口通信接收程序#include#include #include #include#include#include#include#includevoid receive()unsigned char a

43、,b;TI=1; /*串行口接收中斷請(qǐng)求標(biāo)志*/RI=1; /*串行口發(fā)送中斷請(qǐng)求標(biāo)志*/XTYBE0x00H=0； /*握手協(xié)議標(biāo)志位*/while(XTYBE0x00H=0) /*握手協(xié)議,同意開(kāi)始傳輸*/if(SBUFr=?) SBUFs=?; XTYBE0x00H=1；/*同意傳輸結(jié)束標(biāo)志*/ XTYBE0x01H=0；/*接收油液類別標(biāo)志位*/ while(XTYBE0x01H=0)/*接收油液類別*/ if(SBUFr=#) SBUFs=#; while(SBUFr!=$) a=SBUFr; XTYBE0x01H=1; XTYBE0x02H=0;/*接收油量標(biāo)志位*/ while(

44、XTYBE0x02H=0)/*接收油量*/ if(SBUFr=$) SBUFs=$； while(SBUFr!=。) b=SBUFr; XTYBE0x02H=1; SBUFs=。 4.3.7串口通信發(fā)送程序4.3.7.1 串口通信發(fā)送程序流程圖.：圖4-3 串口通信發(fā)送程序流.2 串口通信發(fā)送程序#include#include #include #include#include#include#include#includevoid send()unsigned char j;unsigned int i=0;TI=1; /*串行口接收中斷請(qǐng)求標(biāo)志*/RI=1; /*串行口發(fā)送中斷請(qǐng)求標(biāo)志*

45、/XTYBE0x03H=0； /*握手協(xié)議標(biāo)志位*/SBUFs=!;while(XTYBE0x03H=0) /*握手協(xié)議,同意開(kāi)始發(fā)送*/ if(SBUFr=!) XTYBE0x03H=1; XBYTE0x04H=0; while(XBYTE0x04H=0) /*開(kāi)始傳輸內(nèi)容*/ SBUFs=j; while(SBUFr=F) XBYTE0x04H=1; while(SBUFr=N) XBYTE0x04H=1; 4.4驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)球閥等部件的介紹4.4.1 對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制原理說(shuō)明第一，根據(jù)機(jī)械部分以及系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)選用了380V/2.2KW的電動(dòng)機(jī)分別控制的是油液A、油液B、

46、油液C、油液D的供應(yīng)油泵的開(kāi)啟和停止，以及正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。但由于單片機(jī)不能輸出電機(jī)所能允許的啟動(dòng)的電流，因此我們選用了繼電器作為輔助開(kāi)關(guān)，通過(guò)單片機(jī)發(fā)出信號(hào)，對(duì)繼電器進(jìn)行充電，達(dá)到繼電器所能吸合的電流時(shí)，使其控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，但需要停止電動(dòng)機(jī)的工作時(shí)，只需將單片機(jī)控制電動(dòng)機(jī)的繼電器的控制引腳置零，通過(guò)外加的電路使繼電器放電，從而達(dá)到了使繼電器的觸點(diǎn)斷開(kāi)，進(jìn)而將電動(dòng)機(jī)停止，使用這樣的方法可以很容易的控制油泵的啟動(dòng)和停止的工作。第二，在成功加油后，在管道內(nèi)部還存有大量的油液，不能送回儲(chǔ)油池，只有使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn)殘留在油管內(nèi)大量的油液，這里就用到了本次設(shè)計(jì)中的電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的部分，當(dāng)加油停止后，供油的電

47、動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)停止，處在制動(dòng)的過(guò)程，根據(jù)手冊(cè)查得，本次設(shè)計(jì)中選用的電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間大概小于二十秒，這里防止在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)電動(dòng)機(jī)處在短路的狀態(tài)，因此就選擇二十秒作為完全啟動(dòng)或者完全制動(dòng)的時(shí)間，當(dāng)電動(dòng)機(jī)供油的正轉(zhuǎn)制動(dòng)完成時(shí)（20S后），電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)引腳有置位，開(kāi)始讓電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的工作原理和電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)的工作原理一致，這里就不在敘述。第三，電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)用到了單片機(jī)的把個(gè)引腳，分別連接在以下各引腳正轉(zhuǎn)：P1.0(A)，P1.2(B)，P1.4(C)，P1.6(D) 反轉(zhuǎn)：P1.1(A)，P1.3(B)，P1.5(C)，P1.7(D)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間延時(shí)在本次設(shè)計(jì)中，采用的電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和制

48、動(dòng)時(shí)間分別為20s，這里20s已經(jīng)包含了三極管的飽和導(dǎo)通的時(shí)間和繼電器充電導(dǎo)通的時(shí)間。在C語(yǔ)言23 24中延時(shí)程序可以由單片機(jī)中的定時(shí)器精確的算出，但是由于本次設(shè)計(jì)中已經(jīng)用掉了兩個(gè)定時(shí)器T1和T0，因此在這里就用C語(yǔ)言的循環(huán)指令來(lái)算出20s的延時(shí)時(shí)間，以下為20s的延時(shí)程序：#include#include #include #include#include#include#include#include /*延時(shí)10s*/void delay20(void)unsigned char i;for(i=0;i=200000;i+) _nop_();4.4.3驅(qū)動(dòng)電機(jī)的引腳分配以及電路在控制電動(dòng)

49、機(jī)的模塊部分中，采用AT89C51單片機(jī)的P1口作為四個(gè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止的控制端，其中用P1.0、P1.2、P1.4、P1.6分別控制四個(gè)電動(dòng)機(jī)A電動(dòng)機(jī)、B電動(dòng)機(jī)、C電動(dòng)機(jī)、D電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)。用P1.1、P1.3、P1.5、P1.7分別控制四個(gè)電動(dòng)機(jī)A電動(dòng)機(jī)、B電動(dòng)機(jī)、C電動(dòng)機(jī)、D電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)。下面以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)A為例介紹連接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)A處的繼電器連接AT89C51的連接電路：圖4-5 驅(qū)動(dòng)電機(jī)A同單片機(jī)連接電路以上是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路圖，當(dāng)PC機(jī)發(fā)送加油指令時(shí)，P1.0口置位，首先給三極管Q1充電，當(dāng)三極管達(dá)到它的自身飽和導(dǎo)通電流時(shí)開(kāi)始給繼電器導(dǎo)電，使得繼電器內(nèi)部線圈產(chǎn)生磁感應(yīng)吸合

50、K1觸點(diǎn)，這樣使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)油泵開(kāi)始泵油。當(dāng)加油量達(dá)到預(yù)置量時(shí)，單片機(jī)的P1.0口置零，此時(shí)就啟動(dòng)了繼電器盒二極管構(gòu)成的回路，開(kāi)始給繼電器放電，使電動(dòng)機(jī)停止泵油。當(dāng)需要電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，使P1.1口置位，P1.0口置零，這時(shí)電動(dòng)機(jī)就開(kāi)始反轉(zhuǎn)，這就是通過(guò)單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作的整個(gè)過(guò)程。4.4.4單片機(jī)對(duì)電動(dòng)球閥的控制啟動(dòng)停止如圖4-6所示，本圖電路為8個(gè)電動(dòng)球閥與單片機(jī)的電路連接方法：圖4-6 電動(dòng)球閥同單片機(jī)連接電路在本次設(shè)計(jì)中用到了8個(gè)電動(dòng)球閥控制出油口和回油口的控制，這8個(gè)電動(dòng)球閥是兩兩互相自鎖的電動(dòng)球閥，它們的完全打開(kāi)和完全關(guān)閉都需要不同的引腳來(lái)分別控制，這里就用到了單片機(jī)的P2口，作

51、為電動(dòng)球閥的打開(kāi)和關(guān)閉的控制引腳，其中，分別用P2口的P2.0、P2.2、P2.4、P2.6控制電動(dòng)球閥的開(kāi)啟的電平輸出端，用P2口的P2.1、P2.3、P2.5、P2.7控制電動(dòng)球閥的關(guān)閉的電平輸出端口。以電動(dòng)球閥A1、A2同單片機(jī)連接電路為例介紹電動(dòng)球閥同單片機(jī)的連接和引腳使用。因?yàn)殡妱?dòng)球閥A1、A2是一對(duì)互為自鎖的電動(dòng)球閥，它們的開(kāi)啟與閉合是分別使用了兩個(gè)相同的繼電器作為開(kāi)關(guān)，當(dāng)單片機(jī)的引腳P2.0發(fā)出高電平而P2.1口必須發(fā)出低電平時(shí)電動(dòng)球閥A1開(kāi)啟，A2閉合，這時(shí)，球閥處于給車輛加油的待命狀態(tài)。相反，當(dāng)單片機(jī)的引腳P2.0發(fā)出低電平，而P2.1口發(fā)出高電平時(shí)電動(dòng)球閥A2開(kāi)啟，A1閉合

52、，這時(shí)系統(tǒng)處于回流殘余在管道中的油液的狀態(tài)。本次設(shè)計(jì)中用到了8個(gè)如圖圖4-10這樣的繼電器作為電動(dòng)球閥開(kāi)關(guān)，來(lái)控制輸入、輸出油液的開(kāi)關(guān)，其中8個(gè)電動(dòng)球閥是兩兩互為開(kāi)關(guān)，把油液A的出油口處的電動(dòng)球閥記為A1，把油液A的回油口處的電動(dòng)球閥記為A2，以此類推，油液B處的出油口處的電動(dòng)球閥記為B1，油液B的回油口處的電動(dòng)球閥記為B2；油液C的出口處的電動(dòng)球閥記為C1，油液C的回油口處的電動(dòng)球閥記為C2；油液D的出口處的電動(dòng)球閥記為D1，油液D的回油口處的電動(dòng)球閥記為D2。那么現(xiàn)在以其中一對(duì)A1和A2進(jìn)行說(shuō)明。A1、A2兩個(gè)電動(dòng)球閥是互為自鎖的一對(duì)電動(dòng)球閥，當(dāng)A1開(kāi)啟式A2是閉合狀態(tài)，當(dāng)A2開(kāi)啟時(shí)A1是

53、閉合的。這里同電動(dòng)機(jī)一樣，也用到了繼電器來(lái)控制每一對(duì)電動(dòng)球閥的開(kāi)啟和關(guān)閉，電動(dòng)球閥的開(kāi)啟和關(guān)閉的工作原理同驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作原理一樣。4.4.5電動(dòng)球閥的開(kāi)啟關(guān)閉的延時(shí) 在本次設(shè)計(jì)中選用的電動(dòng)球閥的完全打開(kāi)和完全關(guān)閉的時(shí)間都為10s，但對(duì)于給電動(dòng)球閥供電的三極管的飽和通電時(shí)間和繼電器的充電吸合也同樣需要時(shí)間，經(jīng)過(guò)粗略的計(jì)算，本次選用的電動(dòng)球閥的打開(kāi)和關(guān)閉的時(shí)間小于12s，為例安全起見(jiàn)，把這三部分的時(shí)間記為12s，以下為電動(dòng)球閥的延時(shí)程序：#include#include#include#include#include#include#include#include /*延時(shí)12s*/void de

54、lay12(void)unsigned char i;for(i=0;i=120000;i+) _nop_();4.5對(duì)加油過(guò)程的反饋控制對(duì)加油反饋過(guò)程的介紹本次設(shè)計(jì)中用了四個(gè)刮板型流量計(jì)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控輸出的油液的油量，來(lái)對(duì)加油系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)和記錄，對(duì)于刮板型流量計(jì)是發(fā)出的脈沖信號(hào)，這里就用到了光電脈沖傳感器，主要是因?yàn)楣怆娒}轉(zhuǎn)換器發(fā)出來(lái)的是脈沖信號(hào)，可以直接和單片機(jī)相連接，本次設(shè)計(jì)師只能允許一個(gè)車道加油，所以，可以將四個(gè)光電脈沖轉(zhuǎn)化器的四個(gè)輸入端和單片機(jī)的TO口相連接，把發(fā)來(lái)的技術(shù)脈沖累加到TO口的計(jì)數(shù)累加器中，當(dāng)有信號(hào)發(fā)出時(shí)，T0開(kāi)始工作，這樣使其能夠?qū)佑拖到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)、采集、上傳等任務(wù)。加油