基于MSP430F149的礦井水文測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、奧灰水是引發(fā)煤礦突水事故的主要源頭，給井下的工作人員生命安全帶來危害。因此奧灰水和太灰水監(jiān)測(cè)及治理是每個(gè)煤礦安全的重要工作之一。礦井水文測(cè)量系統(tǒng)以智能壓力變送器為核心，以PT403傳感器為前置測(cè)量元件，完成井下奧灰水和太灰水的數(shù)據(jù)采集，由智能壓力變送器通過RS-485把傳感器采集的數(shù)值傳給上位機(jī)完成對(duì)奧灰水與太灰水的實(shí)時(shí)預(yù)警與監(jiān)測(cè)。
　　 文中詳細(xì)介紹了水文檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。礦井水文檢測(cè)系統(tǒng)主要包括上位機(jī)和下位機(jī)兩大主要部分。

2、上位機(jī)部分為井上監(jiān)控界面，使用visualbasic6.0編程，RS-485通過串口服務(wù)器NPort5130模塊與單片機(jī)進(jìn)行通信，接收單片機(jī)采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行井下實(shí)時(shí)監(jiān)控。下位機(jī)部分是井下的測(cè)量系統(tǒng)，是以MSP430F149單片機(jī)處理器為核心，采用國(guó)產(chǎn)PT403壓力探頭為測(cè)量元件，把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，送入MSP430F149進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過RS-485串口把數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)。
　　 上位機(jī)監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)主要利用visual

3、basic6.0編程。由于visualbasic6.0是一種面向?qū)ο蟮某绦蛘Z言，其程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，對(duì)于初學(xué)者容易上手，它提供了基于控件的可視化窗口設(shè)計(jì)，在程序設(shè)計(jì)時(shí)給編程人員帶來極大方便。visual basic6.0含有豐富的控件，它提供的winsocket控件，可以通過網(wǎng)口來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，也可以通過串口軟件來與單片機(jī)通訊，方便靈活。微軟為windows系統(tǒng)內(nèi)部封裝有大量的應(yīng)用接口函數(shù)，visual basic6.0也支持從應(yīng)用程序中調(diào)

4、用windows API函數(shù)（應(yīng)用接口函數(shù)），使編程變得更加豐富。上位機(jī)不僅能進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控，且能與短信貓進(jìn)行通信，一旦井下數(shù)據(jù)發(fā)生異常，上位機(jī)就可以通過短信貓把數(shù)據(jù)發(fā)送相關(guān)負(fù)責(zé)人，從而可以對(duì)異常作出更快和更好地處理。
　　 下位機(jī)的設(shè)計(jì)主要以TI公司生產(chǎn)的MSP430F149單片機(jī)微處理器作為核心。MSP430F149自身集成有12路A/D模塊，可以實(shí)現(xiàn)模擬量信息采集。PT403壓力探頭為測(cè)量元件，該探頭內(nèi)部用熱敏電阻對(duì)探頭進(jìn)行

5、了溫度補(bǔ)償，信號(hào)經(jīng)過LM358信號(hào)放大器件進(jìn)行信號(hào)放大后送入處理器A/D通道。軟件設(shè)計(jì)主要是對(duì)硬件功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行C語言編程，主要包括ADC信息采集程序設(shè)計(jì)、串口通信設(shè)計(jì)、LCD液晶顯示程序設(shè)計(jì)、DS18B20溫度采集程序設(shè)計(jì)、外部存儲(chǔ)器AT24CO2程序設(shè)計(jì)等。
　　 PT403傳感器由于其受到半導(dǎo)體材料特性的影響，在壓力采集過程中受到溫度的影響較大，通常表現(xiàn)為壓力傳感器的零點(diǎn)溫度漂移和溫度靈敏度失調(diào)。針對(duì)以上特點(diǎn)本文采用了數(shù)字