基于MSP430F149的礦井水文測量系統(tǒng)設計.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)測及治理是每個煤礦安全的重要工作之一。礦井水文測量系統(tǒng)以智能壓力變送器為核心，以PT403傳感器為前置測量元件，完成井下奧灰水和太灰水的數據采集，由智能壓力變送器通過RS-485把傳感器采集的數值傳給上位機完成對奧灰水與太灰水的實時預警與監(jiān)測。
　　 文中詳細介紹了水文檢測系統(tǒng)的設計方案。礦井水文檢測系統(tǒng)主要包括上位機和下位機兩大主要部分。

2、上位機部分為井上監(jiān)控界面，使用visualbasic6.0編程，RS-485通過串口服務器NPort5130模塊與單片機進行通信，接收單片機采集的數據，進行井下實時監(jiān)控。下位機部分是井下的測量系統(tǒng)，是以MSP430F149單片機處理器為核心，采用國產PT403壓力探頭為測量元件，把壓力信號轉化為電信號，送入MSP430F149進行數據處理，并通過RS-485串口把數據傳給上位機。
　　 上位機監(jiān)控界面的設計主要利用visual

3、basic6.0編程。由于visualbasic6.0是一種面向對象的程序語言，其程序設計簡單，對于初學者容易上手，它提供了基于控件的可視化窗口設計，在程序設計時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，可以通過網口來進行數據傳輸，也可以通過串口軟件來與單片機通訊，方便靈活。微軟為windows系統(tǒng)內部封裝有大量的應用接口函數，visual basic6.0也支持從應用程序中調

4、用windows API函數（應用接口函數），使編程變得更加豐富。上位機不僅能進行數據監(jiān)控，且能與短信貓進行通信，一旦井下數據發(fā)生異常，上位機就可以通過短信貓把數據發(fā)送相關負責人，從而可以對異常作出更快和更好地處理。
　　 下位機的設計主要以TI公司生產的MSP430F149單片機微處理器作為核心。MSP430F149自身集成有12路A/D模塊，可以實現模擬量信息采集。PT403壓力探頭為測量元件，該探頭內部用熱敏電阻對探頭進行

5、了溫度補償，信號經過LM358信號放大器件進行信號放大后送入處理器A/D通道。軟件設計主要是對硬件功能的實現進行C語言編程，主要包括ADC信息采集程序設計、串口通信設計、LCD液晶顯示程序設計、DS18B20溫度采集程序設計、外部存儲器AT24CO2程序設計等。
　　 PT403傳感器由于其受到半導體材料特性的影響，在壓力采集過程中受到溫度的影響較大，通常表現為壓力傳感器的零點溫度漂移和溫度靈敏度失調。針對以上特點本文采用了數字