王暢+席桂清

摘 要：本設(shè)計(jì)細(xì)致地描述了一種智能化的粘度計(jì)，主要由80C552微控制器為控制核心，對(duì)裝置進(jìn)行控制和運(yùn)算粘度，并通過LCD液晶模塊進(jìn)行顯示粘度，及使用TPμP-A系列微型面板式打印機(jī)將結(jié)果打印出來。實(shí)驗(yàn)證明，系統(tǒng)具有可靠性高，精度高，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：微控制器；粘度計(jì)芽；微型打印機(jī)；智能化

中圖分類號(hào)：TH836 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）30-0117-02

粘度是評(píng)定石油產(chǎn)品的主要量化指標(biāo)之一，對(duì)于油品的生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用都有重要的意義。工業(yè)生產(chǎn)還可從粘度變化來判斷石油產(chǎn)品的精致程度。此外，粘度也是工藝計(jì)算的重要數(shù)據(jù)之一。由于外界溫度的影響、儀器自動(dòng)化程度低，人為參與的因素較多，都是測(cè)試精度低的重要因素。當(dāng)前國(guó)產(chǎn)粘度測(cè)試迫切要解決的問題主要是提高溫度控制精度和提高儀器自動(dòng)化程度，本設(shè)計(jì)基于這兩點(diǎn)進(jìn)行了在常溫常壓下進(jìn)行測(cè)量的智能儀器的初步研制，它體積小、封閉式，易于溫度和壓力的控制。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用單片機(jī)80C552作為中央控制部件，啟動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，同時(shí)開始計(jì)數(shù)，并接收測(cè)量系統(tǒng)的外部中斷，停止計(jì)數(shù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，輸出到8255在液晶顯示器LCD上顯示出來粘度，并輸出到打印機(jī)上，這種控制要比其他的粘度計(jì)的設(shè)計(jì)更加自動(dòng)化，減少了人為的參與，增加了精確度。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)如圖1所示，實(shí)現(xiàn)石油粘度測(cè)量的智能化、自動(dòng)化、遠(yuǎn)程化。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件主要完成在鋼管的一端用一個(gè)電磁鐵將小鐵球吸住，使它不會(huì)掉下來，當(dāng)單片機(jī)給電磁鐵一個(gè)信號(hào)使它斷電，既而小球落下，單片機(jī)開始計(jì)數(shù)。另一端設(shè)計(jì)一個(gè)霍爾傳感器電路，當(dāng)小球落下來時(shí)，由于磁性加強(qiáng)，霍爾開關(guān)閉和，產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，輸入到單片機(jī)中，停止計(jì)數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2.1 電磁鐵電路和鋼管設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)一種既可以將小球吸住，又可以控制小球落下的電路，無疑電磁鐵是很好的選擇。它在通電時(shí)產(chǎn)生磁性將小球吸住，斷電時(shí)磁性消失，小球落下。在設(shè)計(jì)中，由于實(shí)際對(duì)電磁鐵的設(shè)計(jì)沒有一定標(biāo)準(zhǔn)，因此通過多次實(shí)驗(yàn)利用+5V電源供電，最后找到可以吸住小球的適宜的線圈。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于要通過單片機(jī)控制電磁鐵的通斷，因此需要一個(gè)開關(guān)電路，這個(gè)設(shè)計(jì)中采用了繼電器。繼電器一般分為：常開型繼電器、常閉型繼電器、常開常閉可選型繼電器。設(shè)計(jì)中選用的是常閉型繼電器，開始的時(shí)候由于P1.3為高電平電流太小開關(guān)不能吸合到1端（如圖2所示），則電路導(dǎo)通，小球被吸住。由軟件編程使P1.3變電平，則開關(guān)吸合到2端，電路斷路，小球下落開始計(jì)數(shù)。

2.2 霍爾傳感器電路部分設(shè)計(jì)

系統(tǒng)需要一種設(shè)計(jì)，即小球落下后會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào)傳輸給單片機(jī)，控制它停止計(jì)數(shù)。我設(shè)計(jì)的是用霍爾傳感器電路，用一個(gè)電磁鐵來控制霍爾開關(guān)件，沒有小球落入中間時(shí)，霍爾開關(guān)打開，當(dāng)小球落下時(shí)，霍爾開關(guān)感應(yīng)則閉和，產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，控制單片機(jī)停止計(jì)數(shù)，電路如圖3所示。

2.3 單片機(jī)與字符型LCD的接口電路

由于80C552本身帶有很強(qiáng)的輸入輸出功能，所以可以直接接口，其硬件電路和軟件編程都比較簡(jiǎn)單。但是它要占用單片機(jī)的一個(gè)半輸入輸出口，這對(duì)單片機(jī)來說有時(shí)是浪費(fèi)資源。所以利用擴(kuò)展通用可編程并行接口8255A與字符型LCD的接口方法更有實(shí)用價(jià)值。在此電路中8255A與其他外圍芯片（RAM和ROM等）統(tǒng)一編址，地址為：0FE00H-0FEFFH和地址：0FD00H-0FDFFH。

2.4 單片機(jī)與字符型LCD的接口電路

圖5為微打與80C552的接口電路，從圖中可知TPμP-40A微打是與一片8255的PB口接連的。它的兩條控制線分別接80C552的P4口，這主要是利用查詢方式來控制打印機(jī)的，通過查詢P4.1的狀態(tài)來控制單片機(jī)是否送數(shù)據(jù)。

3 結(jié)束語

近些年來，微電子學(xué)領(lǐng)域的飛速進(jìn)展革新了科學(xué)儀器的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，取得了比較令人滿意的結(jié)果，主要改變了傳統(tǒng)粘度計(jì)過多手工操作，電路復(fù)雜，不宜控制等缺點(diǎn)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；測(cè)量過程完全由智能儀器控制，計(jì)算，顯示，減少了人為參與，提高了可靠度，精確性；體積小、封閉式易于壓力、溫度控制，且適合蒸發(fā)性液體測(cè)量；可測(cè)量較高粘度的液體；成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

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