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系統(tǒng)硬件電路(如圖1所示)包括潤滑油傳感器輸出信號整形放大電路、鍵盤接口電路、液晶顯示電路、D／A和V／I轉(zhuǎn)換電路。各部分電路主要功能介紹如下：
(1)由潤滑油傳感器輸出的脈沖信號，其幅值、波形都是不規(guī)則的，在進入顯示儀表后，先需整形成為有規(guī)則的具有一定幅值的矩形電脈沖信號，整形放大電路正是實現(xiàn)了這一功能。矩形脈沖信號送人單片機的引腳TOCK1， 經(jīng)片內(nèi)定時器TIM—ERO對其進行計數(shù)，并計算出瞬時流量、當(dāng)前累加總流量。PIC16F873采用32．768kHz的標(biāo)準(zhǔn)晶振，利用單片機內(nèi)部的計數(shù)器、預(yù)分頻器，可得到一個的時鐘源。
(2)設(shè)計了一個6位LCD顯示器用于顯示儀表系數(shù)、時間、瞬時流量、累積流量等。
PIC16F873的RA 口輸出顯示數(shù)據(jù)的BCD碼， 經(jīng)BCD譯碼器譯碼后送LCD的段碼端，RB2～RB7分別控制6位I CD的位選通， 以實現(xiàn)顯示功能。
(3)鍵盤接口電路采用查詢方式工作。電路中共有4個按鍵，其中有2個鍵定義為“加一鍵” 和“減一鍵”，用于參數(shù)修訂；另外2個鍵分別為編程鍵、選項鍵，按下編程鍵后，進入編程狀態(tài)，用戶輸入平均儀表系數(shù)。選項鍵用來確定顯示哪種流量方式(如瞬時流量、累積流量等)。
(4)瞬時流量、累積流量被計算出后， 除現(xiàn)場顯示外，在條件允許的情況下還可變?yōu)?～20 mA電流信號，進行遠(yuǎn)距離傳送。本電路中先用D／A轉(zhuǎn)換器，把數(shù)字信號變成電壓信號，再使用電壓／電流轉(zhuǎn)換器將其變成適合工業(yè)測控系統(tǒng)遠(yuǎn)距離傳送的4～ 20 mA 電流信號。D／A 轉(zhuǎn)換器的型號為MAX504，是由美信(Maxim)公司生產(chǎn)的一種低功耗、電壓輸出型10位串行數(shù)／模轉(zhuǎn)換器。以串行方式接收單片機送來的數(shù)據(jù)，進行數(shù)／模轉(zhuǎn)換。
MAX504的工作模式有三種：單極性配置、雙極性配置、四象限乘法器等，本電路中采用單極性配置且增益為1，即芯片把10位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成0～2V 電壓。
(5) 系統(tǒng)選用AD694作為V／I轉(zhuǎn)換器，AD694是一種4～20 mA 電壓／電流轉(zhuǎn)換器，它的特點是不接或只接很少的外部元件就能達到0．02 的非線性度，精度高，且抗干擾性強，可廣
泛應(yīng)用于壓力、流量、溫度等信號的參數(shù)傳遞和對閥、調(diào)節(jié)器以及過程控制中一些常用設(shè)備的控制。
它可與MAX504直接配合使用，將其輸出的0～2V 電壓信號轉(zhuǎn)換成4～20 mA 電流信號，以進行信號遠(yuǎn)傳。
(6)系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計方法。整個系統(tǒng)由主程序模塊、鍵盤處理模塊、定時器處理模塊、流量計算存儲模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊及串行通信模塊組成，實現(xiàn)流量信號的采集、顯示、遠(yuǎn)傳等功能。新型潤滑油流量計系統(tǒng)采用PIC16F873單片機，具有測量準(zhǔn)確、低成本、低功耗、方便在線修正儀表參數(shù)等優(yōu)點，適用于油田生產(chǎn)現(xiàn)場，已在陜北油田實際應(yīng)用中取得了良好的效果。
