C8051F020单片机控制的矿井风量风压监测系统

“智能风量风压监测仪设计 - 陈茂才，汤中于 - 中国科技论文在线 - 首发论文” 这篇论文主要介绍了智能风量风压监测仪的设计，其在矿井通风系统中的应用对于确保矿井的安全性至关重要。系统的核心是采用了C8051F020单片机作为控制单元，结合差压与负压变送器来实时监测风量和风压。这种监测方法基于静压差法，即通过测量风道内的压力差异来推算风量和风压。 1. C8051F020单片机：C8051F020是一款高性能、低功耗的微控制器，具有丰富的内置功能，如A/D转换器、数字信号处理能力等，适合用于实时数据处理和控制任务，因此在监测仪中承担着数据采集和系统控制的关键角色。 2. 差压与负压变送器：这些传感器能够检测风道内的压力变化，输出模拟信号，用于计算风量和风压。差压变送器测量两个不同位置的压力差，而负压变送器则测量低于大气压的压力，两者结合可以准确反映风的流动状态。 3. 数据处理与显示：变送器输出的模拟信号经过采样、滤波和控制器处理，转换成数字信号，然后在中文数字窗口实时显示，便于操作人员直观了解风量风压情况。 4. 通信网络：采集的数据通过RS-485或CAN总线传输。RS-485是一种常见的工业通信协议，能实现远距离、多节点的数据传输；CAN总线则以其高可靠性、抗干扰能力强和实时性好等特点，在工业自动化领域广泛应用。这两种通信方式提高了数据传输的效率和准确性，提升了矿井监控的自动化水平。 5. 分站处理系统：监测到的风量风压数据不仅上传至监控系统，还能传送到矿井分站处理系统，为通风机的运行控制和调节提供依据，确保矿井通风的稳定和高效。 6. 实验与应用验证：系统经过实验验证和现场应用，证明了其高精度和稳定可靠性，为矿井通风安全提供了有力的技术支持。 关键词涉及的领域包括风量风压检测技术、静压差法、C8051F020单片机应用以及CAN总线通信技术，这些都是矿井通风监测系统设计中的关键技术点。这篇论文对中国矿业大学信息与电气工程学院的研究成果进行了详细介绍，对于相关领域的研究和实践具有重要的参考价值。