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1、陕西理工学院毕业设计题 目 石油储罐参数自动测量系统的设计 学生姓名 贾晓莉 学号 1213014136 所在学院 物理与电信工程学院 专业班级 电子1205班 指导教师 王文洋 完成地点 物理与电信工程学院实验室 年 月 日毕业论文设计任务书院(系) 物理与电信工程学院 专业班级 电子1205班 学生姓名 贾晓莉 一、毕业论文设计题目 石油储罐参数自动测量系统的设计 二、毕业论文设计工作自 2015 年 1 月 10 日 起至 2015 年 6 月 15 日止三、毕业论文设计进行地点: 陕西理工学院 四、毕业论文设计的内容要求： 全国已建成正在使用的大、中型油罐数量是很多的,预计在三、四万以
2、上。这些油罐大多没有监测仪表,全靠人工检测。随着能源管理、质量管理、计量管理科学化程度的提高,需要解决自动监测和自动计量问题，采用自动监测计量系统,将大大提高油罐管理的现代化水平,避免发生冒罐、跑油等事故的发生,同时还可减轻劳动强度,提高社会效益。 要求：利用传感器技术，设计一种基于单片机的石油储罐参数自动测量系统，对油罐中油的温度数据的采集，通过无线传感器网络传输并实时显示，具备采集数据超限报警功能。在仿真电路基础上制作硬件，完成样机的调试。撰写毕业设计论文。（应包括方案设计、比较与论证、分析与计算、电路图与相关设计文件以及心得体会等）。 五、毕业论文设计收集资料及参考文献：收集传感与检测、
3、单片机编程与控制等方面的专业资料，阅读和学习下列参考文献： 1 童诗白,华成英.模拟电子技术基础（第四版）M.北京:高等教育出版社,2006. 2 李建忠.单片机原理及应用技术 M.西安电子科技大学出版社,2013. 3 谭浩强.C程序设计 M.北京:清华大学出版社,1999. 4 丁艳萍、张 阳. 多参数油罐自动计量系统.J.仪表技术与传感器 . 1999 5 唐胜武，李冰冰，王旭.多通道压力传感器多参数自动测试系统设计.J. 传感器与微系统.2014 六、毕业论文设计进度安排： 1月10日3月20日：查阅资料，完成外文翻译和开题报告。 3月21日4月20日：完成系统硬件电路的设计并提交中期
4、检查报告。 4月21日5月20日：完成整体设计并调试，准备作品验收。 5月21日6月15日：撰写、修改毕业设计论文，准备并完成答辩。 指导教师签名 系(教研室)主任签名 专业负责人签名 批准日期 石油储罐参数自动测量系统的设计 贾晓莉（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业1205班，陕西 汉中 723000）指导老师：王文洋摘要 设计基于单片机的石油储罐参数自动测量系统以AT89C51芯片为核心的，采用AT89C51单片机进行控制及数据处理，进行温度的采集、发射和接收，采用nRF24L01无线模块对温度进行短距离传输。采用温度传感器DS18B20测量液体温度，使用LCD实时显示温度，
5、并实现超限报警功能。 关键词AT89C51；nRF24L01；DS18B20 Design of automatic measurement system of the oil tank parametersJia XiaoLi（Class 1205,Major Electronics and Information Engineering，College of Physics and Telecom Engineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi）Tutor: Wang WenyangAbstract:
6、ThemicrocontrollerdesignbasedonoilparametermeasurementsystembasedonAT89C51chipasthecore,usingAT89C51microcontrollerforcontrolanddatahanding,thetemperatureofthecollection,transmissionandreception,usingnRF24L01wirelessmodulefortemperatureshort-distancetransmission.UsingatemperaturesensorDS18B20measure
7、thetemperatureofliquid,usingtheLCDdisplayreal-timetemperature,andtoachievelimitalarmfunction.Key words: AT89C51；nRF24L01；DS18B20目录1.绪论11.1研究背景与发展现状11.2研究的主要内容22. 方案选择及论证32.1总体方案论述32.2方案一的论述32.3方案二的论述42.4方案的选择53.系统软件设计63.1系统程序流程分析63.2温度采集及处理程序流程图93.3 LCD显示程序流程图103.4温度超限报警程序流程图133.5无线发射模块流程图143.6无线接收模
8、块程序流程图144.硬件电路设计164.1控制模块164.2温度采集模块164.3 LCD显示模块174.4超限报警模块184.5无线收发模块184.6实现结果205. 总结245.1问题与处理245.2展望25致谢26参考文献27附录281.绪论1.1研究背景及发展现状近年来随着网络技术、计算机技术、传感器技术的不断发展，大量自动化仪表及系统应用到油库中。随着石油化工行业的不断发展和进步，油库对安全监控方面的要求也越来越高。但是管理相对复杂、监控方式落后、自动水平低等问题依旧存在于油库的监测与管理当中1。石油作为一种重要的不可再生能源，在我国能源开发、交通运输国防事业等各行业和普通百姓的生活
9、中都显现出非常重要的地位和作用。并且全国范围内已建成并正在使用的大、中型油罐数量是非常多的，而且还有大部分大、中型油罐正在建造中，所以事故发生的可能性也大大提高了，因此我们必须非常重视石油储存的安全性，随着民用油和工业用油量的不断增加，油库储罐过程中管理方面的工作量是非常巨大的，石油储罐过程是非常危险的，当测量或者操作出现误差的时候，就会发生火灾或者爆炸事故，储存过程中不安全事故的发生不仅会使生产受到阻碍带来巨大的经济损失，而且会威胁到工作人员以及周边居民的人身安全和财产安全，给环境带来的污染也是不可估量的。石油生产过程连续性强，不仅高温高压，而且伴随着有毒有害物质，并且易燃易爆，而且正在使用
10、的大中型油罐数量是非常多的，因此安全防护和安全生产是非常重要的，如果要做到安全防护和安全生产，那么设备的优化（包括测量仪表、信号系统、自动控制装置、远程设备等）和科学的管理方法是不容忽视的，并且在生产过程中不仅要提高油罐的质量，也要提高职工的安全素质和安全管理意识2。自从上个世纪年代开始，随着计算机技术、微电子技术和传感器技术的持续快速发展，各种新型的石油储罐自动测量技术不断出现。美国石油学会储罐计量分会曾经对石油储罐自动测量系统的生产厂家作的调查，各种石油储罐自动测量技术的应用，已经覆盖了立式拱顶罐、内（外）浮顶罐、密封球形罐和卧式圆柱形罐，各种新技术、新方法、新仪表已经渗入到储耀计量领域，
11、可以说，储鍵自动计量已进入了“多功能、高精度”的新阶段3。油罐的自动测量系统的主要目的是让管理者可以实时准确的观察到油罐内各参数的变化，油罐自动测量系统中各参数的实时监测是油库管理中的重要组成部分，只有实时的测量出油罐内各参数的变化并及时的对其进行控制，才能确保油罐储存过程的安全，油罐内各参数的自动测量系统是信号处理技术、计算机技术和现代电子技术的结合。但是因为油罐储存过程中的易燃易爆性，所以要尽量避免元器件的直接接触，因此监测比较困难。我国油罐参数自动测量系统起步较晚，在油库的安全测量中，大部分依然使用传统的人工测量方法，但是传统的人工测量不仅效率低而且经常因为人为的失误导致不安全事故的发生，并且人工测量浪费大量的人力和物力，自动化水平低，管理手段落后，并且在油罐自动测量系统的设计中的大部分设计方案来自于发达国家的油罐参数测量技术的设计，但是实际使用中的总体自动化水平还是比较落后，依然和发达国家有一定的距离。实现高精度的油罐参数自动测量系统不仅需要
