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抽油機(jī)電功圖是檢測(cè)抽油機(jī)工況的重要手段，本設(shè)計(jì)中的電功圖主要需要兩部分?jǐn)?shù)據(jù)，一是抽油機(jī)懸點(diǎn)的位移，二是抽油機(jī)的電功圖。本項(xiàng)目采用AB32VG1開(kāi)發(fā)板測(cè)量抽油機(jī)電功率，并通過(guò)WiFi接收位移測(cè)量裝置測(cè)量的懸點(diǎn)位移數(shù)據(jù)。開(kāi)發(fā)板接收到位移數(shù)據(jù)，結(jié)合自身測(cè)量的電功率繪制電功圖，并顯示于LCD顯示器，為抽油機(jī)工況分析提供依據(jù)。 該裝置使用RT-Thread操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)載荷測(cè)量裝置中功率測(cè)量、位移接收、電功圖圖繪制等多個(gè)任務(wù)的調(diào)度和同步。

        本項(xiàng)目使用了AB32VG1開(kāi)發(fā)板、3.5寸大彩組態(tài)屏、ESP8266型WIFI模塊和位移測(cè)量裝置電路，包括顯示模塊、通信模塊、功率測(cè)量模塊等部分。

        1、顯示模塊

         顯示模塊采用3.5寸大彩組態(tài)屏，該組態(tài)屏通過(guò)串口與開(kāi)發(fā)板通信，該模塊使用的開(kāi)發(fā)板的串口1，引腳如下所示：

        UART1_TX——PA4

        UART1_RX——PA3

         串口屏除連接開(kāi)發(fā)板的兩個(gè)串口引腳外，還連接開(kāi)發(fā)板的GND與+5V電源用以供電。

        2、通信模塊

        通信模塊采用集成ESP8266的ESP-01S型WiFi模塊，該模塊使用的開(kāi)發(fā)板的串口2，引腳如下：

        UART2_TX——PB2

        UART2_RX——PB1

        WiFi模塊出連接開(kāi)發(fā)板的兩個(gè)串口引腳外，還連接開(kāi)發(fā)板的GND與3.3V電源用以供電。

        3、功率測(cè)量模塊

        由于沒(méi)有電功率表，并且難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的模擬，該項(xiàng)目使用AD口的轉(zhuǎn)換結(jié)果，模擬電功率的采集。該模塊使用ADC7，即PE5引腳輸入模擬量。該模擬量通過(guò)電位器的中間引腳輸入。

        4、位移測(cè)量模塊

        該項(xiàng)目的位移測(cè)量模塊使用加速度傳感器ADXL327測(cè)量運(yùn)動(dòng)的加速度，再對(duì)加速度二次積分計(jì)算出位移。該模塊未使用申請(qǐng)的開(kāi)發(fā)板，由其他單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，并將位移測(cè)量結(jié)果通過(guò)ESP-12S型WiFi模塊傳輸給開(kāi)發(fā)板。

        該項(xiàng)目共建立6個(gè)線(xiàn)程，說(shuō)明如下：

        1、led_thread。該線(xiàn)程使LED以1Hz的頻率閃爍，用來(lái)指示工作狀態(tài)。

        2、uart1_thread。該線(xiàn)程建立用來(lái)驗(yàn)證串口1通信是否正常，由于本項(xiàng)目沒(méi)有接收組態(tài)屏的發(fā)送數(shù)據(jù)，故沒(méi)有對(duì)組態(tài)屏發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。

        3、uart2_thread。當(dāng)該線(xiàn)程接收到信號(hào)量rx2_sem時(shí)開(kāi)始工作，否則一直處于堵塞狀態(tài)。該線(xiàn)程用來(lái)對(duì)WiFi接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，將接收到的位移信息存入數(shù)組。

        4、diagram_measure_thread。該線(xiàn)程用來(lái)發(fā)送電功圖測(cè)量指令。該項(xiàng)目中計(jì)劃每半小時(shí)測(cè)量一次電功圖，故該線(xiàn)程每半小時(shí)執(zhí)行一次，執(zhí)行時(shí)通過(guò)WiFi模塊向位移測(cè)量裝置發(fā)送開(kāi)始測(cè)量指令。

        5、power_measure_thread。該線(xiàn)程用來(lái)測(cè)量電功率。當(dāng)diagram_measure_thread向位移測(cè)量裝置發(fā)送位移測(cè)量指令時(shí)，也會(huì)讓該線(xiàn)程開(kāi)始工作，等時(shí)間間隔進(jìn)行AD采樣，并將采樣結(jié)果作為電功率存入數(shù)組。

       6、diagram_draw_thread。該線(xiàn)程用來(lái)向組態(tài)屏發(fā)送數(shù)據(jù)，繪制電功圖，并計(jì)算最大功率、最小功率、最大位移，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至組態(tài)屏，以便顯示。

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圖1：整體圖片

圖2：電功圖顯示圖形

圖3：ESP8266 WiFi模塊

圖4：位移測(cè)量裝置

圖5：電位器模擬電功率采集