数字气压计的设计与制作
基于MS5534C的数字气压计设计
压 压 压 压参 温
P9P 3 8 L C9 6是 P L P公 司 生 产 的 一 款 单 片 封 HI I
装 的 微 控 制 器 ,操 作 电压 范 围 为 24 36 V。I O .~ . / 口可 承 受 5 ( 上 拉 或 驱 动 到 55V) 可 V . 电压 。有 一 个 增 强 型 UAR T, 具有 波特 率 发 生 器 、 间 隔 检 测 、 帧 错 误 检 测 、 自动 地 址 检 测 等 功 能 ,还 具 有 4 0 k 性 能特 征 J 体 如 下 : 0 传 具
1 1压 力范 围 3 ~ 1 0k a 2 5位 ADC; )芯 0 P ; )l 1 3
片 存 储 6参 数 用 于 软 件 补 偿 ;4 )3线 串 行 接 口 ;
5 3 6 ) 27 8Hz系 统 时钟 ;6 )供 电 电压 22 . V。 .~36
成 电路 ,其 采 用 先进 的 ADC模 数 转 换 I 电路 ,可 c
收 稿 日期 :2 1 - 5 0 ;修 回 日期 : 2 1 7 0 020— 1 020—2 作 者 简 介 : 田海 燕 (9 2 ) 女 , 重 庆 人 ,从 事 嵌入 式 软件 系 统 开 发 。 1 8一 ,
兵 工 自 动 化
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Or na e I u t y A u o a i d nc nd s r t m ton
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基 于 MS 5 4 5 3 C的数字 气压 计设 计
田海 燕 , 赖春 强 , 贺 思桥
(. 国兵器 工业 第 五八 研究 所智 能检 测事 业 部 ,四川 绵 阳 6 1 0 : 1中 2 0 0
偿 和 压 力 高 度 转 换 运 算 得 到 实 际 高 度 值 。数 字 气 压 计 控 制 部 分 的 电路 图如 图 2j。 【 J
基于51单片机的数字气压计系统设计
2019.051概述气压计是利用压敏材料将气压变化转化成易于检测和传输的电信号,然后对电信号进行滤波、放大、通过后续电路处理,并将数据显示出来的一种测量工具。
其在观察压力变化、压力大小测量,以及对其他物理量测量等方面都有十分重要的作用。
传统的水银气压计占用空间较大、气压数据不能直接显示、灵敏度低、易损坏,测量结果受环境影响较大。
随着mems 技术和智能芯片技术的发展,气压计正朝着智能化、无线化、微型化的方向发展。
数字压力传感器的应用领域涵盖了医疗卫生、航空航天、户外作业、工矿企业等,并在人们的日常生活中也很常见,如手机、平板、手环等电子设备大部分都安装了数字气压计,给人们的生活带来了极大的便利。
2系统硬件2.1硬件总体框图本设计是基于MPX4115的数字气压计,硬件处理电路为大气压传感器模拟信号的采集、转换、处理和显示,并根据相应的软件需求设计控制程序。
气压计的硬件主要由4部分组成,分别为单片机最小系统、气压信号采集电路、ADC 转换电路和数码管显示电路。
2.2气压数据采集电路数据采集器件采用压力传感器MPX4115,其类型是硅压力传感器。
这种传感器在制造时引入了先进的微电机技术,薄膜镀金属。
工作温度范围是0℃-85℃,在此温度范围内误差不超过1.5%。
2.3气压信号转换电路ADC0832是常用的A/D 转换芯片,8位分辨率,转换时间短,是模拟量转换电路中常用的器件之一。
在本系统中,单片机所需的数字量信号是由气压传感器采集,然后交给ADC0832进行模数转换,并将转换结果传给单片机进行处理。
常用电路中,单片机与ADC0832之间采用4线制进行连接,ADC0832端的4个引脚依次采用DO、DI、CS、CLK。
但在通信过程中,单片机与ADC0832之间是单工通信,DO 引脚与DI 引脚并不需要同时使用,所以本系统中将DO 引脚和DI 引脚并联在一起进行分时使用。
CS 引脚输入高电平时,芯片禁用,ADC0832不能工作,此时其他引脚CLK、DO、DI 电平状态可任意设置。
基于单片机的数字气压计的设计与实现-毕业设计
基于单片机的数字气压计的设计与实现学生:指导教师:内容摘要:数字气压计的重要组成部分是压敏元件。
压敏元件可以将数字气压计需要测量的气压转化成为一种电流或者是一种电压信号。
此时形成的电流或者电压信号具有容易传输、容易检测的特点.之后,经过后续电路处理这种电流或者是电压信号,它就可以显示在数字气压计的屏幕上.这就是数字气压计的电流传输、处理、显示与读数过程。
在数字气压计中,气压传感器起着决定性的作用。
数字气压计的设计与实现是一个复杂而繁琐的过程。
它的设计需要硬件与软件二者相结合,再经过系统的仿真调试得以实现。
气压传感器起着关键性、决定性的作用。
本设计中我们将采用型号为MPX4105的传感器。
通过此型号的传感器测出相对应的具有模拟性的电压值,之后通过电压/频率(V/F)变换手段将其电压值输入到单片机进行处理,显示出相对应的气压值.本设计的总体目标是将大学三年多所学的专业知识运用到实践当中去.在这次设计中可以实现数字气压计系统的所有特性。
关键词:压敏元件数字气压计单片机气压传感器The Design and Implementation of Digital Barometer Base onSingle Chip MicrocomputerAbstract: Digital barometer is a device that makes full use of pressure sensitive components,which can make the tested pressure change into current or voltage signal easily。
At the same time,pressure sensors is the core component for barometer.The ariticle introduces a excellent way that illustrated digital precision barometer can obtain the function of soft and hardware at the same time.The air pressure via MPX4105 which achieving the value of analong voltage,and the signal is converted by V/F converter,then coped with SCM。
基于单片机控制的数字气压计的设计与实现
基于单片机控制的数字气压计的设计与实现
设计思路:
1. 硬件设计:
- 使用单片机作为控制中心,选择合适的型号,如STM32系列;
- 选择一个适配的数字气压传感器,如BMP280;
- 添加合适的显示设备,如LCD屏幕;
- 添加按键等外设,方便用户操作;
- 添加电源管理电路,提供合适的供电。
2. 软件设计:
- 在单片机上进行程序的编写;
- 使用适当的编程语言,如C语言;
- 软件部分主要包含三个方面:传感器数据采集、处理和显示;
- 通过SPI、I2C等协议与传感器进行通信,获取气压数据;
- 对采集到的气压数据进行处理,计算得到对应的气压数值; - 将计算得到的气压数值通过显示设备进行显示。
3. 实现步骤:
- 搭建硬件电路,将单片机与传感器、显示设备等连接好;
- 编写单片机的程序,进行数据采集、处理和显示的操作;
- 调试程序,确保程序的正确性;
- 进行集成测试,验证整个系统的功能是否正常;
- 如果需要,可以进行性能优化或功能扩展,如添加报警功
能等。
4. 注意事项:
- 确保硬件电路的连接正确,避免短路或接线错误;
- 编写程序时,需要充分理解传感器的工作原理和通信方式,并严格按照相关协议进行数据传输;
- 在程序编写过程中,考虑到实时性和准确性,需要对数据
采集和处理进行合适的优化;
- 进行测试时,需要使用合适的气压标准样品进行验证,确
保系统的准确性和稳定性。
以上是基于单片机控制的数字气压计的设计与实现的基本思路,具体的实现方式和细节可以根据具体需求进行适当调整和改进。
数字气压计的设计.
宁夏师范学院毕业生论文数字气压计的设计摘要:本文介绍基于气压传感器MPX4105的精密数字气压计系统的软、硬件实现方法。
通过气压传感器MPX4105获得与气压相对的模拟电压值,并经过电压/频率(V/F)转换模块转换为数字脉冲,通过单片机对此脉冲序列的计数等处理后获得实际的气压值,并通过数码管显示电路显示。
阐述了系统的软件设计,以C语言为开发工具,进行了详细设计和编码。
总体目标是实现系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性。
关键词:气压传感器,电压/频率转换,单片机宁夏师范学院毕业生论文The Design of Numeral-barometerAbstract:Introduces a precise numerical barometer system based on MPX4105, giving the achieve-method of soft and hardware Obtain the value of analog voltage according to the air pressure via MPX4105, and convert it into numerical pulse by thevoltage/frequency conversion. Recur to the take count of the pulse-sequence and relevant management by the SCM, an actual air-pressure value is obtained. On the system software design, development tools is C language, a detailed design and coding. The overall objective is to achieve system reliability, stability, security and economy. Key words: Gs pressure transducer,Voltage / frequency conversion,SCM宁夏师范学院毕业生论文1引言 ........................................................................................................................................ (1)1.1课题背景 (1)1.2 本课题国内外研究现状 (1)1.3本课题的研究意义 (2)1.4 本课题相关理论综述 (2)2系统总体设计 (4)2.1 设计思路分析 (4)(1)设计方案一: (4)(2)设计方案二: (4)2.2 系统总体结构 (5)2.3系统各功能模块的设计思想 (5)2.3.1 A/D转换模块 (5)2.3.2 数据处理模块 (6)2.3.3 显示模块 (6)2.4气压传感器的选择 (6)2.5 A/D转换器件的选择 (7)2.6 三端稳压器 (8)2.7 数码管显示 (8)2.7.1 数码管静态显示 (8)2.7.2数码管动态显示 (8)2.8 系统配置 (8)3硬件电路设计 (9)3.1单片机电路部分 (9)3.1.1 主要芯片介绍 (9)3.2 气压传感和V/F转换电路部分 (11)3.3 胎压计电源与单片机电路部分 (15)3.4 pcb制作 (16)4软件设计 ........................................................................................................................................ .. 174.1用C语言开发单片机的优势 (18)4.2 如何由频率计算出气压值 (19)4.3程序流程图 (19)5系统调试与仿真 (20)5.1 Keil软件介绍 (20)5.2 PROTEUS软件介绍 (21)5.3 单片机调试仿真 .........................................................................................................225.4原理图检查调试 (22)5.5 器件连接调试 (23)5.6 PCB检查 (24)6毕业设计总结 (26)6.1主要成果 (26)6.2 经验总结和感谢 (27)参考文献 ........................................................................................................................................ .. (28)致谢 ........................................................................................................................................ (29)宁夏师范学院毕业生论文附录1 .......................................................................................................................................... .. (30)完整原理图: .....................................................................................................................30宁夏师范学院毕业生论文1引言1.1课题背景数字气压计是利用压敏元件将待测气压直接变换为容易检测、传输的电流或电压信号,然后再经过后续电路处理并进行实时显示的一种设备。
田忠义-数字气压计设计
摘要指导教师:杨世平学生:田忠义随着我国经济的不断成长,国家越来越重视气压计项目相关行业的发展,“十二五”期间气压计产业的重点领域及其投资机会研、究成为热点问题。
气压计的市场具有很大的吸引力!数字气压计是利用压敏元件将待测气压,直接变换为容易检测、传输的电流或电压信号,然后再经过后续电路处理并进行实时显示的一种设备。
气压计被广泛应用于国防领域、工业领域、医疗领域以及我们日常家庭生活中。
本设计就介绍了一种基于气压传感器MPX4115的精密数字气压计系统的实时显示设备。
它通过气压传感器MPX4115获得与大气压相对应的模拟电压值,并经过电压/频率(V/F)转换模块转换为数字脉冲,通过单片机接收该脉冲信号,得到单位时间内获得的脉冲数,依据电压与频率的线性关系式计算出所对应的实际气压值,最后在单片机的控制下由液晶显示电路显示出实际气压值。
关键词:单片机;气压传感器;V/F转换器;液晶显示AbstractAs China's economy continues to grow, countries pay more and more attention to the barometer project relevant industry development, during 1025 ", "the barometer industry key fields and its investment opportunity study became a hot issue. The barometer of the market has great attraction! Digital barometer is the use of pressure sensitive components will stay for easy measuring pressure directly transform the current detection, transmission or voltage signal, and then after the follow-up circuit processing and real-time display of a kind of equipment. The barometer is widely applied in the defence domain, industrial field, the medical field and in our daily family life. This design is introduced which is based on pressure sensor MPX4115 precision digital barometer of real-time display device. System It through the air pressure sensor MPX4115 was obtained with the atmospheric pressure corresponding simulation voltage values, and through voltage/frequency (V/F) conversion module converted to digital pulse, through the microcontroller receives the pulse signal, receive an unit time get, according to the number of pulses of linear equation of voltage and frequency calculated the actual air pressure value corresponding last, under the control of the processor by liquid crystal display circuit shows real pressure value.Keywords: MCU;pressure sensor;V/F transferor;LCD目录引言 1 1 绪论 (2)1.1课题原理和背景 (2)1.2技术概况及发展趋势 (2)1.2.1 传感器的技术性能 (2)1.2.2 传感器的发展趋势 (4)1.3数字气压计系统设计意义 (6)2 系统总体设计 (7)2.1设计整体思想 (7)2.2系统总体框图 (7)2.3数据采集模块 (8)2.3.1 数据采集模块的芯片选择 (8)2.3.2 数据采集模块的原理图 (9)2.3.3 气压传感器MPX4115的原理图 (9)2.4数据转换模块 (11)2.4.1 数据转换芯片选择 (11)2.4.2 数据转换电路部分电路原理图 (12)2.4.3 LM331的原理 (13)2.5数据处理模块 (14)2.5.1 数据处理模块的芯片选择 (14)2.5.2 单片机部分的原理图 (14)2.5.3 AT89C52引脚及功能 (15)2.6显示模块及芯片选择 (17)2.6.1 显示模块的芯片选择 (17)2.6.2 显示器LCD部分的原理图 (18)2.6.3 LCD1602原理 (18)2.6.4 电源模块的原理图 (20)2.6.5 芯片78L05原理 (21)2.7总体原理图 (24)2.8PCB制作 (25)3 软件设计 (26)3.1程序流程图 (26)3.2软件开发语言介绍 (27)4 系统调试与仿真 (28)4.1伟福仿真介绍 (28)4.2KEIL-C介绍 (30)4.3联机调试过程 (32)结论 (32)参考文献 (33)附录程序代码 (34)引言1643年,托里拆利实验的成功,标志着气压计开始成为了人类研究大气压强的重要工具。
单片机控制的数字气压计的设计与实现
毕业设计(论文)题目基于单片机的数字气压计的设计与实现系(院)专业班级班学生姓名学号指导教师职称二〇一三年六月十八日独创声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:二〇一三年六月十八日毕业设计(论文)使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。
(保密论文在解密后遵守此规定)作者签名:二〇一三年六月十八日基于单片机的数字气压计的设计与实现摘要数字气压计是用来测量压力由压力传感器,可以直接转换为检测到的电流或电压信号,最后通过显示器显示设计。
本设计介绍了压力传感器MPX4115气压计实时数字显示设备。
得到的模拟气压值再经过电压/频率的换算电路,最终在LCD中显示出来。
关键词:89C55单片机;MPX4115传感器;V/F转换器;液晶显示Design and implementation of digital pressure meterbased on MicrocontrollerAbstractDigital barometer is designed through the pressure sensor will be measure air pressure, transform for direct current or voltage signal can be detected, and finally displayed by the display of a design. MPX4115 by pressure sensors are introduced the design of the real-time display of digital atmospheric pressure meter system equipment. The simulation of the pressure value through the voltage/frequency conversion circuit, finally displayed in the LCD.Keywords: 89C55 single chip microcomputer; MPX4115 sensor; V/F converter; Liquid crystal display (LCD)目录引言 (1)第一章数字气压计系统论证 (2)1.1数字气压计设计系统 (2)1.2设计思路分析 (2)1.2.1 设计方案一 (2)1.2.2 设计方案二 (2)1.2.3 设计单片机控制的数字气压计系统时的注意事项 (3)第二章系统总体构造的设计 (4)2.1 系统总体结构 (4)2.2 A/D转换模块 (4)2.3 MPX4115传感器模块 (6)2.4数据处理模块 (7)2.4.1数据处理模块电路的原理图 (7)2.5显示模块 (11)2.5.1 LCD1602显示器的介绍 (12)2.6电源电路模块 (13)2.7 本设计总体电路介绍 (14)2.7.1 对于数据的转换计算 (15)第三章程序的设计及系统调试与仿真 (15)3.1 由频率算出电压值 (15)3.2程序流程图 (16)3.3关于keil4和proteus的介绍 (17)3.4 程序仿真图如下 (17)3.5 电路仿真如图所示 (19)总结 (20)参考文献 (21)谢辞 (23)引言随着科学技术的发展,单片机技术、传感器技术以及计算机控制技术的发展正走向逐渐走向成熟。
低功耗数字气压计的设计
V1 4 o3 o 2 N . .
文章编号 :07—18 ( 07 0 —07 — 2 10 3520 )3 02 0
低 功 耗数 字 气 压计 的设 计
杨 智
I03 ) 1 16 ( 沈阳航空工业学院理学 系, 辽宁 沈阳
摘
要: 介绍 了一种低功耗数字气压计的软硬 件实现方法 。通 过气压传 感器获 得与大气 压相对
系式 :
,=2 48mV × 0 1 5mA .
×1 Pa— l
表 1 器 件功耗
图 4 程序流 程图
通过以上程序可以使仪器整体的功耗大大降
低, D A C采集一次的时间小 于 0 1, .s 当仪器的刷 新速 度小 于 3 时 , 可 以达 到 平均 电流 小 于 s 便 2 0 ̄ 01 A的要求 。
图 2 恒 流 源 电路 图
模 数 转换 器选 择 了 T 公 司 的 A S l0 i D 1l 。
A S 10 D 10 是精密、 连续 自校准 、 单电源、 串行 l 位 6 A D转换器 , / 使用 l 6位精 分辨率时转换 速率为 l 每秒 。3 5次 [【 】】
L D数码显示部分选用 了6 8 C 位 段数码管液 晶显示模块 S S6 1 自带微处理器 。其 中后 5 M 00 , 位是用来显示气压值 的; l 第 位在电池 电压低于 28 .V时 显示 为 L, 示 电池 电压 不 足 , 更 换 电 提 应
收稿 日期 :06—1 —0 20 1 3
厂家给出压力传感器参数 , 当电流为15 A .m 、
气压 为 132 a的输 出电压 为 113 Y。所 以得 04 P 0 .m
作者简介 : 杨智(99 )男 , 17 一 . 辽宁沈阳人 , 助理工程师
天津大学-电气自动化技术-基于单片机数字气压计的设计与实现-毕业论文专科
天津大学网络教育学院专科毕业论文题目:基于单片机数字气压计的设计与实现完成期限:2020年7月6日至 2020年11月5日学习中心:杭州学习中心专业名称:电气自动化技术学生姓名:学生学号:指导教师:基于单片机数字气压计的设计与实现在电力、化工等行业中,常常需要测量气体压力。
目前常用的气压表为波登管式表,由该表只能得出大气压力与被测气体压力的差值(称为真空度),但不能直接读出被测压力值,更得不出真空度和大气压力的比值,在生产实践中,只能靠手工计算被测点的绝对压力值和相对压力值,这很不方便,还容易出错。
本仪表就是为了解决这种问题而提出的。
1 仪表的特点1.1 简洁的硬件设计仪表采用Philips 87C552[3]增强型8 位单片机作为控制核心,该单片机除具有普通80C51 所具有的功能外,片内还集成了众多常用电路,充分利用这些集成的片内附属单元,可以简化整机的硬件设计,降低成本。
1.2 直观易用的人机界面仪表正常工作时,可以一屏显示待测气体参数等信息,调整时,按下“set”键即可进入菜单式设置画面,“+”、“- ”用来选择子菜单或修改某个参数,“exit”键按下或菜单状态下没有键被按下超过1min,画面自动返回正常工作状态。
1.3 附属功能多本仪表可以实时精确显示所测点气体的绝对压力、大气压力、真空度,具有用户可修改的压力报警点、日历、管理员密码、菜单式参数修改、本月历史数据查询、传感器误差校正、断电参数保存、温度的测量、网络通信功能等。
2 系统的硬件设计电源部分分为模拟和数字两种,分别给单片机等逻辑电路和传感器信号调理电路供电,这样可以避免两种电路的互相干扰。
人机交互单元的显示器采用单片机的P4 口扩展一只液晶显示模块(LCM)构成,并在P3.2- P3.4 上采用74LS164 串行扩展了四个按键作为人机互动的输入。
利用87C552 P0、P2 口扩展32k RAM作为系统数据存储器,用来保存程序运行期间的数据和当月的历史数据;利用I2C 总线扩展EEPROM用来保存掉电后的工作参数,扩展时钟日历芯片PCF8583 来构成仪表的日历电路,I2C 总线的使用进一步简化了电路;采用RS485 协议一体化芯片PS1480 与87C552 内部的。
简易数字气压计设计论文
简易数字气压计设计论文摘要:本设计使用的显示器件为液晶显示器。
液晶显示器简称LCD显示器,它是利用液晶经过处理后能够改变光线的传输方向的特性实现显示信息的,液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富超薄轻巧等优点,在单片机应用系统中得到日益广泛的应用。
一、整体设计思路框图本设计主要的功能是使整个电路能够完成液晶显示器上能显示出正确的气压读数。
设计系统结构时,需要考虑整体的稳定性、复杂程度、整体造价及调试时要考虑的难易程度等因数。
图1所示框图中的每一部分对应一个电路单元,各部分电路可独立完成各自功能。
各模块之间没有复杂的信号传输,干扰较小,系统较稳定。
本设计是基于MPX4115的数字气压计的设计,硬件部分主要包括四大块,即大气压的非电信号数据的采集、转换、处理以及显示。
气压计硬件部分由四部分构成,它们分别是:信息采集模块,数据转换模块,信息处理模块和数据显示模块。
二、电路设计(一)信息采集模块信息采集模块主要应用的器件是MPX4115气压传感器。
MPX4115系列压电电阻传感器是一个硅压力传感器。
这个系列传感器结合了高级的微电机技术和薄膜镀金属技术,还能为高水准模拟输出信号提供一个均衡压力。
在0℃-85℃的温度下误差不超过15%,温度补偿是-40℃-125℃。
数据采集模块由气压传感器MPX4115构成,采集的是大气压值。
其中1脚是输出信号端,输出的是与气压值相对应的模拟电压信号。
(二)数据转换模块单片机接受传感器的电压值为模拟信号,它要和A/D转换模块的脉冲波发生装置发送过来的标准模拟信号相比较,即通过P1.0和P1.1引脚进行比较,同时开发定时器0,当待测模拟信号超过标准模拟信号时,P3.4引脚信号将会发生变化,此时的定时器0的值通过量纲转化就得到了相应的数字信号。
气压传感器MPX4115输出的是模拟电压,因此,必须进行模拟到数字的转换才能交由单片机处理。
在数据转换模块选用的是LM331芯片,它是一款高精度电压频率转换芯片。
基于MPX4115的数字气压计设计论文
摘要气压计被广泛应用于国防领域、工业领域、医疗领域以及我们日常家庭生活中。
本设计中就介绍了一种气压的实时显示设备。
它是利用软、硬件基础知识,通过单片机与气压传感器的结合,使得在液晶显示器上显示出当前大气压值。
本文详尽的描述了基于MPX4115气压计的软硬件实现过程。
设计是基于气压传感器MPX4115的精密数字气压计系统。
通过气压传感器MPX4115获得与大气压相对应的模拟电压值,并经过电压/频率(V/F)转换模块转换为数字脉冲,通过单片机接收该脉冲信号,得到单位时间内获得的脉冲数,依据电压与频率的线性关系式计算出所对应的实际气压值,最后在单片机的控制下由液晶显示电路显示出实际气压值。
关键词:单片机;气压传感器;V/F转换器;液晶显示AbstractBarometer is widely used in the defense sector, industry, medical fields as well as our daily ing basic knowledge of hardware and software, and through the combination of SCM and pressure sensors,The current atmospheric pressure value is displayed by the LCD.This article describes in detail the hardware and software based on MPX4115 barometer realization.An accurate digital barometer system is designed based on pressure sensor MPX4115. The system firstly gains the value of analog voltage corresponding to the atmospheric pressure by sensor MPX4115. Then the voltage signal is transferred into digital pulses using voltage/frequency transferring model. A single-chip is utilized in receiving the pulse signal, measuring the number of pulses received per unit interval, and in calculating the actual magnitude of pressure according to the linear relationship between voltage and frequency. Finally, controlled by the single-chip, the actual value of pressure is displayed by the liquid crystal displaying circuit.Keywords: MCU;pressure sensor;V/F transferor;LCD目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2技术概况及发展趋势 (1)1.2.1 传感器的技术性能 (1)1.2.2 传感器的发展趋势 (3)1.3数字气压计系统设计意义 (5)2 系统总体设计 (6)2.1设计整体思想 (6)2.2系统总体框图 (6)2.3数据采集模块 (7)2.3.1 数据采集模块的芯片选择 (7)2.3.2 数据采集模块的原理图 (7)2.3.3 气压传感器MPX4115的原理图 (8)2.4数据转换模块 (9)2.4.1 数据转换芯片选择 (9)2.4.2 数据转换电路部分电路原理图 (10)2.4.3 LM331的原理 (11)2.5数据处理模块 (11)2.5.1 数据处理模块的芯片选择 (11)2.5.2 单片机部分的原理图 (12)2.5.3 AT89C52引脚及功能 (12)2.6显示模块及芯片选择 (15)2.6.1 显示模块的芯片选择 (15)2.6.2 显示器LCD部分的原理图 (15)2.6.3 LCD1602原理 (16)2.6.4 电源模块的原理图 (18)2.6.5 芯片78L05原理 (19)2.7总体原理图 (22)2.8PCB制作 (22)3 软件设计 (24)3.1程序流程图 (24)3.2软件开发语言介绍 (25)4 系统调试与仿真 (26)4.1伟福仿真介绍 (26)4.2KEIL-C介绍 (28)4.3联机调试过程 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录A 英文原文 (34)附录B 中文译文 (40)附录C 程序代码 (44)1绪论1.1课题背景气压计是一种测量大气压的装置,一般把作用于单位面积上空气柱的重量称为大气压力,简称气压。
基于单片机的数字气压计设计
分类号:TB499无锡职业技术学院毕业设计(论文)题目基于单片机的数字气压计设计英文并列题目Design of Digital Barometer Based on SingleChip Microcomputer院系控制技术学院班级电气21531学生姓名学号2010153所在团队指导老师(1)齐斌职称副教授指导老师(2)职称答辩委员会主任黄麟主答辩人二零一六年五月毕业设计开题报告毕业设计(论文)任务书数字气压计的主要组成部分就压敏元件,压敏元件的作用就是将数字气压计需要测量的气压转换为一种电压信号或者是一种电流信号。
这种电压或者电流信号更容易传输、检测,这些信号就会以数字的直观形式显现在电子屏幕上面,这正是气压计的电流传输、处理、显示以及读数的过程。
在这种数字气压计中,气压传感器起着至关重要的作用。
想要数字气压计成功的实现它的功能是一个极为繁复的过程,必须由软件以及硬件相结合,再经过仿真的不断调试才能得以实现。
气压传感器可以说是整个系统的核心。
本次设计所使用的是型号为MPX4105的传感器,通过此传感器测量出相应的具有模拟性的电压值,在经过电压/频率即V/F转换手段将电压值输入到单片机进行处理,在屏幕上显示出相应的气压值。
本次设计选用的是基于AT89C51单片机的测量与显示。
在按键的作用下,将电信号转换为电压信号,再转化为数字量。
数字气压计的意义在于它的小巧方便、便于携带,能够精确的测量外界的大气压值,现已广泛应用于科研、军事、航空航海等等各方各面。
第一章绪论1.1选题背景1.2研究的意义1.2国内外有关技术第二章系统总体设计2.1 设计整体思想2.2 系统整体框图2.3各模块的设计思路第三章硬件的选择3.1 气压传感器的选择3.2 V/F转换器的选择3.3 三端稳压器德选择3.4 单片机的选择3.5 七段数码管的选择第四章硬件电路设计4.1 气压传感与V/F转换部分 4.2 电源与单片机电路部分设计 4.3 总体电路设计第五章软件部分设计5.1 系统软件的开发与介绍5.2 单片机程序流程图5.3 部分设计模块第六章系统调试6.1 开发语言简介6.2 Proteus软件的介绍6.3 绘制原理图6.4 联机调试6.5 实验结果总结致谢参考文献摘要气压计本广泛的应用于我国的国防、工业、医疗等领域,级联我们的日常生活中也时常使用。
单片机控制的数字气压计的设计与实现毕业论文
毕业设计(论文)题目基于单片机的数字气压计的设计与实现系(院)专业班级班学生学号指导教师职称二〇一三年六月十八日独创声明本人重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
尽我所知,除文中已经注明引用的容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:二〇一三年六月十八日毕业设计(论文)使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部容,允许他人依法合理使用。
(论文在解密后遵守此规定)作者签名:二〇一三年六月十八日基于单片机的数字气压计的设计与实现摘要数字气压计是用来测量压力由压力传感器,可以直接转换为检测到的电流或电压信号,最后通过显示器显示设计。
本设计介绍了压力传感器MPX4115气压计实时数字显示设备。
得到的模拟气压值再经过电压/频率的换算电路,最终在LCD中显示出来。
关键词:89C55单片机;MPX4115传感器;V/F转换器;液晶显示Design and implementation of digital pressure meter based on MicrocontrollerAbstractDigital barometer is designed through the pressure sensor will be measure air pressure, transform for direct current or voltage signal can be detected, and finally displayed by the display of a design. MPX4115 by pressure sensors are introduced the design of the real-time display of digital atmospheric pressure meter system equipment. The simulation of the pressure value through the voltage/frequency conversion circuit, finally displayed in the LCD.Keywords: 89C55 single chip microcomputer; MPX4115 sensor; V/F converter; Liquid crystal display (LCD)目录引言 (1)第一章数字气压计系统论证 (2)1.1数字气压计设计系统 (2)1.2设计思路分析 (2)1.2.1 设计方案一 (2)1.2.2 设计方案二 (2)1.2.3 设计单片机控制的数字气压计系统时的注意事项 (3)第二章系统总体构造的设计 (4)2.1 系统总体结构 (4)2.2 A/D转换模块 (4)2.3 MPX4115传感器模块 (6)2.4数据处理模块 (7)2.4.1数据处理模块电路的原理图 (7)2.5显示模块 (11)2.5.1 LCD1602显示器的介绍 (12)2.6电源电路模块 (13)2.7 本设计总体电路介绍 (14)2.7.1 对于数据的转换计算 (15)第三章程序的设计及系统调试与仿真 (16)3.1 由频率算出电压值 (16)3.2程序流程图 (16)3.3关于keil4和proteus的介绍 (17)3.4 程序仿真图如下 (18)3.5 电路仿真如图所示 (20)总结 (21)参考文献 (22)辞 (24)引言随着科学技术的发展,单片机技术、传感器技术以及计算机控制技术的发展正走向逐渐走向成熟。
基于单片机的数字气压计的设计与实现-毕业设计
基于单片机的数字气压计的设计与实现学生:指导教师:内容摘要:数字气压计的重要组成部分是压敏元件。
压敏元件可以将数字气压计需要测量的气压转化成为一种电流或者是一种电压信号。
此时形成的电流或者电压信号具有容易传输、容易检测的特点。
之后,经过后续电路处理这种电流或者是电压信号,它就可以显示在数字气压计的屏幕上。
这就是数字气压计的电流传输、处理、显示与读数过程。
在数字气压计中,气压传感器起着决定性的作用。
数字气压计的设计与实现是一个复杂而繁琐的过程。
它的设计需要硬件与软件二者相结合,再经过系统的仿真调试得以实现。
气压传感器起着关键性、决定性的作用。
本设计中我们将采用型号为MPX4105的传感器。
通过此型号的传感器测出相对应的具有模拟性的电压值,之后通过电压/频率(V/F)变换手段将其电压值输入到单片机进行处理,显示出相对应的气压值。
本设计的总体目标是将大学三年多所学的专业知识运用到实践当中去。
在这次设计中可以实现数字气压计系统的所有特性。
关键词:压敏元件数字气压计单片机气压传感器The Design and Implementation of Digital Barometer Base onSingle Chip MicrocomputerAbstract: Digital barometer is a device that makes full use of pressure sensitive components,which can make the tested pressure change into current or voltage signal easily. At the same time,pressure sensors is the core component for barometer.The ariticle introduces a excellent way that illustrated digital precision barometer can obtain the function of soft and hardware at the same time.The air pressure via MPX4105 which achieving the value of analong voltage,and the signal is converted by V/F converter,then coped with SCM. Finally,the signal can be displayed on LED synchronously.As we can see that this kind of system is reliable,stable security and economy.Keywords:Pressure-sensing element Digital barometer single chip microcomputer Gs pressure transducer目录前言 (1)1 系统总体设计 (3)1.1设计整体思想 (3)1.2系统总体框图 (3)1.3元器件的选择 (4)1.3.1 气压传感器 (4)1.3.2 电压/频率(V/F)转换器 (4)1.3.3 三端稳压器 (5)1.3.4 单片机 (5)1.3.5 LED显示 (5)2 硬件电路设计 (5)2.1气压传感和电压/频率(V/F)转换电路部分 (5)2.2单片机电路部分 (8)2.2.1 89C52单片机 (9)3 软件设计 (11)3.1软件开发C语言介绍 (11)3.2运用频率计算出气压值 (12)3.3基于单片机设计的程序流程图 (13)4 系统调试与仿真 (14)4.1C语言软件开发系统 (14)4.2PROTEUS软件介绍 (14)4.3联机调试过程 (15)5 设计总结 (16)5.1设计成果 (16)5.2感谢 (16)参考文献 (17)附录1 (18)附录2 (19)基于单片机的数字气压计的设计与实现前言气压计是一种测量大气压的装置。
单片机控制的数字气压计设计方案与实现(有用)
目录目录11概述 (3)1.1课题背景 (3)1.2 技术简况及发展趋势 (3)1.3数字胎压计系统设计的意义 (4)1.4国内外相关技术 (4)2系统总体设计 (6)2.1设计思路分析 (6)2.1.1设计方案一: (6)2.1.2 设计方案二: (6)2.2系统总体结构 (7)2.3系统各功能模块的设计思想 (7)2.3.1 A/D转换模块 (7)2.3.2 数据处理模块 (7)2.3.3 显示模块72.4气压传感器的选择 (8)2.5A/D转换器件的选择 (9)2.6三端稳压器 (9)2.7数码管显示 (9)2.7.1 数码管静态显示 (9)2.7.2数码管动态显示 (9)2.8系统配置 (10)3硬件电路设计113.1单片机电路部分113.1.1 主要芯片介绍 (11)3.2气压传感和V/F转换电路部分 (13)3.3胎压计电源与单片机电路部分 (16)3.4 pcb制作 (18)4软件电路设计 (20)4.1用C语言开发单片机的优势 (20)4.2如何由频率计算出气压值204.3程序流程图 (21)5系统调试与仿真 (22)5.1K EIL软件介绍 (22)5.2PROTEUS软件介绍 (22)5.3 单片机调试仿真 (23)5.4原理图检查调试 (24)5.5 器件连接调试245.6 PCB检查 (25)5.7程序调试仿真 (27)总结28致谢29参考文献 (30)附录1 (31)概述1.1课题背景如今,随着高速公路网的蓬勃兴起,交通的日趋发达,车辆行驶速度的不断攀升,交通隐患的防范问题迫在眉睫,如因车胎漏气和爆炸等原因造成的交通事故,很多是由轮胎的工作温度过高或者不合理胎压引起的。
研究汽车轮胎胎压计,就对现代汽车行驶时的经济性、安全性和操纵稳定性具有尤为重要的现实意义。
在汽车的高速行驶过程中,轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的,也是突发性交通事故发生的重要原因。
据相关统计资料数据表明,目前我国在高速公路上发生的交通事故有70%~80%是由于轮胎问题引起的,其中将近50%为爆胎事故。
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查阅相关资料,熟悉单片机和气压传感器MPX10DP的结构、 第9周 原理及应用。翻译与毕业设计相关的英文资料 查阅相关元器件资料,并确定设计方案的实现方式,对各 部分电路进行设计。 对硬件各部分电路进行焊接、调试;并进行相关软件的设 计、调试。最终完成系统的集成调试。并进行相关资料的 收集与整理。 在继续完善设计制作的同时,进行相关资料的汇总,并撰 写毕业设计论文。 完善毕业设计论文,以及毕业设计日志,英文翻译资料、 开题报告的整理。按时提交。 准备毕业设计的答辩 第10~11周
MPX4115实物图
测量精度:±1.5%
其它芯片的选择
*V/F转换芯片:LM331 测量频率范围:1~100KHZ *电源模块芯片: MC78L05 输入电压范围:2.6~24V 输出电压:+5V固定电压 *显示器LCD芯片:LCD1602 LCD1602是一种专门用于显示字母、数字、符号等点 阵式LCD
系统设计的框图
气压传感器:MPX4115 V/F转换:LM331 V/F LM331
被测气压
气 压 传 感 器
V/F 转 换
单 片 机
液 晶 显 示 器
单片机:AT89CΒιβλιοθήκη 2液晶显示器:LCD1602
气压传感器的芯片选择
MPX4115具有以下特点: 测量范围:15到115KPa 工作温度范围:0到85摄氏度 温度补偿范围:—40到+125摄氏 度
数字气压计的设计与制作
姓名: 指导老师:
目录
1、设计的背景及发展概况 2、设计目标 3、系统设计的框图 4、芯片的选择 5、软件设计流程图 6、设计的预期结果 7、设计进度安排
设计的背景及发展概况
气压计被广泛应用于国防领域、 工业领域、医疗领域以及我们日常家 庭生活中。其中的核心元件就是气压 传感器,它在监视压力大小、控制压 力变化以及物理参量的测量等方面起 着重要作用。传统气压表(空盒式、弯 管式等)精度低、显示单一;而数字气 压计采用单片机控制,具有使用方便、 精度高、显示简单和灵活性等优点, 而且可以大幅提高被控气压的技术指 标,从而能够大大提高产品的质量。
软件设计流程图
软件设计流程图
设计的预期结果
1、电源的设计,采用+5V和+15V的直流电压。 2、当气压达到一定的限度就报警,提醒用户 采取应急措施。 3、完成由单片机AT89C52编程实现数字气压 计的功能。 4、数字气压计的测量范围:15Kpa~115Kpa, 显示精度:1Kpa
设计进度安排
第12~15周
5 6 7
第16周
第17周
第18周
谢谢!
便携式高精度 数字气压计
设计目标
通过气压传感器MPX4115获得与大气压相 对应的模拟电压值,并经过电压/频率(V/F)转换 模块转换为数字脉冲,通过单片机接收该脉冲信 号,得到单位时间内获得的脉冲数,依据电压 与频率的线性关系式计算出所对应的实际气压 值,最后在单片机的控制下由液晶显示电路显 示出实际气压值。