基于52单片机的数字气压计设计--毕业设计
毕业论文基于单片机的气压传感器研制
1MSP430系列单片机是美国仪器（TI）生产的单片机芯片。此芯片是一款具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器，其处理能力极强、运算速度快、功耗超低、片资源丰富且有方便高效的开发环境。然而，其价格比较昂贵且采用TPFQ贴片封装，不利于焊接，需要制作成PCB板，但这将大大增加了成本和开发周期[7]。
在工业领域，气压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用气压完成传递能量的过程。因为气压传动控制方式的灵活性和便捷性，气压控制在工业上受到广泛的重视。气压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。气压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制[1]。数字式的气压计能直接接入工业自动控制系统中，对工业生雪等万千气象都跟大气运动有紧密的关系，而造成大气运动的动力来源就是大气压分布的不平衡和气压分布的经常变化。由于地球表面不同地方在太阳照射下受热情况不同，各地的空气温度就有较大差别。在同一水平面上，如果气压分布不均匀，空气就要从高气压地区向低气压地区流动。因此某地区的气压高，该地区的空气就在水平方向上向周围地区流出。高气压地区上方的空气就要下降。由于大气压随高度的减小而增大，所以高处空气下降时，它所受到的压强增大，它的体积减小，温度升高，空气中的凝结物就蒸发消散。所以，高气压中心地区不利于云雨的形成，常常是晴天。如果某地区的气压低，周围地区的空气就在水平方向上向该地区流入，结果使该地区的空气上升，上升的空气因所受的压强减小而膨胀，温度降低，空气中的水汽凝结，所以，低气压中心地区常常是阴雨天[2]。由于气压跟天气有密切的关系，所以各气象哨所每天都按统一规定的时刻观测当地的大气压，报告给气象中心，作为天气预报的依据之一。
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设计 ppt课件
共用一个电源系统。 气压值，最后做比 流，使蜂鸣器的声
12MHz，经小段 1602通过加了一
较，看是不是温度 音变大
程序调试，都可以 个滑动变阻器，由 高时气压小，如果
正常工作
原来的不清楚变得 大多都不是，则气
很清楚了。
压传感器有问题，
需要调试，反之则
可正常运行。
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总结0/12/27
1602功能结构
数码显示LCD1602
本次设计所用的1602
是16*2的，即可以一
行显示16个字符，可
162
以同时显示两行。其
引脚分布如图所示。
其中VO连接一个10K
的电位器调整对比对。
RS为寄存器选择，高
电平时选择数据寄存
器，低电平时选择指
令寄存器。
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课题重难点
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本设计的重难点就是对整体设计包括方案在内的 各种硬件的选择和怎么通过气压传感器传送数据 到1602上进行显示。
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气压计结构
气压计的基本结构
被 测 气 压
气 压 传 感 器
液
单
晶
片
显
机
示
器
其中气压传感器用来将被测气压转换为电压信号；然后再经过单 片机进行数据处理，最后在单片机控制下由ＬＥＤ显示出来。
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设计方案
本课题的设计方案
气
压
89S52
显
传
单片机
示
感
处理
器
器
采用集成的单片机主控，通过压力传感器将气压信号送入 带A/D转换的单片机中，以及在相关模拟分立元件的辅助下 进行A/D转换以及其它的数据处理，将处理的结果送显示部 分进行显示。
基于单片机的气压式高度计设计
使用了低压差稳压器LM1117A分别为微处理器和为其余电路供电。采用了基准电压源MAX6350来稳定对压力传感器的供电，以保证传感器输出的稳定性。将基准电压分压后作为C8051F353型单片机的电压参考。PCB板设计时每个芯片有电源退耦电路。模拟数字分开布线。为了避免传感器产生的信号在进入A／D采样前发生失真并减少传感器的功耗，在ADC的输入端连接了滤波器，降低噪声并作为缓冲器隔离前后级，避免其他电路对ADC采样的影响。仪器采用干电池供电不存在电源或电网干扰问题。但现场使用不可避免地会受到自然放电干扰和其他电气设备的放电干扰。为不增加过多的硬件屏蔽措施，设计采用软件采用了采用了改进的平均值滤波算法。
然后再通过牛顿插值法，根据温度传感器提供的温度参数t，对压力P与电压U关系式进行插值修正。由插值多项式：
根据一定温度修正后压力P与电压U的关系式，可以由所测电压U计算出实际压力值P。
2 实验结果和误差分析
由于传感器的最大误差在测量值的最高端，如果此段的误差满足设计要求，其他分段即可满足要求。结果如表2所示。由于仿真阶段排除了可能出现的软硬件错误，在后继的PCB制版及总体调试中非常顺利。实际电路中由于存在电磁干扰和温度漂移，整体误差比仿真略大，对于误差最大来源的传感器，已对其进行了单独的校正和补偿，最终该测小于1m。
1．2．4 显示通信电路
由于使用4个单个LED进行显示的连线比较复杂，同时单片机的端口驱动能力也难以保证，此处选用专门的驱动芯片。显示驱动选用可编程8位SPI串行LED接口的MAX7219。串口通信电路主要用来实现该系统与上位计算机的通信，利用C8051F353型单片机的UART串口总线通过SP3 232芯片的电平转换与上位计算机进行通信。工作于9 600 b／s，1个起始位，8个数据位，1个停止位，奇校验。
基于单片机的数字气压计设计
目录1 设计要求 (2)1.1课题背景 (2)1.2技术概况及发展趋势 (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 (5)2.1设计思路分析 (5)2.1.1 设计方案一： (5)2.1.2 设计方案二： (5)2.2系统总体结构 (6)2.3系统各功能模块的设计思想 (6)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 (7)2.4气压传感器的选择 (7)2.5A/D转换器件的选择 (8)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 (11)3.1单片机电路部分 (11)3.1.1 主要芯片介绍 (11)3.2气压传感和V/F转换电路部分 (14)3.3胎压计电源与单片机电路部分 (17)3.4 PCB制作 (18)4 软件设计 (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 (21)4.3程序流程图 (21)5 系统调试与仿真 (23)5.1K EIL软件介绍 (23)5.2PROTEUS软件介绍 (24)5.3单片机调试仿真 (25)5.4原理图检查调试 (26)5.5器件连接调试 (26)5.6PCB检查 (27)参考文献 (31)附录1 (32)完整原理图： (32)基于单片机的数字气压计设计1 设计要求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。
基于单片机的便携式数字气压高度计的设计与实现开题报告
有外界的干扰包括电路的噪声。所以测量值不够精确，且成本也较高。 而 BMP085 传感器简化了电路设计步骤，因为 BMP085 是一块集成温
杭州电子科技大学
毕业设计（论文）开题报告
基于单片机的便携式数字气压高度计的设
题目
计与实现
学院
电子信息学院
专业
电子信息工程
姓名
班级
学号
指导教师
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 随着现代科学技术发展的需要，海拔高度已经成为工业、农业的发
展不可缺少的一个重要组成部分；化学工业冶炼的熔点海拔随着高度的 变化而变化，海拔高度越高，熔点就越低，海拔高度越低，熔点就越高； 同时海拔高度也影响农业的分布，海拔低的地方地势平阔，温度较适中、 含氧密度较大，适应大量水稻、小麦、玉米等农业作物的生长需要；海 拔高的地方地势主要以山地为主，温度低、气压低、空气密度小，不利 于动植物的生长。
由于传统的海拔高度测量系统的精度、体积不能达到要求，而现代 的 GPS 海拔高度仪价格都为人们不能接受，从它们的原理上讲；机械式 的海拔高度仪集成度太小，体积笨重、内部结构非常的复杂，因此他的 内部电路之间的干扰相当大，虽然多采取相应的措施，但是由于线路造 成的误差是不可避免的；GPS 应用还是比较广泛的，它通常运用到汽车的
BMP08 55
晶振电路
STC89C52
电源模 块
LCD1206
复位电 路
三、程序的设计思路 系统软件采用模块化设计方案，主要有微控制器上电复位系统初始
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。
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。
基于单片机的气压检测装置的设计_毕业设计论文1 推荐
毕业设计论文基于单片机的大气压检测系统的设计摘要：本系统是以MCS-51单片机为检测中心的大气压检测系统。
其总体设计是围绕低成本、模块化、微型化的特点展开的。
在硬件选择方面, 选择性价比高的AT89系列单片机、MPX4115压力传感器、ADC0832模数转换器、四位一体共阳七段式数码管显示器；在软件方面, 采用了功能模块化;源程序由C语言编写，经过KeilμVision软件编译，将hex文件烧录到芯片中。
为了降低整个系统的成本, 在满足性能要求的前提下, 选择低成本元器件, 简化系统设计。
同时，抗干扰能力强、微型化、微功耗等特点。
关键词：大气压检测；MPX4115；ADC0832；C语言程序引言近年来，随着微型计算机的不断发展，它的应用在人们的工作和日常生活中越来越普遍。
工业过程控制是计算机的一个重要应用领域。
其中由单片机构成的嵌入式系统已经越来越受到人们的关注。
随着科学技术的迅猛发展，生产力水平迅速提升，单片机性能不断提高，价格不断降低，技术日趋成熟，单片机广泛的应用于人们生活的多个领域，这些东西都离不开单片机，例如导弹的导航装置，工业自动化过程的实时控制和数据处理，计算机的数据传输以及网络通讯，各种智能IC卡、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及电子琴、电子宠物等等，而基于单片机的大气压检测装置也是这类采用了单片机的电子产品。
若使用数字电路完成该设计，那么所设计的电路就会变得十分复杂，大概需要很多片数字集成块，它的功能的实现主要是依赖于数字电路的各个功能模块的组合，价格相对来说比较高，从而成本会提高，并且焊接的过程也比较复杂。
在本次设计中之所以采用单片机制作，是因为单片机功能的实现主要是通过软件编程来完成的，同时也使硬件电路简单化，并且其成本也有所降低。
本次设计的压力检测装置是通过压力传感器将检测到的压力信号装换为电信号，送至8位A/D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再通过数码管显示输出。
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。
基于单片机控制的数字气压计设计
摘要本文介绍了基于气压传感器的精密数字气压计系统的设计方法（包括软、硬件的设计）。
该方法利用气压传感器MPX4105芯片获得与汽车的胎压相对应的模拟电压值，经过电压/频率转换模块转换为数字信号，送入单片机中进行处理后获得实际的气压值，由数码管显示电路便可显示其值。
此方法制成的气压计方便携带，简单可靠，价格便宜。
关键词：气压传感器；电压/频率转换；单片机；气压计；AbstractIntroduced in this paper, based on the precision of pressure sensor implementation method of digital barometer system (including the design of hardware and software). Obtained with the method of pressure sensor to MPX4105 chip car tire pressure corresponding to the analog voltage value, is converted to a digital signal through the voltage/frequency conversion module, to the single-chip microcomputer for processing after get the actual pressure value, the digital tube display circuit can show its value. This method made the barometer of portable, simple, reliable and cheap.Key words:Gs pressure transducer；V oltage / frequency conversion；SCM；Barometer；目录引言 (1)1 概述 (2)1.1课题背景 (2)1.2技术现状和发展趋势 (2)1.3数字轮胎压力计系统设计的意义 (3)1.4国内外相关技术 (4)2 系统的整体方案设计 (5)2.1系统方案的选择 (5)2.1.1方案一 (5)2.1.2方案二 (5)2.2系统的整体方案 (5)3 各功能模块的选择 (7)3.1设计思路 (7)3.2 A/D转换模块 (7)3.3数据处理模块 (7)3.4显示模块 (7)3.5压力传感器的选择 (7)3.6 A/D转换装置的选择 (8)3.7三端稳压器 (9)3.8数码管显示 (9)3.8.1数码管静态显示 (9)3.8.2数码管动态显示 (9)3.9报警模块 (9)4 部分电路的设计 (10)4.1单片机电路部分 (10)4.1.1AT89C52特点 (10)4.2压力传感和部分V／F转换电路 (12)4.2.1MPX4105压力传感器芯片 (12)4.2.2LM331电压/频率转换器 (13)4.2.3MC78L05电源电路 (13)4.3轮胎压力计电源和单片机电路部分 (17)4.4 生成PCB........................................................................... 错误！未定义书签。
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JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY本科毕业设计（论文基于单片机的数字气压计设计1学院名称：电专业：电子信息工程班级：09电姓名：元元指导教师姓名：倩指导教师职称：年月摘要本文主要介绍的是基于单片机和气压传感器BMP085设计的数字气压计系统，主要介绍了本系统的硬件组成以及软件流程。
本系统通过气压传感器BMP085获取环境温度以及当地气压，并通过核心处理芯片单片机获取气压传感器BMP085的数值，然后经过相应的软件处理，获得理想的数值，最后单片机将获得的数据送至显示器件LCD1602进行显示。
本文还重点介绍了应用单片机达到系统自动检测功能，以及自由设定温度以及气压上下限功能。
在介绍硬件的同时，本文还结合硬件阐述了该系统系统的软件设计，详细的介绍以C语言为开发语言，以单片机为控制核心的数字气压计设计系统。
本系统的最终目标是完成基本的测量环境温度以及当地气压，并且很稳定快速的完成温度气压上下限自由设定功能，还要能很好的完成超限报警功能。
关键词：气压传感器；C语言；单片机；目录摘要 (2)目录 (3)前言 (4)1. 本系统设计意义以及目的 (4)2. 数字气压计发展趋势 (5)第一章数字气压计基本概述 6 1.1本系统基本结构 6 1.2本系统方案和器件选型方案论证 (6)第二章数字气压计系统的硬件电路设计 (9)2.1本系统硬件电路概述 (9)2.2系统硬件各模块设计简介 (9)第三章数字气压计系统的软件设计 (19)3.1本系统主程序设计流程 (19)3.2系统各子程序设计 (20)第四章数字气压计系统的软硬件调试 (28)4.1本系统硬件调试 (28)4.2本系统软件调试 (28)第五章总结 (30)5.1系统完成结果 (30)5.2 经验总结和感谢 (30)参考文献 32前言1.本系统设计意义以及目的随着时代的发展人们对事物的研究程度更加的深入，更加的细化了，以前我们研究的级别都还在毫米，微米级别上，而如今纳米级的精度都随处可见了，因此普通的物理级测量系统已经达不到如今社会对测量的要求了，因此高精度数字化的测量仪器就成为了现在社会测量领域中一项很重要的技术。
同样，数字气压计技术也就很顺其自然的成为了气压测量领域的先进技术了，它在很多领域里都发挥着非常巨大的作用：例如在工业方面，用数字气压计测量封闭空间的气压，以确保在封闭空间工作的安全性；在农业方面，用数字气压计测量大气气压，及时掌握预测和掌握天气变化；此外数字气压计还有测量海拔高度的作用。
等等以上这些应用虽然普通的气压计都可以完成，但是普通气压计还是不能很好满足以上应用，和数字气压计相比普通气压的劣势主要体现在以下几个方面：第一，测量精度普通的气压计都是从物理层面出发去测量气压的，因此它受外界环境，测量人员等因素影响很大，因此它测量的数值就不是很精确，但是本文所介绍的气压计是完全数字化的气压计，受外界环境和测量人员的影响很小，还有它是将模拟量转换为数字进行测量，这样又更进一步的降低了测量过程中的干扰提高了测量精度。
第二，利于读数普通的气压计一般都是靠刻度进行读数的，由于刻度本身误差和读数误差使得测量数据在无形中又增加了误差，还有就是测量值的直观性，普通的气压计在读数时需要看刻度，并且需要简单计算才能得到数值，而数字气压计的数值显示很直观，直接将数值通过屏幕显示，能够很大程度上减少读数时间，提高了测量工作效率。
第三，智能化普通的气压计在智能方面很欠缺，基本不能达到智能化应用，基本上就只能完成单一的气压测量任务，而且无法将测量数据保存，也就是说想要测量一段时间气压变化值，必须测量者时时刻刻人工记录数值，这样使得工作人员工作量非常大，而数字气压计就可以做的非常的智能化，它不但可以将测量值时时的保存起来，它通过外部干预设定相应的上下限值，以达到自动判断的目的。
第四，便于携带普通的气压计因为大部分是靠物理器件的变化来测量的气压的，因此它占用的空间就会大，而数字气压计就可以做的很小，大多数情况下都是做在了一块电路板上而且数字气压计有专门的芯片，它有着很高的集成度，只要配合外部单片机就能组成高性能的数字气压计。
不但便于携带而且性能稳定。
由以上的众多优点可以看出，数字气压计的研究设计是很有实际意义，而且会有很广泛的应用。
本文所设计的数字气压计就是利用高集成度的气压测量芯片，配合高速处理器单片机组成的，它具有高智能化，性能稳定，以及体积小等特点，本设计在系统外部设计了人工干预设定上下限功能，并且能够自动判断超限报警。
2.数字气压计发展趋势近年来，传感器技术发展的特别快，并且得到了广泛的应用，正因为这些传感器的应用使得越来越多的智能测量仪器出现。
数字气压计就是传感器技术的产物，它被广泛的应用于工业领域、农业领域、国防领域等。
因为其众多的优点使得它的应用领域还会更广。
第一章 数字气压计基本概述1.1 本系统基本结构本文所设计的数字气压计系统是由高速处理器8052单片机、BMP085气压传感器、lcd1602液晶等器件组成。
由气压传感器测量出环境温度和当地气压，并且将数据传输给单片机，单片机经过数据处理，将结果显示在LCD1602液晶上，同时可由系统外部的按键设定温度上下限和气压上下限，并且由单片机进行判断实际的环境温度以及当地的气压是否超过设定的上下限，如果超限了则由单片机驱动外部报警器件进行报警。
本系统的基本结构如下图：1.2本系统方案和器件选型方案论证1.2.1本系统方案论证最初方案：利用BMP085气压传感器时时测量环境温度和大气气压，并将测量的数据经过总线传输给单片机，经单片机将数据处理后，将处理后的数据送至lcd1602液晶进行显示。
方案优点：传输设定 参 数 传输显示数据 传输命令 传输数据BMP085气压传感器8052 单片机 LCD1602液晶 外部设定按键以上方案能够很好的实现气压测量和温度测量，并且测量精度高，抗干扰强，比普通的气压计有很大的优势。
方案缺点：本方案虽然能够完成基本的测量功能，而且还提高了测量精度，增强了抗干扰能力，但是本方案将设计重点只放在了数字上面了，更多的是为了将数字气压计的数字化体现出来，忽略了功能方面的欠缺，使得本系统比传统的气压计优势不大。
当然这样的设计是我们所不希望的，我们的设计目的是想要我们的系统发挥它最大的优势。
改进方案：总结最初方案的缺点后，设计了改进方案，改进方案是在最初方案优点的基础上，发挥优点的长处，改进缺点方面的不足。
只要是完善系统的功能。
在系统外部加入了外部设定按键，可以由人工设定温度上下限和气压上下限，并且能够在超限后报警，这样的设计不仅能发挥最初方案的优势，又使得系统在功能上更加的完善了。
本系统最终采用了改进后的方案，从缺点出发，以改进缺点保持优点为主线分析设计出补充方案，使得整个设计能够很好的满足设计需要。
1.2.2本系统器件选型方案论证本系统主要用到的元器件有：单片机、气压传感器、显示屏、按键，器件型号的选择也在很大程度上影响着整个系统的功能和成本，因此器件选型对于整个系统设计来说也显的非常的重要，因此对于器件选型在设计时也做了详细的论证过程。
下面对以上器件选型方案进行论证单片机本系统在选择处理器时有多种选择，例如51单片机、A VR单片机、ARM 等，这些处理器都可以完成本系统的功能，虽然ARM、A VR单片机在处理速度以及外设上都比51好，但是从系统本身复杂程度和系统成本上考虑，最终还是采用了51，因为51虽然在性能上比不上ARM和A VR单片机，但是51的价格比他们低，而且在本系统上51能够很好的完成。
因此从本系统实际情况出发（本系统并不是很复杂的系统结构和并不需要很高速的数据处理）在单片机选型上选择51单片机。
气压传感器本系统可选气压传感器分别有BMP085、MXP4115、MXP4105等，虽然他们都可以完成对气压的测量，但是MXP4115和MXP4105只能测量气压，而前面的BMP085不但可以测量气压还可以测量温度，而且三者的价格都差不多，因此考虑系统功能丰富的情况下，本系统选择使用了BMP085气压传感器。
这样就使得系统的功能变得丰富了。
显示屏本系统在显示屏选型上同样也有多种选择，LCD1602液晶、数码管、LCD12864中文液晶等，虽然数码管价格低，12864中文液晶可显示中文，但是数码管的显示很简单，在设置上下限时显示不是很好，且不能显示提示性话语，12864中文液晶价格昂贵，用在本系统中挥增加成本，综合价格和显示直观这两个条件，本系统最终选择了1602液晶，因为它价格不是很贵，而且显示也相对来说比较直观。
按键本系统在按键选型上一样也有几种选择，分别是独立按键、矩阵键盘等，他们都各自有各自的优缺点。
独立按键价格低廉，而且坚固耐用，且编程操作简单，但是接线麻烦。
而矩阵键盘相对来说价格昂贵，编程操作比较麻烦，但是他接线简单，而且占用少量的IO口就可以达到多个按键使用。
但是综合本系统的实际情况，本系统只是简单的设置温度上下限和气压上下限，不用大量的按键输入，因此本系统还是采用了独立按键，不仅价格便宜，编程方便，而且也能很好的满足系统的需要。
按照上面所述，整个系统的器件选型都首先将系统的功能放在了第一位，其次考虑了系统的成本，在很好的保证功能完善的情况下，进一步的降低成本，从而设计出一套功能完善，价格低廉的优质产品。
第二章数字气压计系统的硬件电路设计2.1本系统硬件电路概述本系统硬件电路设计包括单片机最小系统的设计，以及气压传感器BMP085芯片接线的设计，LCD1602液晶接线设计，还有电源部分的设计，以下是系统的整体框图2.2系统硬件各模块设计简介单片机部分单片机要实现工作必须要如下的最小系统8051单片机简介目前，8051单片机在工业检测领域中得到了广泛的应用，因此我们可以在许多单片机应用领域中，配接各种类型的语音接口，构成具有合成语音输出能力的综合应用系统，以增强人机对话的功能。
8051是Intel公司生产的一种单片机，在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分。
每一个单片机包括：一个8位的微型处理器CPU；一个256K的片内数据存储器RAM；片内程序存储器ROM；四个8位并行的I/O接口P0-P3，每个接口既可以输入，也可以输出；两个定时器/记数器；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART的串行I/O口；片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接。
最高允许振荡频率是12MHZ。
以上各个部分通过内部总线相连接。
下面简单介绍下其各个部分的功能。
中央处理器CPU是单片微型计算机的指挥、执行中心，由它读人用户程序，并逐条执行指令，它是由8位算术／逻辑运算部件(简称ALu)、定时／控制部件，若干寄存器A、B、B5w、5P以及16位程序计数器(Pc)和数据指针寄存器(DM)等主要部件组成。