《数字气压计》PPT课件
《大气压的测量》课件
REPORTING
• 大气压的简介 • 大气压的测量方法 • 大气压的变化规律 • 大气压的应用 • 大气压的测量实验 • 总结与思考
目录
PART 01
大气压的简介
REPORTING
大气压的定义
总结词
大气压是指地球表面大气产生的 压力。
详细描述
大气压是大气层对地球表面及周 围物体的压力。它是由地球表面 大气重力作用产生的,随着高度 的增加,大气压逐渐减小。
大气压的存在证明
总结词
实验证明大气压的存在。
详细描述
通过多个实验,如马德堡半球实验和吸盘实验,可以证明大气压的存在。这些 实验展示了大气压的强大力量和其对物体产生的压力。
大气压的单位
总结词
大气压的单位是帕斯卡。
详细描述
在国际单位制中,大气压的单位是帕斯卡,简称帕。它是基于牛顿第二定律定义 的导出单位,用于表示压力的量纲。
在某些工业生产过程中,如化工、制药等,大气压的变化可 能会影响产品的化学反应和稳定性。因此,精确测量和控制 大气压对于这些行业的生产过程至关重要。
PART 05
大气压的测量实验
REPORTING
实验目的
掌握大气压强的概念 和测量方法。
培养实验操作能力和 观察能力。
了解大气压强与海拔 高度、天气等因素的 关系。
大气压随时间的变化
总结词
日夜变化、季节变化
详细描述
一天之中,白天和夜晚的大气压会有所不同,通常来说,白天的大气压相对较高,而夜晚则较低。此 外,由于气候和季节的变化,不同季节的大气压也会有所差异。
大气压随温度的变化
总结词ห้องสมุดไป่ตู้
温度越高,大气压越低
数字气压计的设计与制作
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
大气压强的课件完整版课件
大气压强的课件完整版课件一、教学内容本节课我们将学习《大气压强》的相关知识,内容涉及教材第十五章第三节“大气压强的概念、测量及影响”,详细内容包括大气压强的定义、测量方法、标准大气压的数值、大气压强与高度的关系,以及大气压强在日常生活中的应用。
二、教学目标1. 理解大气压强的概念,掌握大气压强的测量方法。
2. 掌握标准大气压的数值,了解大气压强与高度的关系。
3. 能够运用大气压强的知识解释生活中的现象。
三、教学难点与重点难点:大气压强与高度的关系,大气压强的应用。
重点:大气压强的概念,测量方法,标准大气压的数值。
四、教具与学具准备1. 教具:大气压强演示仪,气压计,PPT课件。
2. 学具:气压计,纸张,吸管,杯子,气球。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示大气压强演示仪,让学生观察纸片被吸住的现象,引导学生思考其中的原因。
2. 知识讲解:①讲解大气压强的概念,让学生理解大气压强是什么。
②介绍大气压强的测量方法,展示气压计,并让学生动手操作。
③讲解标准大气压的数值,以及大气压强与高度的关系。
3. 例题讲解:讲解一道关于大气压强的应用题,让学生了解大气压强在生活中的应用。
4. 随堂练习:让学生运用所学知识,解答一些有关大气压强的问题。
六、板书设计1. 大气压强的概念2. 大气压强的测量方法3. 标准大气压的数值4. 大气压强与高度的关系5. 大气压强的应用七、作业设计1. 作业题目:请简述大气压强的定义,并解释为什么海拔越高,大气压强越小。
答案:大气压强是指大气对单位面积的压力。
海拔越高,大气层的厚度越小,空气密度越低,因此大气压强越小。
2. 请列举出生活中大气压强的应用实例。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过实践情景引入,让学生对大气压强有了直观的认识。
在讲解过程中,注重理论知识与实际应用相结合,让学生学以致用。
课后,可以让学生进一步探索大气压强在飞行器设计、气象等方面的应用,提高学生的科学素养。
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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3
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。
3
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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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4
3
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。
第三节:大气压强课件
二、大气压的测量
在左图中,如果能找到大气压托 起水柱的最大高度,则水柱产生 的压强等于大气压强。
P液 水柱太高,用水银代替
P气
托里拆利实验
托里拆利实验
2.大气压的数值
p大气=p水银 =r水银 gh
=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m =1.013×105 Pa
760mm水银柱产生的压强叫做标准大气压 p0 p0= 1.013×105 Pa
【反馈练习】
宋朝文学家范成大到海拔3700m的峨眉山旅游,发现
在山上“米煮不成饭”,他认为是因为山上的泉水太
冷。实际上是因为高山上大的气压
较低,从而导致水
的饭沸。降点低
的缘故。在高山上应采高用压锅
来煮
五、大气压的应用 活塞式抽水机
课堂小结
1.通过活动,我们知道在地球周围有大气压的存在,并了 解大气压产生的原因。
4.把装满水的量筒浸入水中,口朝下,照
左图抓住筒底向上提,在筒口离开水面前,
量筒露出水面的部分(
)C
A、是空的
B、有水,但不满
C、充满水
5、冬天用玻璃瓶装水取暖,如果只装了半瓶热水,热
水冷却后,橡皮塞不易拔出,主要原因是( C )
A.冷却后,玻璃瓶口收缩 B.瓶内热水冷却后,体积缩小 C.瓶内空气冷却后,压强减小 D.瓶内空气冷却后,体积缩小
未离开液面),管内外的水银柱的高
度差如何变化?
760mm
高度差不变。
4.做托里拆利实验时,若玻
璃管内混有少量空气,会影 响水银柱的高度吗?
真空
少量空气
测量的结果比实际大气压小。
760mm
气压计:测定大气压的仪器
数字气压计
摘要随着时代的进步和发展,智能仪表已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于89C51单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。
关键字:数字气压计;89C51单片机;DS18B20温度传感器目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1数字气压计的简介 (1)1.2数字气压计的背景和意义 (1)2 系统的总体设计 (2)2.1 设计思路分析 (2)2.2 系统的总体结构 (2)3 硬件电路设计 (3)3.1数据采集模块的芯片选择 (3)3.2 A/D转换模块 (3)3.3 单片机控制模块 (5)3.4显示模块 (7)3.5系统总体原理电路图 (8)4软件设计 (10)4.1 用C语言开发单片机的优势 (10)4.2系统总流程图 (11)系统总流程图如下图所示: (11)4.4 显示流程图 (12)4.5 程序流程图 (13)5系统调试与仿真 (14)5.1 Keil软件介绍 (14)5.2 PROTEUS软件介绍 (14)5.3 单片机调试仿真 (15)总结 (17)参考文献 (18)附录1 数字气压计源程序 (19)1 绪论1.1数字气压计的简介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。
大气压强课件ppt
大气压强对人类生产生活的影响及应对措施
总结词
大气压强对人类生产生活的影响主要体现在天气和气 候方面。
详细描述
大气压强的变化会引起天气的变化,如低气压条件下 容易出现暴雨、雷电等恶劣天气,这会给人们的生产 生活带来很大的不便。为了应对这种情况,人们可以 采取一些措施来避免天气的影响,比如在恶劣天气条 件下减少外出或者采取相应的防护措施。同时,对于 一些需要户外作业的行业,如建筑、农业等,可以在 低气压条件下采取相应的安全措施来避免意外事故的 发生。
空气流通和舒适度。
注意事项
在某些情况下,如建筑物高度过 高或通风系统设计不合理,可能 会导致空气流动不畅或出现负压 现象,影响建筑物的居住舒适度
。
高压锅的原理及使用方法
原理
高压锅中存在高温高压的环境,由于大气压强的作用,锅内的压 力高于正常大气压,使得水的沸点升高,烹饪时间缩短。
应用
高压锅常用于烹饪难以煮熟的食物,如肉类、豆类等,可缩短烹饪 时间并提高食物的口感和营养价值。
对流
由于大气温度的变化,大气压强会 产生对流现象,即高压区和低压区 之间的气压差异导致空气流动。
02
大气压强的测量
气压计的种类及原理
气压计的种类
主要包括水银气压计、数字气压计、真空表等。水银气压计 利用水银柱的高度来表示大气压强;数字气压计则是利用传 感器和电子电路来测量大气压强;真空表则通过测量真空压 力来反映大气压强。
来晴朗的天气。
气压的差异还影响了降水的类型 和强度,例如在低压系统中常常 出现暴雨和飓风等强降水天气。
05
大气压强在生活中的应用
建筑物通风与大气压强的关系
原理
由于大气压强的存在,建筑物通 风系统中的空气会受到压力作用 ,使得空气从高压区域流向低压
数字式气压计检定规程
数字式气压计检定规程
《数字式气压计检定规程》
1.适用范围
本规程适用于数字式气压计的检定。
2.试具要求
(1)检定试具应符合相关技术标准要求,检定技术参数满足技术规范要求;
(2)检定试具应有明确的型号、品牌、出厂编号及检定有效期限等必要标识;
(3)检定试具应有良好的技术文件、操作使用说明;
(4)检定试具应经过有关质量控制,确保达到一定精度要求;
3.检定要求
(1)必须使用精确度较高的控制器对气压计进行检定;
(2)检定误差应符合相关技术标准规定;
(3)检定过程中应注意场地温度、湿度、热稳定状态等因素;
4.检定步骤
(1)安装检定试具:将检定试具安装在被检气压计上,并打开气源;
(2)校准检定试具:校准检定试具的初始读数,将检定试具的初始读数与标准值进行比较,检查检定试具是否符合技术标准;
(3)气压计稳定:给气压计施加外力,将气压计置于气压稳定状态;
(4)检定程序:利用检定试具将气压计的读数与标准值进行比较,然后根据读数和标准值的差值,调整气压计,使其满足技术标准要求;
(5)检定完成:完成检定后,将检定试具的读数和标准值进行比较,检查检定结果是否符合技术标准要求,如果符合,则检定成功;
5.报告编制
完成检定后,应编制检定报告,报告内容应包括:被检气压计的型号、品牌、出厂编号、检定日期、检定结果(读数、标准值、误差)等。
6.质量管理
检定过程中,应严格遵守质量管理体系要求,保证检定结果的准确性和可靠性。
数字气压计安全操作及保养规程
数字气压计安全操作及保养规程摘要数字气压计是一种测量气体压力的仪器。
本文旨在介绍数字气压计的安全操作规程和保养规程,以确保使用人员的安全和数字气压计的正常工作。
安全操作规程1. 熟悉仪器在使用数字气压计前,使用人员应该熟悉仪器的基本结构、各个部件功能和测量原理,以便正确操作。
2. 检查仪器使用数字气压计前,应检查仪器外观是否完好,电源是否正常,传感器是否清洁无污染等,确保仪器正常运转。
3. 连接气源连接气源前,应先检查气源压力是否符合数字气压计的测试范围,然后按照数字气压计说明书连接气源。
4. 设定测试参数设定测试参数前,应了解被测试气体的特性以及被测气体的测试范围,以确保测试参数正确。
5. 测试操作测试操作前应确保数字气压计已经完成校准并已稳定运行。
测试时应确认仪器是否已经采集到可靠的数据,并进行记录。
6. 关机操作测试结束后,应先关闭气源,停止测试,然后关闭数字气压计电源。
7. 保管仪器数字气压计使用后,应存放到干燥、不受震动和阳光直接照射的地方。
定期进行清洁和维护,避免发生故障,影响下次使用。
保养规程1. 安装维护在数字气压计的安装、使用和维护过程中,应避免强烈振动和碰撞,并请勿暴露在强光和强烈电磁干扰的环境中。
2. 测量精度的保证数字气压计的测量精度对于实验、工艺等领域的应用至关重要。
为保证测量精度,在使用数字气压计前,应根据仪器说明书建议,使用标准压力表或其他标准设备校准并测试,即可使用。
3. 定期保养数字气压计的长期运行和使用都需要不断维修和保养。
可以按照说明书,定期进行保养,或根据仪器使用条件、环境、时间选择更适合的保养方式和时间。
4. 清洗维护数字气压计需要经常清洗和保养,以确保仪器精度和使用寿命。
清洗时应注意,应使用一些专用的清洗剂,或按照说明书使用配套的清洗液和工具进行清洗维护。
5. 安全存储使用人员在使用数字气压计后,应该将其保存在干燥、不得近火源和辐射的地方,并避免长时间放置或敲打,防止受损,影响使用效果。
数字气压计
#include<reg51.H>
#include"intrins.h"
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit ADCS =P2^0;
sbit ADDI =P3^7;
sbit ADDO =P3^7;
sbit ADCLK =P3^6;
dat=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
dat|=ADDO;
ADCLK=1;
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;
_nop_();
_nop_();
dat<<=1;
if(i==7)dat|=ADDO;
}
for(i=0;i<8;i++)
{
j=0;
j=j|ADDO;
ADCLK=1;
_nop_();
86.0
96.0
106.0
114.8
116.0
测量值
50.2
59.7
69.3
78.9
88.4
98.0
107.1
115.8
115.8
误差
4.2
3.7
3.3
2.9
2.4
2.0
1.1
1.0
0.2
图11超出量程
图12 气压测量结果
第
经仿真数据反馈,气压值越低,测量误差越大。气压值在96-114.8之间时测量结果较为准确。当气压值超过114.8时,由于超出量程,气压表无法正确显示。
ADDI=channel&0x1;
测量大气压的几种课件
稳定性通常指设备在长时间内保持一 致性的能力。电子大气压计的稳定性 受限于传感器性能的漂移、电源噪声 和数据处理算法的误差。
06
大气压测量实验及数据分 析
大气压测量实验设计
实验目的
通过测量大气压值,了解大气压 力的变化规律。
实验原理
利用气压计测量大气压,根据气 压变化规律分析大气状态。
大气压测量实验设计
05
电子大气压测量
电子大气压测量工作原理
基于气压传感器
电子大气压测量主要依赖于气压传感器,它是一种能够感应大气 压并将其转化为电信号的电子元件。
气压传感器工作原理
气压传感器通常利用某些物理效应,如电容、电阻或光学效应,来 感应大气压的变化。
数据处理与显示
气压传感器输出的电信号经过处理和放大后,被转换为气压值,并 通过电子设备显示或记录。
测量仪器
利用超声波传感器发射超声波,并记录其返回的时间,从而计算出超声波的传播速度。
校准和修正
为了得到准确的结果,需要对测量仪器进行校准,并考虑温度、湿度等环境因素的影响。
超声波大气压测量设备
超声波传感器
用于发送和接收超声波信号。
数据采集器
用于记录超声波传播的时间和速度。
气象站
提供环境参数,如温度、湿度等,以帮助进行校准和修正。
读取数据
观察玻璃管中的水银柱,读取水银柱顶 部的数值,该数值即为大气压的值。
记录数据
记录每次测量的数值,以便后续分析和 使用。
03
遥感大气压测量
遥感大气压测量的工作原理
01
02
03
基于气压与高度之间的相关性
利用无线电信号传输
结合地理信息系统
通过测量不同高度上的气压值,可以推算 出大气压。
高精度数字气压计设计说明书
2017 International Conference Advanced Engineering and Technology Research (AETR 2017)Design of High Precision Digital BarometerJing ZhangSchool of Energy Engineering, Yulin University, Yulin,719000, China********************Keywords: Barometer; Baroceptor; V/F converter; LCD displayAbstract. Barometer is a tool for measuring atmospheric pressure, digital barometer has the advantages of simple operation, high accuracy and so on. In this paper, the real-time pressure display is achieved by SCM(Single Chip Microcomputer) as a core component, combining with baroceptor, V/F converter, LCD display and other peripheral devices. The designed pressure gauge is from 30 hPa to 1050 hPa with a measurement accuracy of 0.1% and a display resolution of 0.01. It has the advantages of easy to carry, simple operation, high accuracy, with some referential significance for the design of similar measuring instruments.IntroductionBarometers have been widely used in the mine, weather stations, environmental protection, laboratories and other engineering situations. Common mercury barometer and alcohol barometer are bulky with low accuracy, not easy to carry and easy to damage, so the digital barometer becomes the research focus of the current barometers, which uses the baroceptor to be measured pressure signal into a voltage easily detectable Or current signal, and then follow-up circuit processing, so that pressure information can be displayed in real time[1,2]. Baroceptor is the core component of barometers, which played an important role in measuring the physical parameters of pressure, and using SCM to process data has the advantages of easy and simple control.Analysis of System StructureThe design is composed of baroceptor, AD conversion, SCM main control circuit and display circuit, the baroceptor transforms non-electrical pressure signals into electrical signals, and needs to display and send the digital information after processing by the AD converter. Display circuit displays the pressure value through the LCD display. The specific block diagram shown in Fig. 1.Figure 1. Block diagram of systemHardware Circuit DesignBaroceptor. According to meteorological research, atmospheric pressure at sea level is 1013 hPa under standard atmospheric conditions. Atmospheric pressure is due to the gravitational effect of the atmosphere, and the vertical pressure decreases with the elevation of altitude. In the near-surface area, the air pressure decreased by 10 hPa for each 100 m ascent, 7 hPa for each 100 m ascended from 5 to 6 km above the ground, and 5 hPa for each 100 m ascended from 9 to 10 km above the ground. The air pressure will increase when the there is a descending airflow, and vice versa will be reduced. This shows that the general pressure gauge range 300hPa ~ 1050hPa can meet the daily measurement needs [3,4].The baroceptor occupies the core position in the barometer, and the baroceptor can be selected according to several performance indexes such as measurement range, measurement accuracy, temperature compensation, and absolute pressure measurement when designing. At the same time inorder to simplify the circuit, improve the stability and anti-interference ability, requires that the baroceptor should be with temperature compensation.To choose Motorola's MPX4105 barometric baroceptor to measure absolute pressure value. The temperature compensation range of this baroceptor is -40~125℃; pressure range is 0kPa~1050kPa; output voltage signal range is 0.3~4.65V; measurement accuracy is 0.1%VFSS[5]. The relationship between the output voltage and atmospheric pressure is shown in Eq. 1:(0.010590.1528)out s v v p error =-± (1) Where Vs is the operating voltage (5V), P is the atmospheric pressure value, Vout is the output voltage.AD Conversion. What the baroceptor outputs is an analog signal, the signal must be converted to be digital signals suitable for SCM to process by the AD conversion circuit. Here the voltage/frequency converter (V/F converter) is used to convert the output voltage of the baroceptor into a pulse train proportional to its voltage amplitude. The A/D conversion function is completed by the timer/counter control. LM331 chip is selected to complete the V/F conversion. The chip frequency conversion relationship is shown as Eq. 2:o i f K v =⨯ (2) K is calculated as shown in Eq. 3/(2.09)s t t L K R R C R =⨯⨯⨯ (3) The typical design values of Rt, Ct, and R L are 6.8kΩ, 0.01pF and 100kΩ, respectively. In the design, the value of K is taken as 2000, and R S = 28 KΩ (where R S consists of R 12 and R 13). V/F conversion circuit is shown in Fig. 2, where Vi is derived from the baroceptor information, fo is the frequency of V/F converter converted pulse information, and connected with the P3.5 pin of SCM. R 1 and C 1 constitute a low-pass filter, filter out the input voltage signal interference pulse. Among them, Cin is taken as 0.1μF , Rin is 100kΩ, C L is the capacitance with capacity of 1μF and small drain current. It should be noted that the working voltage of LM331 is 9V.Figure 2. V/F conversion circuitSCM. The implementation of the barometer needs to use the SCM to read the frequency information from the V/F conversion circuit, and requires a timer, a counter and a timer interrupt source, the design selected AT89C51 ATMEL SCM, the device has four A 8-bit parallel I/O ports, two 16-bit timer/counter, five interrupt sources, can be directly connected with the LCD display to meet the design requirements[6].LCD Display. In the display, the LCD1602 is used to display the barometric pressure value. The LCD1602 display is a character display that can display two lines of 16 characters each, equivalent to 32 LED digital tubes. With single 5V power supply, the external circuit configuration is simple and has a high cost performance.Three-Terminal Regulator. The design of the LM331 power supply using +9 V, but the SCM, MPX4105, LCD displays require +5 V power supply, so a special power supply circuit needs to be designed to meet the power requirements of the entire system. In this design, Motorola's three-terminal low-current linear regulator chip MC78L05 is selected as a power circuit. Its input voltage range: 2.6 ~ 24V, output +5 V fixed voltage; with internal short circuit limit and thermal overload protection, no external components. The entire system can provide 9V operating voltage, after using three-terminal regulator, the output 5V voltage can provide power for the SCM and other peripheral chips[7].Software DesignIn terms of the SCM, the input signal is actually a set of pulses with a certain frequency sequence, the frequency value needs to be obtained through the SCM's internal counter and timer together. In the Design of software, the C language is used to complete the overall programming [8].Calculation Method of Pressure Value. The measured air pressure is converted into voltage output by sensor MPX4105, according to the MPX4105 chip information, the relationship between the output voltage V OUT and atmospheric pressure P is shown as Eq. 4(0.010.09)cc Vout V p =- (4) The output voltage Vout of the MPX4105 is taken as the input voltage Vin of the V/F device and converted to a pulse sequence fo of the corresponding frequency by the V/F conversion circuit. The relationship between Vin and fo is shown in Eq. 3. Combining with Eq. 3 and Eq. 4. Where Vcc is taken as 5V in Eq. 4. Eq. 5 is obtained:902001.009.05/0+=+=kf k f p (5) Program Flow Chart . T0 timer mode of the SCM is used as a basic timing base. T1 is the counter used to obtain the external pulse signal that is output by the V/F device pulse frequency signal, in order to improve the calculation accuracy, T0 timing control after 500ms to read the counter value to calculate the pressure value, this time T0, T1 work in the way 1. T0 as the maximum timing is less than 500ms. In the actual situation, 50ms is used as T0 time-base signal, the flow chart is shown in Fig. 3:Figure 3. Program flow chartFigure 3.System Debugging and SimulationIn order to ensure the correctness of the digital barometer design, Proteus software is used to simulate the whole system [9,10]. Simulation process is divided into schematic drawing, program debugging, system operation simulation, after the above series of work is completed, enter a series of pressure value on the MPX4115 barometric pressure, check the display value on the LCD monitor to authenticate the function of digital barometer. The input values and display values are as shown in Table 1:The above data shows that the input value is the absolute barometric pressure value and the output is the value processed by the V/F conversion and SCM. Due to the calculation process in the process of conversion, the display precision takes only 2 digits after the decimal point. There is a certain error in the data, but the total error rate is within 0.1% to meet the design requirements. ConclusionIn this design, SCM is used as the main control unit, baroceptors, V/F devices and other components are used for information processing, and ultimately the pressure information displayed on the LCD, which has the advantages of easy to use, high precision, simple display compared with the traditional baroceptor. There is a certain increase in interference ability and stability than pure hardware circuit barometer. This design method can provide a new idea for instrument design. References[1] Tian Haiyan,Design of digital barometer system based on MS5534C,Ordnance IndustryAutomation. 31(2012)86-88.[2] Chen Qing, Disturbing factors of digital measuring instruments and countermeasures ,TelecomWorld.3(2014)61-62.[3] Fang Liuhai,Design of precise digital barometer based on BMP085,Electronic DesignEngineering. 24 (2014) 69-71.[4] Zhu Ye,Design of digital barometer controlled by single chip microcomputer, ModernElectronic Technology.16(2015) 100-105.[5] Lei Furong, 51 SCM common module design query manual, second ed., Tsinghua UniversityPress, Beijing,2016.[6] Li Zhaoqing. Microcontroller theory and interface technology fourth ed., Beijing AerospaceUniversity Press, Beijing, 2013.[7] Gu Shuzhong. Altium designer tutorial - schematics, PCB design and simulation second ed.,Publishing House of Electronics Industry. Beijing, 2014.[8] Cao Wandan,AVR-based intelligent digital barometer optimization, Master, Wuhan Universityof Science and Technology, Wuhan,China,2009.[9] Liu Shubo, et al. Design of the barometer alarm system based on Proteus,Electronic DesignEngineering. 8(2015)100-102.[10] D eng Hubin, et al. Principle and application technology of SCM - based on Keil C and Proteuss imulation, People’s Posts and Telecommunications Press, Beijing, 2014.。
大气压强完整版ppt课件
h=760mm
17
(3)如果漏进去一些空气,会影响结果吗?
h=76cm
h=74cm
18
(4)如果外界大气压 强变了,水银柱的高 度是否变化?
真空
760毫米
大 气 压
大 气 压
B
A
19
(5)在槽内加水银,水银柱的高度是否变化?为 什么?
h=76cm
h=76cm
20
关于托里拆利实验请注意以下问题:
从一楼到楼顶,水柱高度如何变化? 水柱上升,压强减小
结论: 高度越高大气压越低
13
二、大气压的测定:
--------托里拆利实验
真 空
760mm 大 气 压
大 气 压
(1)如果玻璃管倾斜会影响结果吗?
h=760mm h=760mm
16
(2)改用粗一些或细一些的玻璃管,会影响结果 吗?
h=760mm
3、在做托里拆利实验时,如果
使玻璃管倾斜,那么管内水 B ) 银柱( A、长度减小 B、高度不变 C、高度增大 D、高度减小
4、下列说法正确的是( C ) A、大气对浸在它里面的物体竖直向 下的压强叫大气压强 B、做托里拆利实验的玻璃管越粗, 管内外水银面的高度差就越小。 C、在标准气压下,用80cm长的玻璃 管也可以做托里拆利实验。 D、玻璃管倾斜会影响托里拆利实验 的测量结果。
51
巩固练习
1、下列现象中不属于应用大气压的是( E、用注射器把药液注进肌肉里 )
F、火箭升空
G、抽水机抽水
H、用吸盘搬玻璃
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巩固练习
1、下列现象中不属于应用大气压的是( A、塑料挂钩能贴在墙上挂物体 )
B、拔罐子 C、用吸管很容易从瓶中吸取饮料 D、钢笔吸钢笔水
大气压ppt课件模板
大气压与温度
大气压与温度密切相关,是研究 大气热力学和气候变化的重要参 数。
大气压与水汽
大气压与水汽相互作用,是研究 云雾物理和气候变化的重要参数 。
01
02
大气压与高度
大气压随着高度增加而减小,是 研究大气层结构的重要参数。
03
04
大气压与风
大气压在风场中产生变化,是研 究风的动力学和气候预测的重要 参数。
低压系统
在低压系统中,空气上升并形成云层,带来降水和其他天气 现象。
风向与风速的形成
风向
受到高压和低压系统的影响,风向通常从高压吹向低压地区。
风速
风速受到多种因素的影响,包括气压梯度、地形、海洋等。
降水与大气压的关系
降水
$item1_c在低压系统中,空气上升系统中,空气上升并冷却,形成云层和降水。
05
大气压的应用
高空探测与气象预报
高空气象站
利用大气压的变化趋势,高空气象站可以监 测高空天气状况,为气象预报提供数据支持 。
探空气球
通过释放探空气球,可以探测不同高度的大 气压,进而了解大气的温度、湿度等气象要 素。
飞行器设计与大气压的关系
飞行高度
飞机、直升机等飞行器的设计需要考虑大气 压的影响,以实现安全、稳定的飞行。
4 大气压在医学中的应用
通过测量大气压,可以预测天气变化,如暴风雨、台风 等。
大气压测量技术的发展趋势与挑战
大气压测量技术的趋势
采用新型传感器、提高测量精度和实时性是未来发展的 趋势。
大气压测量技术的挑战
如何克服恶劣环境条件(如风、雨、雪等)对测量设备 的影响是主要的挑战。
感谢您的观看
THANKS
金属盒气压计
大气压强ppt课件31
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布置作业
(1)请你自制一个气压计,探究大气压与高度、天 气的关系,并记录数据分析,有兴趣的同学还可 以做长期观察。一个月后,汇报交流。
(2)小明一家在假期中要外出旅游半个月,他担心 家里盆景中的水会因蒸发而干掉,利用今天所学 的知识,请你帮帮小明,看有什么办法可以不让 盆景干掉?写出设计方案,活动课上讨论交流。
87.当一切毫无希望时,我看着切石工人在他的石头上,敲击了上百次,而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时,石头被劈成两半。我体会到,并非那一击,而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯·瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士·雷德非]
89.虚荣心很难说是一种恶行,然而一切恶行都围绕虚荣心而生,都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石,我们的心灵正在失去自由,成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰]
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大气压的存在
F空气
F水
G纸片
说明: 大气压强确实存在,
通常简称为大气压或气 压。
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现在你能解释 “易拉罐为什么扁了”吗?
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马德堡半球实验
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自主设计、估测气压
大
气
演示实验、引入铺垫
压
的
播放视频、感知大小
测 量
问题导航、合作讨论
阅读自学、了解气压计
自主设计、估测气压
利用桌面上的器材,请你 设计估测大气压值的方法,写 出实验原理和设计方案!
谢谢合作,希望下次再见!
85.每一年,我都更加相信生命的浪费是在于:我们没有献出爱,我们没有使用力量,我们表现出自私的谨慎,不去冒险,避开痛苦,也失去了快乐。――[约翰·B·塔布] 86.微笑,昂首阔步,作深呼吸,嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌,吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来,你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔·卡内基]
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报告人: 指导老师:
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➢ 研究背景及意义 ➢ 系统总体设计 ➢ 硬件电路设计 ➢ 软件设计 ➢ 系统调试与仿真 ➢ 总结
h 2
h
➢ 气压计被广泛应用于应用于气象、军事、工业、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。随着微电子行业发展极 速发展,数字气压传感器大量地被运用到各行各业,极 大地便利了人们的生产生活。
ADC0832的 A/D转换电路
74SE-MPX4-CC 显示电路
U3
U4
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K3
5
h
➢ 在单片机的开发中,C语言以其方便、灵活、逻辑性强、易于 维护和可移植性好等强大优势,本文采用C语言软件设计, 并 采用Keil C51软件开发系统进行仿真。
6
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➢ Proteus不仅能仿真单片机CPU的工作情况,也能仿真单片机 外围电路,能提供比较丰富的测试信号用于电路的测试。
8
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谢谢
9
c
d
dp
a b c d e f g dp
a
fgb
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dp
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 K0
RXD TXD ALE/P PSEN
10 11 30 29
U1 NOT
AT89C51单片机控制原理图
K1
1
R1 1K
a
fgb
e
c
d
dp
4
Hale Waihona Puke 32U2 NOT
K2
+5 8 7 P36 6 P37 5
➢ 本系统设计的数字气压计基于MXP4115传感器,采用单 片机控制,拥有小型化、功耗低、结构简单、使用方便 、精度高、稳定性强等优点,具有重要的社会和经济的 实用价值。
3
h 4
h
Vin
R1
C1
51K
50pF
J1
1
2
3
C2
4
0.1uF
5
6
MAX4115
J1
4 3 2 1
CON4
+5 P20 1 CH0 2 CH1 3 4
U1
CS VCC CH0 CLK CH1 DI GND DO
ADC0832 +5
MPX4115数据采集电路
J2
2
CH0
1
CON2
1 2 3 4 5 6 7 8
P10/T P11/T P12 P13 P14 P15 P16 P17
13 12
INT1 INT0
15 14
T1 T0
31
EA/VP
19 18
通过Keil与Proteus软件 的联机仿真效果图
7
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➢ 本设计中的气压计核心是单片机的使用。通过单片 机接收A/D转换的结果,依据相关线性关系式计算 出所对应的实际气压值,最后在单片机的控制下由 数码显示电路显示出实际气压值。本设计的特点是 利用单片机和气压传感器制作气压计。这样不仅避 免了传统气压表精度低、显示单一,又能使本系统 设计的数字气压计在单片机控制下,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。
X1 X2
9
RESET
17 16
RD WR
AT89C51
P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07
39 38 37 36 35 34 33 32
P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27
21 22 23 24 25 26 27 28
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