数字气压计的设计学习资料
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
・８ ・ ６
２ ２． ０１ ０９
Ｏｒ ｎａ ｅ Ｉ ｕ ｔ ｙ Ａ ｕ ｏ ａ ｉ ｄ ｎｃ ｎｄ ｓ ｒ ｔ ｍ ｔｏｎ
３ （） １９
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。
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
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。
2020/12/27
12
7
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。
9
4
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3
课题重难点
2020/12/27
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
2
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。
基于单片机的数字气压计高度计设计毕业设计说明书
论 文 题 目基于单片机的数字气压计高度计设计姓名王建奇焦作大学机电工程学院基于单片机的数字气压计高度计设计焦作大学机电工程学院毕业设计中图分类号：TH812 密级：无UDC：单位代码：11522基于单片机的数字气压计高度计设计Design of digital barometer and altimeter based on microcontroller chip姓名王建奇学制三年专业机械制造与自动化研究方向单片机导师赵允岭职称教授论文提交日期2011-12-20 论文答辩日期2011-12-26焦作大学机电工程学院基于单片机的数字气压计高度计设计摘要采用瑞士INTERSEMA公司的MS5561C数字气压传感器，利用海拔高度与气压和温度的关系，设计并制作了微型气压高度计。
通过数字压力传感器和STC 公司的STC89LE52RC 单片机进行串行通信，读取传感器中压力、温度值及补偿参数，用软件进行温度补偿和高度计算，并能在LCD液晶屏上显示具体数值。
设计的气压高度计样机具有质量小、功耗低、精度高、工作可靠等优点。
关键词：气压高度计；单片机；MS5561C；温度补偿Design of digital barometer and altimeter based on microcontroller chipABSTRCTAccording to the relationship among pressure, temperature and altitude, an altimeter system with digital pressure sensor MS5561C of Switzerland INTERSEMA company is designed. Using digital pressure sensor and microcontroller chip STC89LE52RC of STC company to make serial communication,the pressure ,temperature and compensation parameters from the sensor are read out. Compensation of temperature and calculation of height are carried out with the software,thedata which have been processed to the LCD can also be transferred. And the altimeter has many merits such as light weight,low power consumption,high precision and high reliability etc.Key words : barometer altimeter ; microcontroller chip ; MS5561C ; temperature compensation目录1 引言 (1)1.1气压计的发展 (1)1.2单片机的发展 (1)2 系统总体设计 (4)2.1设计思路分析 (4)2.1.1设计方案一 (4)2.1.2 设计方案二 (4)2.2系统总体设计 (5)2.3气压传感器的选择 (6)3 硬件电路设计 (8)3.1 STC89LE52RC单片机 (8)3.2 MS5561C气压传感器 (10)3.2.1 MS5561C性能特征 (11)3.2.2 MS5561C结构图框 (11)3.2.3 MS5561C工作原理 (12)3.2.4 软件补偿 (14)3.3 LCD液晶显示 (16)3.3.1 LCD显示原理 (16)3.3.2 LCD1602介绍 (17)3.4 Protel99SE的使用 (19)3.5 原理图和电路板图 (20)4 软件设计 (21)4.1C语言开发单片机 (22)4.2 计算气压值 (23)4.3 计算高度值 (24)4.4 程序流程 (25)4.5 Keil软件介绍 (27)4.6 主要程序 (27)4.6.1 程序定义与初始化 (27)4.6.2读D1~D2字节子程序 (30)4.6.3读W1~W4字节子程序 (32)4.6.4计算高度子程序 (34)4.6.5计算子程序 (35)4.6.6主程序 (37)5 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (1)1 引言1.1气压计的发展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。
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。
《数字气压计》PPT课件
报告人： 指导老师:
1
➢ 研究背景及意义 ➢ 系统总体设计 ➢ 硬件电路设计 ➢ 软件设计 ➢ 系应用于气象、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。
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
h
➢ 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。
c
d
dp
a b c d e f g dp
a
fgb
e
c
d
dp
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 K0
RXD TXD ALE/P PSEN
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;
MS5611-01BA03气压计中文资料
MS5611-01BA03气压计资料翻译性能描述高度分辨率10cm转换时间低至1ms低功率，工作电流1uA（平均<0.15uA）QFN封装尺寸：5.0×3.0×1.0 mm3工作电压1.8V～3.6V数字气压传感器（24位ADC）测量/工作范围：10~1200mbar（毫巴=百帕），-40~+85℃I2C和SPI接口，传输速率可达20MHz无外接元件（内置振荡器）长期稳定性好内部结构及技术数据性能参数最大工作范围参数符号条件最小典型最大电源电压V DD-0.3V +4.0V 最大压力值P max6bar 最大焊接温度T max最长40秒250℃电气特性参数符号条件最小典型最大工作电压V DD 1.8V 3.0V 3.6V 工作温度T -40℃+25℃+85℃工作电流（1 sample per sec.）I DDOSR 40962048102451225612.5uA6.3uA3.2uA1.7uA0.9uAVDD对地电容VDD to GND 100nF模数转换（ADC）参数符号条件最小典型最大输出字长（bit）24转换时间（ms）t c OSR 4096204810245122567.403.721.880.950.488.224.132.081.060.549.044.542.281.170.60气压值输出特征温度值输出特征数字输入（CSB，I2C，DIN，SCLK）气压输出（I2C，DOUT）功能描述内置压阻传感器，主要功能是把测得的模拟气压值经ADC转换成24位的数字值输出，同时也可以输出一个24位的数字温度值。
每个模块都有其独立的出厂校准值，被存储在一个内部的128-bit存储器（PROM）中，这些值用软件来读取并要通过程序转换D1和D2成标准气压、温度值。
通过调节PS引脚的电压来选择使用I2C或SPI通信接口：MS5611-01BA03只有5个基本命令：1.复位（Reset）2.读取存储器（128-bit PROM）3.D1转换4.D2转换5.读取ADC结果（24-bit气压/温度值）气压和温度计算（详见原文）开始->从PROM读取出厂校准数据->读取数字气压/温度值->计算温度->计算温度补偿下的气压值->得到气压和温度值。
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。
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
单片机气压计课程设计
目录第一章功能要求 (1)第二章系统设计 (2)2.1整体设计思想 (2)2.2系统总框图 (2)第三章主要元器件的功能作用 (3)3.1 气压传感器MPX4250 (3)3.2 数据转换芯片ADC0832 (3)3.3 MC78L05电源电路 (4)第四章模块设计 (6)4.1 A/D转换模块 (6)4.2数据处理模块 (6)4.3显示模块 (6)4.3.1数据采集模块 (6)4.3.2数据转换模块 (6)4.3.3 数据处理模块 (7)4.3.4显示模块 (8)第五章单片机调试仿真 (9)结论 (10)致谢 (11)参考文献 (12)附录程序代码 (13)第一章功能要求该课程设计数字气压计的主要功能是显示当前的气压。
该课题的主要技术指标是LM016L上显示的气压是否准确，如果有波动，波动范围是否在可控制范围之内。
第二章系统设计2.1整体设计思想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。
本设计是基于MPX4250的数字气压计的设计，主要包括对软硬件的设计和调试。
软件部分应用C语言及单片机知识根据系统特点写出需要的单片机程序。
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。
2.2系统总框图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。
下图为系统总框图。
2.1系统总框图第三章主要元器件的功能作用3.1 气压传感器MPX4250MPX4250是一款绝对压力集成传感器。
它主要用于汽车发动机控制系统中，可测量发动机进气管道的绝对压力，再通过计算机计算出每个汽缸所需要的燃料量，以保证发动机处于最佳工作状态。
在该集成传感器芯片上，除具有压阻式压力传感器外，还有信号放大器及用作温度补偿的薄膜电阻网络。
薄膜网络可用激光技术进行校准。
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. 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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。
《气压计原理》教学设计
《气压计原理》教学设计气压计原理教学设计1. 引言本教学设计旨在介绍气压计的原理和工作原理，帮助学生更好地理解气压计在气象学和实际应用中的重要性。
通过本课程，学生将研究气压的测量方法以及气压计的种类和原理。
2. 教学目标- 了解气压的概念及其在天气预测和气象学中的作用。
- 理解气压计的基本原理和工作原理。
- 掌握常见气压计的种类和使用方法。
- 能够正确操作和读取气压计测量结果。
3. 教学内容3.1 气压的概念和作用- 介绍气压的定义，并解释其在大气科学和气象学中的重要性。
- 解释气压与天气变化的关系，如高压和低压系统对天气的影响。
3.2 气压计的种类和原理- 介绍常见的气压计种类，如水银气压计、空气压力计和电子气压计等。
- 分别讲解每种气压计的工作原理和测量方法。
3.3 气压计的使用和操作- 演示如何正确使用气压计进行气压测量。
- 说明如何读取和解释气压计的测量结果。
- 强调使用气压计时的注意事项和常见误差的避免方法。
4. 教学方法- 理论讲授：通过互动讲解的方式介绍气压的概念、气压计的种类和原理等内容。
- 实践操作：组织学生进行气压计的实际使用和测量操作，引导学生掌握正确的使用技巧。
- 小组讨论：组织学生分组讨论气压计的应用场景和实际案例，促进学生思维的拓展和问题解决能力的提高。
5. 教学评估- 定期进行课堂小测验，检验学生对研究内容的掌握程度。
- 结合实际案例和问题，组织学生进行小组讨论和展示，评估学生的思维能力和应用能力。
6. 参考资料1. Smith, J. W. (2015). Introduction to Atmospheric Science. Cambridge University Press.2. Zhang, Y. (2020). Meteorology: An Introduction. Springer.以上是《气压计原理》教学设计的基本内容。
通过本设计，学生将能够全面了解气压计的原理和使用方法，并学会运用气压计进行气象观测和天气预测。
初二简易气压计的原理
初二简易气压计的原理气压计是一种测量大气压力的仪器，它能够帮助我们了解天气的变化。
初二的学生可以通过简易的方法制作自己的气压计，来深入了解气压计的原理。
气压计的原理基于大气压力对液体的作用。
液体在容器中受到大气压力的作用，会上升或下降，通过测量液体的高度变化，可以得知大气的压力大小。
制作一个简易气压计需要准备以下材料：1.一个透明的塑料瓶2.一根细长的透明塑料管3.一些水4.一个直尺将塑料瓶剪去瓶口，使其变成一个开放的容器。
然后，将塑料管插入瓶中，确保管的一端在瓶内，另一端延伸出来。
接下来，将直尺竖立在一个平面上，将瓶放在直尺旁边，使管的末端与直尺上的刻度对齐。
此时，瓶内外的压力相等，液体在管中的高度为零。
然后，用手指捏住管的末端，将瓶竖直放置在桌面上。
当我们松开手指时，液体会受到大气压力的作用，逐渐上升，直至与大气压力平衡。
此时，我们可以通过读取液体的高度来得知大气的压力大小。
当天气变化时，大气压力会上升或下降，液体的高度也会相应变化。
通过观察液体的变化，我们可以判断天气的变化趋势。
需要注意的是，制作的简易气压计只能提供大致的气压变化情况，无法提供准确的气压数值。
因此，在实际应用中，我们需要使用精确的气压计进行测量。
通过制作和使用简易气压计，初二的同学们可以更好地理解气压计的原理。
这不仅能够增加对科学知识的理解，还能培养学生观察天气变化的能力。
此外，制作气压计还可以增强学生的动手能力和实践操作能力。
气压计是一种测量大气压力的重要工具，通过制作简易气压计，初二的学生们可以深入了解气压计的原理，并通过观察液体的变化来判断天气的变化趋势。
这不仅有助于学生们对科学知识的理解，还能培养他们的观察和实践能力。
希望同学们能够通过制作和使用简易气压计，更好地探索科学世界。
《气压计原理》教学设计
《气压计原理》教学设计气压计原理教学设计一、教学目标- 了解气压计的基本原理和工作原理；- 掌握使用气压计测量气压的方法；- 了解气压对天气和气候的影响。
二、教学准备- 教师准备：PPT课件、气压计实物、气压测量表格；- 学生准备：研究笔记本和笔。
三、教学过程1. 导入（5分钟）- 引导学生思考，天气预报中的“高压”和“低压”分别代表什么意思？2. 理论讲解（15分钟）- 使用PPT课件讲解气压计的基本原理和工作原理，包括重力式气压计和水银柱气压计；- 强调气压的单位和测量方法。
3. 实物展示和操作演示（20分钟）- 呈现气压计的实物，向学生介绍气压计的组成部分；- 演示如何使用气压计进行气压测量；- 鼓励学生尝试操作气压计，测量不同时间点的气压。
4. 气压与天气的关系（10分钟）- 通过PPT课件，向学生展示气压与天气变化之间的关系；- 解释高压区和低压区对天气的影响。
5. 练与讨论（15分钟）- 要求学生完成气压测量表格，记录当天不同时间点的气压数据；- 学生进行数据比较和讨论，分析气压的变化规律及与天气的关系。
6. 总结与反思（5分钟）- 针对学生的研究表现，总结气压计原理教学的重点和难点；- 引导学生思考气压计在实际生活中的应用和意义。
四、教学评估- 教师观察学生在实操环节的操作情况和答题情况；- 对学生完成的气压测量表格进行评估；- 学生之间的讨论和互动情况。
五、教学延伸- 邀请相关专业人士来学校做专题讲座，深入了解气压测量和天气预测的实际应用；- 组织学生参观气象仪器展览，加深对气压计等仪器的了解。
---以上就是《气压计原理》教学设计的内容。
通过本次教学，希望学生能够全面了解气压计原理和使用方法，并认识到气压对天气和气候的重要影响。
同时，通过实物展示和操作演示的环节，增强学生的实验操作能力和观察分析能力。
最后，通过讨论和总结，激发学生的探究兴趣和思维能力。
教学延伸部分可以进一步拓展学生对气压计的应用和相关领域的学习兴趣。
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数字气压计的设计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，SCM1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。
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。
运用于气压计的气压传感器基本都是依靠不同高度时的气压变化来获取气压值的。
相对比于普通的水银气压计，有准确易读，易携带的优点。
气象学研究表明，在垂直方向上气压随高度增加而降低。
例如在低层，每上升100m气压便降低10hPa；在5～6km的高空，高度每增加100m，气压便会降低7hPa；而当高度进一步增加时，即到9～10km的高空之后，高度每增加100m，气压便会降低5hPa；同样，若空气中有下降气流时，气压会增加；若空气中有上升气流时，作用于空气柱底部的气压就会减小。
一般把作用于单位面积上空气柱的重量称为大气压力。
数字气压计大量应用在各种工矿企业，野外作业，消费类电子产品等等的地方。
需求极为广泛。
1.2 本课题国内外研究现状常见气压计有液体气压计和盒式气压计。
飞机上使用的高度计实际上是用盒式气压计改装成的。
常见的液体气压计有水银气压计和酒精气压计2种，这2种都是老式的气压计，体积大，精度低，不方便携带且容易坏，当今社会科技高速发展，各行各业不断出现新技术新材料，气压测量这块也是这样，盒式气压计的出现部分的解决了液体气压计所无法解决的缺点，比如体积、方便携带等等。
人类社会进入20世纪90年代以后微电子行业发展极为迅速，各种各样的电子传感器被发明且被运用到各行各业，为人们的生产生活创造了极大的便利。
数字气压传感器亦已出现，并大量被运用，甚至现在很多手持设备中都已经加入了气压计功能，比如手机，GPS等，方便了人们的出行旅游。
目前国际国内很多公司都推出了其数字气压传感器，如摩托罗拉公司的MPX4105和Intersema公司的MS5534b另外还有华普微电子的HP03系列数字气压传感器。
众多数字气压传感器的出现使得多样化的数字化气压测量装置、用品大量出现，并越来越普及，精度也越来越高。
数字气压计一般不会只有测量气压一种功能，一般都有其他的功能，比如测温度、指南针、码表等等的功能。
微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。
微控制器诞生于20世纪70年代中期，经过20多年的发展，其成本越来越低，而性能越来越强大，这使其应用已经无处不在，遍及各个领域。
例如电机控制、条码阅读器／扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、HVAC、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和白色家电(洗衣机、微波炉)等。
本次设计也将采用微控制器作为电子气压计的数据采集处理和控制元件。
微控制器可从不同方面进行分类：根据数据总线宽度可分为8位、16位和32位机；根据存储器结构可分为Harvard结构和Von Neumann结构；根据内嵌程序存储器的类别可分为OTP、掩膜、EPROM／EEPROM和闪存Flash；根据指令结构又可分为CISC(Complex Instruction Set Computer)和RISC(Reduced Instruction Set Computer)微控制器。
气压传感器和微电子控制器的结合，可以创造出很多应用，可以说只要能有好的想法，一般都可以实现，气压计已经由以前的只有专业场合专业人士才能使用的测量器具变成今天的随处可见，方便使用的电子产品，并集成到众多的电子产品中，都归功于电子行业技术发展和很多有创新精神开发者。
1.3本课题的研究意义本课题是要设计一个利用微控制和数字化气压传感器为核心元件组成的电子气压计系统。
微控制和数字化气压传感器的结合可以使得气压计的设计更具灵活性，测量精度相对于液体气压计也有了显著提高。
测量结果的显示也更直观，并可灵活的加入超压、低压报警等特殊功能，以满足某些特定需要。
通过本次设计也较好的锻炼了本人的动手能力，为将来的工作打下了一定的基础，同时可以充分利用课堂所学知识进行本课题的设计，在运用这些知识的过程中，加深了对这些知识的理解。
由原先的机械记忆变为领会本质。
1.4 本课题相关理论综述在设计电子气压计之前首先要搞清楚气压的定义。
气压是作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。
气压以百帕（hPa）为单位，取一位小数。
国际制单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa。
常用单位：标准大气压。
表示气压的单位，习惯上常用水银柱高度。
例如，一个标准大气压等于760毫米高的水银柱的重量，它相当于一平方厘米面积上承受1.0336公斤重的大气压力。
由于各国所用的重量和长度单位不同，因而气压单位也不统一，这不便于对全球的气压进行比较分析。
因此，国际上统一规定用＂百帕＂作为气压单位。
经过换算：一个标准大气压＝1013百帕（毫巴）1毫米水银(汞柱）柱高＝4/3百帕（毫巴）1个标准大气压＝760mm水银(汞柱）柱高。
气压产生的原因：从分子动理论可知，气体的压强是大量分子频繁地碰撞容器壁而产生的。
单个分子对容器壁的碰撞时间极短，作用是不连续的，但大量分子频繁的碰撞器壁，对器壁的作用力是持续的、均匀的，这个压力与器壁面积的比值就是压强大小。
影响压强的因素：气压的大小与海拔高度、大气温度、大气密度等有关，一般随高度升高按指数律递减。
气压有日变化和年变化。
一年之中，冬季比夏季气压高。
一天中，气压有一个最高值、一个最低值，分别出现在9～10时和15～16时，还有一个次高值和一个次低值，分别出现在21～22时和3～4时。
气压日变化幅度较小，一般为0.1～0.4千帕，并随纬度增高而减小。
气压变化与风、天气的好坏等关系密切，因而是重要气象因子。
通常所用的气压单位有帕(Pa)、毫米水银柱高(mm·Hg)、毫巴(mb)。
它们之间的换算关系为：100帕＝1毫巴≈3／4毫米水银柱高。
气象观测中常用的测量气压的仪器有水银气压表、空盒气压表、气压计。
温度为0℃时760毫米垂直水银柱高的压力,标准大气压最先由意大利科学家托里拆利测出。
2系统总体设计2.1 设计思路分析（1）设计方案一：采用单片机主控，通过压力传感器、A/D转换采集数据信息，经过含有单片机的检测系统检测，将结果传送到单片机控制的主控器，数据通过显示器显示。
原理框图如图2.1所示。
图2.1 方案一原理图（2）设计方案二：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。
原理框图如图2.2所示。
图2.2 方案二原理图综上所述，方案一电路虽然与方案二类似，都较方案一调整方便、可兼顾的指标多，但方案一利用PC机平台实现软件操作，在操作运行复杂，并且性价较底，因为耗费较大，所以在实际应用中一般不用，所以我们选择第二种方案。
设计51单片机数字气压计系统时，需要考虑下面4个方面的内容。
①选择合适的气压传感器芯片，这要根据实际需要以及各种气压传感器的性能参数来决定。
②选择合适的A/D转换器件，它的作用是将气压传感器输出的模拟电流或电压信号转换为数字信号。
③设计单片机和A/D转换器件的接口电路。
④实现气压信息采集并输出的软件设计。
2.2 系统总体结构本系统的总体结构框图如图2.3所示。
图2.3 单片机数字气压计系统结构框图由图2.3可知，整个系统的工作流程如下。
测量时被测气压由气压传感器转换为模拟的电压输出，此输出信号不能直接交由单片机处理。
因此，需要经过V/F转换模块把气压传感器输出的模拟电压信号转换为数字脉冲（其频率随输入电压呈线性变化）。
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，最后通过数码管显示电路显示给用户。
2.3系统各功能模块的设计思想通过对单片机各个端口的设置，以及定时器工作方式和串行口工作方式的选择，并对定时器和串行口进行初始化用以实现对单片机和各个功能模块芯片之间通讯联络的设定。
在主程序模块中我们关键是使单片机初始化，以及分配地址空间交代程序中各个变量等。
其中最为关键的是连接子程序的各个功能模块。
2.3.1 A/D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转换模块的锯齿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，P3.6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。