压力测量仪 单片机课程设计

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基于AT89C51单片机的压力测量仪设计

基于AT89C51单片机的压力测量仪设计

学年论文题目基于AT89C51单片机的压力测量仪设计院系____ _____________专业__ 测控技术与仪器________学生姓名_ ______________学号__________指导教师________________职称________________二O一O年十二月二十四日基于AT89C51单片机的压力测量仪设计摘要: 本文介绍了一种基于单片机的压力测量控制系统,它以AT89C51为核心,通过传感器与接口对压力信号进行采集,由软件对数据进行处理,实现对实时压力的精准测量,显示.给出了详细的原理电路和软件设计。

关键词:传感器,单片机,压力测量仪A pressure gauge Based on AT89C51Abstract :This paper introduces a pressure measurement based on single chip control system, it 89C51 as the core, through the pressure sensor and signal acquisition interface, software for data processing, and precise measurement of real-time pressure display. And a detailed the principle circuit and software design were given.Key words :Sensor, microcontroller, pressure gauges一、引言在现代工业生产中,常常需要测量物体承受到的压力,为此这里设计了一种以A T89C51为核心的压力测量仪,以满足工业上的需要,该压力测量仪的主要功能为:将测得的压力数据显示在LCD显示器上,并可以用按键完成压力数据清零功能。

基于51单片机压力检测课程设计报告书

基于51单片机压力检测课程设计报告书

单片机原理与接口技术课程设计成绩评定表设计课题基于89c51的自身断电保护系统设计学院名称:电气工程学院专业班级:自动1002学生:秦凯新学号: 7指导教师:王黎臧海河周刚设计地点:31-505 设计时间:2012-12-17~2012-12-28单片机原理与接口技术课程设计课程设计名称:基于89c52的压力监测系统设计专业班级:自动1002学生姓名:秦凯新学号: 7指导教师:王黎臧海河周刚课程设计地点:31-505课程设计时间:2012-12-17~2012-12-28单片机原理与接口技术课程设计任务书目录1 引言 (6)2 总体方案设计 (6)2.1硬件组成 (6)2.2 方案论证 (6)2.3 总体方案 (7)3 硬件电路设计 (9)3.1 时钟电路 (9)3.2复位电路 (10)3.3 AD简介与原理分析 (10)3.4 声光报警接口电路 (15)3.5 显示及键盘接口电路 (15)3.7 电源电路 (2)4 系统软件设计 (3)4.1 主程序设计 (3)4.3 部分主要子程序的设计 (6)5 系统调试与总结 (6)5.1 系统功能测试 (6)5.2 技术指标测试 (6)6心得体会 (7)6.1 为何不采用8255了? (7)6.2为何不采用A/D0809? (7)6.3在帮助同学的过程中我学到了什么? (7)6.4在单片机领域我的规划?7参考文献 (8)附录A 系统原理图 (9)附录B 源程序 (10)压力监测普遍用于工业领域,并对国家的发展产生了深厚的影响,小到体重计,大到工业中反应炉的气压声电报警。

甚至航空航天,智能仪表。

以及机器人。

本设计就是工业中最普遍的气压监测报警系统。

所以,这个系统采用自动检测反应炉中的压力大小,通过传感器,并实时进行在液晶1602上进行显示,还有在液晶上进行参考上限电压值的设置和参考下限电压值的的设置。

并通过在单片机部进行比较计算,来实现整个压力监测系统的声光电报警。

基于单片机的压力测试仪设计

基于单片机的压力测试仪设计

成绩评定表课程设计任务书摘要在工业生产控制过程中,压力是一个很重要的参数。

比如利用测量大气压力来间接测量海拔高度,在工业生产中测量压力参数来判断反应的过程,在气象预测中,也需要测量大气压力来判断阴雨天气等等。

所有这些都需要掌握测量压力,所以压力表的设计拥有广阔的市场前景。

本课题就是基于此原因设计的一个简单压力计。

本课程设计用MPX4115传感器来检测压力参数,ADC0808进行模数转换后,利用AT89C52进行数据处理后,由键盘设置测量量程,用发光二级管显示当前测量量程送液晶显示压力值。

本系统可根据需要进行功能扩展。

由于ADC0808支持8路信号采集,可以对8个压力点参数进行检测。

可以手动设置采集哪一路,或者循环采集。

还可以进行压力上下限报警。

在设计系统的时候,立足于界面友好性、性价比,可以在简单压力检测的时候使用。

关键词:压力测试;单片机;ADC ;传感器目录1.设计要求 (5)2.设计方案与设计原理 (6)2.1 系统总体设计 (6)2.2 功能介绍 (6)3.元器件的识别与检测 (7)3.1 AT89C52 简介 (7)3.2 ADC0808 简介 (7)4.制作与调试 (8)4.1 系统软件设计 (8)4.2 系统程序整体流程图 (9)4.3 T0 中断服务程序流程图 (10)4.4外部中断INT0 流程图 (10)4.5 系统总体框图 (11)4.6 系统总体仿真电路 (11)4.7 软硬件仿真调试及性能分析 (12)4.8程序代码 (13)5.设计心得 (19)6 参考文献 (20)1.设计要求本课程设计用MPX4115 传感器来检测压力参数,ADC0808 进行模数转换后,利用AT89C52 进行数据处理后,由键盘设置测量量程,用发光二级管显示当量量程送液晶显示压力值。

数字压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。

基于单片机的井口压力计设计

基于单片机的井口压力计设计

基于单片机的井口压力计设计近年来,随着石油资源的逐渐枯竭,对于油井开采的要求也越来越高。

在这种情况下,传统的人工操作已经无法满足实际需求。

因此,石油工业开始引进各种高新技术,其中就包括基于单片机的井口压力计。

基于单片机的井口压力计是一种高精度、实时监测井口压力的仪器。

它通过采集传感器的数据,并通过单片机程序对数据进行处理,最终显示出井口的压力值。

下面就来详细介绍一下基于单片机的井口压力计的设计。

一、硬件设计1.单片机选型在设计单片机井口压力计时,首先需要选择一款适合的单片机。

由于需要对传感器数据进行处理,所以单片机需要具有较强的计算能力。

经过比较,我们选择了AT89C52单片机,该单片机具有较强的计算能力和扩展性。

2.传感器的选用井口压力的实时监测需要采用一些特殊的传感器进行测量。

常用的传感器包括电容式传感器、电阻式传感器、晶体振荡器等。

经过考虑,我们最终选择了压力传感器。

3.外设模块选型单片机在设计时,还需要连接一些外设模块来帮助完成其它功能,如连接LCD模块,将测量结果显示出来。

同时,也需要提供一些报警功能,以避免因压力过高或过低而导致的生产事故。

经过比较,我们最终选择了I2C总线LCD、热释电红外传感器等外设模块。

二、软件设计1.主程序主程序是单片机设计中最核心的部分,也是整个系统的命脉。

在主程序中,需要实现对传感器数据的采集、处理和输出,以及报警等功能。

同时,还需要编写一些中断程序和延时等基本功能。

我们使用汇编语言编写主程序,在程序中,主要使用了中断服务程序和定时器,实现了对井口压力数据的采集和计算,并将结果显示在LCD屏幕上。

2.电路图一张好的电路图能够保证整个设计的稳定性和效率,因此我们在设计中采用了Kicad软件绘制电路图,并针对电路分别进行了各种调试和测试,保证设计的可靠性。

通过以上硬件设计和软件设计,基于单片机的井口压力计逐渐成型。

这种仪器具有良好的实时性和精度,是石油行业中的优选设备之一。

压力测量器设计报告概要

压力测量器设计报告概要

《单片机原理与应用》课程设计报告压力测量器的设计与制作要求:一、功能要求1、实现单片机测量并显示压力信号;2、使用模/数转换集成电路将压力信号转换为数字信号;3、单片机对压力信号处理,输出;4、用数码管显示输出压力信号值;二、设计过程要求1、查阅资料确定设计方案;2、对设计方案进行仿真验证;3、选择合适的元器件,搭建电路实验验证效果;4、画出PCB图;5、书写设计报告;6、答辩。

三、设计报告要求设计报告主要包括:题目、内容和要求、总体方案和设计思路、仿真电路图、软件设计、仿真调试效果、实验测试效果图、PCB图、心得体会。

姓名:曹贵学号:1886100101专业:电子科学与技术班级:10级 1 班成绩:评阅人:安徽科技学院理学院物电系压力测量器的设计与制作一;要求1、实现单片机测量并显示压力信号;2、使用模/数转换集成电路将压力信号转换为数字信号;3、单片机对压力信号处理,输出;4、用数码管显示输出压力信号值;二:目的和意义压力测量仪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压力传感器,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。

本系统设计的数字压力测量仪采用单片机控制,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。

三:系统总体设计1:设计整体思想基于MPX4115的数字气压计包括软硬件的设计与调试。

软件部分通过对C语言的学习和对单片机知识的了解,根据系统的特点编写出单片机程序。

硬件部分分为四大块,包括非电信号数据的采集、转换、处理以及显示:。

通过对设计的了解,选择适合的器件,画出原理图。

搭建实物连接,实物的仿真测试,画出PCB板。

2:系统总体框图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。

总体框图三:硬件电路设计及描述1:数字压力测量仪设计意义压力测量仪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。

课程设计说明书_智能压力测量仪讲解

课程设计说明书_智能压力测量仪讲解

郑州华信学院课程设计说明书题目:智能压力测量仪姓名:杨巍院(系):机电工程学院专业班级:电气工程三班学号:1102120310指导教师:宋东亚杨坤漓成绩:时间:2013年12月17 日至2013 年12 月28 日郑州华信学院课程设计任务书题目智能压力测量仪专业、班级电气工程及其自动化三班学号 1102120310姓名杨巍主要内容:利用单片机计一个智能压力测量仪,要求显示压力数据。

基本要求:1.设计一个智能压力测量仪,要求显示当前压力数值。

2.利用proteus软件完成设计电路和仿真;3.掌握并口驱动数码管动态显示的方法;4.通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑、校验,锻炼实践能力和理论联系实际的能力。

主要参考资料:[1]李全利,单片机原理及接口技术[M],高等教育出版社[2]王文杰,单片机应用技术[M],冶金工业出版社[3]朱清慧,PROTEUS教程——电子线路设计、制版与仿真[M],清华大学出版社[4]单片机实验指导书,天煌教仪[5]彭伟,单片机C语言程序设计实训100例[M],电子工业出版社完成期限:指导教师签名:课程负责人签名:年月日目录摘要 ...................................................................................................................................................... - 4 -1 引言 .................................................................................................................................................... - 4 -1.1 问题的提出 .................................................................................................................. - 4 -1.2任务与分析 ................................................................................................................... - 4 -2方案设计 ................................................................................................................................................. - 5 -2.1 系统方案设计论证....................................................................................................... - 5 -2.1.1系统的控制方案设计......................................................................................... - 5 -2.2最终设计方案总体设计框图........................................................................................ - 5 -3 系统硬件设计 ........................................................................................................................................ - 6 -3.1 AT89C51单片机 ........................................................................................................... - 6 -3.1.1 AT89C51单片机介绍 ........................................................................................ - 6 -3.1.2 选用AT89C51单片机原因 ...................................................................................... - 7 -3.2 时钟电路 ...................................................................................................................... - 8 -3.3 复位电路 ...................................................................................................................... - 8 -3.4 PG160128A显示电路................................................................................................... - 9 -3.5 A/D转换电路.............................................................................................................. - 10 -4 系统软件设计 ...................................................................................................................................... - 10 -4.1主程序框图 ................................................................................................................. - 10 -4.2显示子程序框.............................................................................................................. - 11 -5 系统调试过程 ...................................................................................................................................... - 12 -5.2 Keil程序调试.............................................................................................................. - 14 -5.3 Proteus仿真调试......................................................................................................... - 14 -结论 ...................................................................................................................................................... - 17 -致谢 .......................................................................................................................................................... - 18 -参考文献 .................................................................................................................................................. - 18 -附录一程序源代码 ................................................................................................................................ - 18 -附录二电路原理图及PCB图............................................................................................................... - 34 -附录三Proteus仿真截图........................................................................................................................ - 35 -摘要本课程设计是基于8051单片机为控制核心的压力检测系统。

基于单片机压力计的设计与实现

基于单片机压力计的设计与实现

基于单片机压力计的设计与实现压力计是一种广泛应用于工业、农业等领域的测量工具,可用于监测液体或气体的压力变化。

随着技术的发展,基于单片机的压力计设计也渐渐成为研究的热点。

本文将介绍基于单片机的压力计的设计原理、硬件和软件实现。

一、设计原理基于单片机的压力计的设计原理主要依靠物理量的转换和信号处理。

首先,我们通过压力传感器将待测的压力转换成电压信号,再经过模拟信号转换电路将其转换成数字信号。

然后,单片机将接收到的数字信号进行处理和显示。

二、硬件实现基于单片机压力计的硬件主要由以下几个模块组成:1. 压力传感器:负责将待测的压力转换为电压信号输出。

2. 信号调理模块:负责对压力传感器输出的信号进行放大、滤波等处理,以提高信噪比。

3. 模数转换模块:将经过信号调理的模拟信号转换为数字信号,以便单片机进行处理。

4. 单片机:负责接收和处理模拟信号,将其转换为数字压力值,并进行显示和存储。

5. 显示模块:用于将单片机处理后的数字压力值进行显示,常见的有LCD液晶显示屏。

三、软件实现基于单片机压力计的软件设计需要实现以下几个功能:1. 模拟信号采集:通过单片机的模拟输入引脚接收压力传感器输出的模拟信号。

2. 模拟信号处理:对采集到的模拟信号进行放大、滤波等处理,以提高信号质量。

3. 模数转换:将处理后的模拟信号转换为数字信号,以便后续的压力计算和显示。

4. 压力计算:根据采集到的数字信号,结合传感器的灵敏度等相关参数,计算出实际的压力值。

5. 数字压力值显示:将计算得到的压力值通过LCD液晶显示屏等方式进行显示。

四、实现效果通过基于单片机的压力计的设计和实现,可以实时准确地测量待测压力,并通过数字显示方式展示出来。

该设计具有体积小、响应快、精度高等优点,可以满足各种场景下对压力测量的需求。

五、结论基于单片机压力计的设计与实现是一项具有重要实际意义的工程项目。

通过本文的介绍,我们了解了基于单片机压力计的设计原理、硬件和软件实现,并对其实现效果进行了总结。

基于51单片机的压力测控系统设计

基于51单片机的压力测控系统设计

××大学××学院《过程控制系统》课程设计设计题目:智能化压力控制系统设计学生姓名:专业:测控技术与仪器班级学号:指导教师:设计时间:2014.6.23-2014.7.6目录一、设计题目与设计任务 (1)1.设计题目:单片机压力测控系统设计 (1)2.设计任务 (1)二、前言 (1)三、主体设计 (1)1、系统设计 (1)2、系统框图 (2)3、设计思路 (2)4、单片机处理模块 (2)5、压力传感器1210—030 G—3 S (5)6、AD模数转换芯片ADC0809 (6)7、地址锁存器74LS273 (6)四、参考文献 (7)五、结束语 (7)六、完整程序 (8)七、仿真结果 (10)八、程序流程图 (12)一、设计题目与设计任务1.设计题目:单片机压力测控系统设计2.设计任务1、本设计是微机控制的压力测控系统。

单片机系统通过压力传感器和检测比较器测得气缸内压力达到某一上限值(176 kPa)和下限值(64 kPa)时,单片机系统控制执行相应的动作(达到上限值时打开放气阀放气,达到下限值关闭放气阀进行充气)。

在此过程中若充气或放气10 s仍达不到设定值(176 kPa和64 kPa)则进行光报警。

2、写出压力测量过程,绘制压力控制系统结构图。

3、(1)系统硬件电路设计。

单片机采用at89c51;选择适合上述测量范围的压力传感器,设计数据采集及信号调理电路,设计键盘显示电路及报警电路。

(2)编写压力测量程序。

二、前言本设计为基于AT89C51单片机的气缸压力测量与控制系统,压力传感器选择1210—030G—3S,能够在0~207kPa范围内有效测量气缸的压力,并进行实时压力(LED)显示。

单片机控制部分实现当压力超出上限值176kPa时,放气阀打开进行放气,当压力低于下限值64kPa时,放气阀关闭,气缸充气;压力在正常范围(64~176kPa)时,压力改变不影响放气阀的状态。

压力检测仪表课程设计

压力检测仪表课程设计

压力检测仪表课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解压力检测仪表的基本原理和结构,掌握其工作方式和应用领域。

2. 使学生掌握压力单位及换算,了解不同类型压力传感器的特点及适用场合。

3. 让学生了解压力检测仪表在工业、日常生活和科学研究中的应用,理解其在保障安全、提高效率等方面的重要性。

技能目标:1. 培养学生能够正确操作压力检测仪表,进行简单的压力测量和数据处理。

2. 提高学生运用压力检测仪表解决实际问题的能力,例如分析压力异常的原因并提出解决方案。

3. 培养学生通过查阅资料、进行实验等方法,对压力检测仪表进行深入研究的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对压力检测仪表的兴趣,培养其探索精神和动手实践能力。

2. 培养学生关注安全生产,提高其安全意识和责任心。

3. 通过课程学习,使学生认识到科技在现实生活中的重要作用,增强其创新意识和团队合作精神。

课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,结合理论知识与实践操作,培养学生对压力检测仪表的全面了解和应用能力。

学生特点:考虑到学生所在年级的特点,课程内容将结合学生的认知水平和兴趣,注重理论联系实际,提高学生的动手能力和解决问题的能力。

教学要求:教师应充分准备课程资源,注重启发式教学,引导学生主动参与课堂讨论和实践活动,确保学生能够达到课程目标。

同时,关注学生的学习进度和个体差异,给予个性化指导,使学生在课程学习中获得最佳成果。

二、教学内容1. 压力检测仪表基本概念:包括压力定义、压力单位及换算、压力传感器类型等,对应教材第一章内容。

2. 压力检测仪表原理与结构:详细讲解各种压力检测仪表的工作原理、结构特点及应用场合,对应教材第二章内容。

3. 压力检测仪表的使用与维护:教授压力检测仪表的正确操作方法、维护保养技巧和故障排除,对应教材第三章内容。

4. 压力检测仪表在实际应用中的案例分析:分析工业、日常生活和科学研究中压力检测仪表的应用案例,对应教材第四章内容。

以单片机的压力测量控制系统设计

以单片机的压力测量控制系统设计

以单片机的压力测量控制系统设计
目前我国发展煤炭生产机械化发展迅速。

综采设备的应用,是提高效率、改善安全状况的措施。

影响开机率的一个主要因素是支架对工作面的顶板控制的好坏,因此,对综采
工作面进行矿压监测与控制是很有必要的。

要做到这一点,首先需要对井下工作面的液压支架的实际工作状况进行监测,通过对检测数据处理、分析,评定其效果,并采取相应措施,以提高开机率、提高产量。

本文以监测综采液压支架的压
力为研究内容,开发了一套基于单片机的压力测量控制系统。

2 压力测量控制系统功能设计
压力测量控制系统用于监测支架压力, 每台测量控制系统配有四只传感器, 可分别通过高压油管连接支架的立柱、平衡千斤顶, 前探梁千斤顶的油压腔。

压力测量控制系统接收到通讯测量控制系统传来的数据采集命令后, 采集四通道的压力, 传给通讯测量控制系统, 再由通讯测量控制系统传至地面。

压力测量控制系统设有按键, 当按下时, 可在LCD 液晶显示窗口循环显示四通道的压力值。

3 压力测量控制系统的结构件设计
图1 压力测量控制系统框图
压力测量控制系统的结构如图1 所示, 它以80C51 单片机为核心, 包括传感器、光耦、多路数据开关、LCD 液晶显示器、SRAM, EPROM、自动复位电路、RS-485 接口电路及高效电源电路等。

下面分别介绍一下它们各自的设计特点。

3.1 传感器
传感器采用前面设计的活塞传压大量程谐振弦式液压传感器,传感器输出幅度为5 伏的矩形波。

基于单片机压力测量仪设计

基于单片机压力测量仪设计

1.2 测量压力的意义压力的检测是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。

实现压力测量仪对工业过程的具有非常重要的意义。

在现代工业生产过程中,压力是工业生产中的重要参数,它决定生产过程能否正常进行。

如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的,必须进行测量和控制。

在某些工业生产过程中,压力还直接影响产品的质量和生产效率,如生产合成氨时,氮和氢不仅须在一定的压力下合成,而且压力的大小直接影响产量高低。

压力是过程控制系统中的重要测量参数之一,压力的检测和控制是使生产顺利进行和设备安全工作的必要条件。

如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的,必须进行测量和控制。

在某些工业生产过程中,压力还直接影响产品的质量和生产效率,如生产合成氨时,氮和氢不仅须在一定的压力下合成,而且压力的大小直接影响产量高低。

此外,在一定的条件下,测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。

压力是重要的热工参数之一,各种气体、液体的压力测量在生产生活、工业现场、科学实验等领域有着广泛的应用。

压力测量的需要和应用几乎无处不在,可以说我们日常生活的每一天都离不开压力测量,例如凡是在有气动、液压应用的领域,都必然要进行压力测量;各种工业现场的过程控制和自动化也都离不开压力测量和控制;同样,在与我们生活密切相关的领域,像汽车、轮船、飞机这些运输工具,以至于我们关心的医疗、气象、制冷、空调等都有压力测量的踪影。

其它一些测量还可以转换为压力测量,例如储油罐的液位,油量就可以通过测量储油罐底部的压力,经过计算得出。

压力是过程生产中四大重要参数之一,它在检测生产过程能否完全可靠正常运行的重要参数指标,尤其在化工生产过程中压力这一参数更显得尤为重要。

在其他工业生产中压力检测于控制也非常重要。

常可见到一些工业装置上都有压力表。

如:汽包压力,当压力过高容易爆炸,压力低动力不足;还有炉膛压力;一般维持在0mmH2O,高了炉门缝冒烟尘,低了膛内出现负压降低温度。

基于AT89C51单片机的压力测量仪设计

基于AT89C51单片机的压力测量仪设计

学年论文题目基于AT89C51单片机的压力测量仪设计院系____ _____________专业__ 测控技术与仪器________学生姓名_ ______________学号__________指导教师________________职称________________二O一O年十二月二十四日基于AT89C51单片机的压力测量仪设计摘要: 本文介绍了一种基于单片机的压力测量控制系统,它以AT89C51为核心,通过传感器与接口对压力信号进行采集,由软件对数据进行处理,实现对实时压力的精准测量,显示.给出了详细的原理电路和软件设计。

关键词:传感器,单片机,压力测量仪A pressure gauge Based on AT89C51Abstract :This paper introduces a pressure measurement based on single chip control system, it 89C51 as the core, through the pressure sensor and signal acquisition interface, software for data processing, and precise measurement of real-time pressure display. And a detailed the principle circuit and software design were given.Key words :Sensor, microcontroller, pressure gauges一、引言在现代工业生产中,常常需要测量物体承受到的压力,为此这里设计了一种以AT89C51为核心的压力测量仪,以满足工业上的需要,该压力测量仪的主要功能为:将测得的压力数据显示在LCD显示器上,并可以用按键完成压力数据清零功能。

基于单片机的压力检测系统设计

基于单片机的压力检测系统设计

基于单片机的压力检测系统设计在工业生产和日常生活过程中,压力检测是一项极其重要的任务。

无论是气体、液体还是固体的压力检测,都对我们的生产和生活有着极大的影响。

因此,设计一种基于单片机的压力检测系统,具有很高的实用价值。

基于单片机的压力检测系统主要由压力传感器、信号调理电路、单片机和显示模块组成。

其中,压力传感器负责检测压力,信号调理电路负责将压力传感器的输出信号进行放大和滤波,单片机用于处理和存储数据,显示模块则用于实时显示压力值。

系统的软件部分主要负责数据的处理和传输。

单片机通过AD转换器读取压力传感器的模拟信号,然后进行数字处理,得到压力值。

通过串口将压力值传输到显示模块进行实时显示。

在基于单片机的压力检测系统中,单片机的选择至关重要。

考虑到系统的性能和成本,我们推荐使用STM32系列的单片机。

STM32系列的单片机具有处理速度快、内存容量大、价格适中等优点,非常适合用于这种压力检测系统。

压力传感器的选择直接影响到压力检测的准确性和稳定性。

本系统推荐使用硅压阻式压力传感器,这种传感器具有灵敏度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点。

显示模块用于实时显示压力值,因此要求具有显示清晰、易于观察等特点。

本系统推荐使用LED数码管作为显示模块,LED数码管具有价格低廉、易于维护等优点。

基于单片机的压力检测系统具有结构简单、操作方便、性能稳定等优点,可广泛应用于气体、液体和固体等各个领域的压力检测。

通过使用STM32系列单片机和硅压阻式压力传感器,以及LED数码管显示模块,我们可以实现高精度、高稳定性的压力检测,为工业生产和日常生活提供强有力的支持。

在现代科技领域,温度检测和控制的重要性不容忽视。

在许多应用中,如工业生产、医疗设备和环境监控等,都需要对温度进行精确、实时地监控。

为了满足这一需求,单片机被广泛应用于温度检测系统中。

本文将探讨基于单片机的温度检测系统设计的各个方面。

我们需要选择一个适合的温度检测单片机。

基于单片机的压力测量仪设计

基于单片机的压力测量仪设计

题目:基于单片机的压力测量仪设计姓名:金花学号:07专业:电气工程及其自动化学习中心:电子科技大学校本部指导教师:杰基于单片机的压力测量仪设计摘要压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。

在工业生产中,为了高效、安全生产,必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。

由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用,因此有必要准确测量压力。

本次设计为基于单片机的压力测量仪。

主要通过单片机及专用芯片对传感器所测得的模拟信号进行处理,使其完成压力测量的功能。

本文介绍的是基于单片机压力测量仪的设计。

首先,文章对压力测量仪的发展现状和发展趋势做了简单的综述,然后,文章对压力测量仪的总体设计和各模块的工作原理进行了分述。

该压力测量仪是以M430F149单片机为核心,是通过应变式传感器将压力转换成电信号,转换成LED显示器显示显示需要的值,要实现压力的显示需硬件与软件的配合,最终调试出来。

本设计的最终结果是,将软件下载到硬件上调试出来显示的数据,当输入的模拟信号发生变化的时候,通过A/D转换后,LED将显示需要的数值。

测量仪采用双组发光数码管显示。

关键词:压力测量仪 M430F149单片机应变式传感器目录第一章绪论 (5)1.1 研究背景 (5)1.2 测量压力的意义 (6)1.3压力的概念 (6)1.4压力检测方法 (7)第二章基于单片机的压力测量仪 (7)2.1压力测量仪历史 (7)2.2压力测量仪的种类及特点 (7)2.3压力测量仪的原理 (8)第三章压力传感器 (9)3.1压力传感器简介 (9)3.2压力传感器的种类 (10)3.3应变式压力传感器参数规格 (10)3.4电阻应变式传感器的工作原理 (12)3.5传感器与压力测量仪的连接法 (13)第四章压力测量仪技术规格 (14)4.1 一般规格 (14)4.2 数字部分 (14)4.3 模拟部分 (14)第五章压力测量仪的相关操作 (14)5.1 一般说明 (14)5.2 压力测量仪输入灵敏度 (15)5.3 前面板说明 (15)5.4 控制输出插座 (16)5.5压力测量仪的标定 (16)5.5.1.零点标定 (16)5.5.2实物标定 (18)第六章基于单片机的压力测量仪的硬件设计 (20)6.1以单片机为核心压力测量仪的其本组成 (20)6.2单片机MSP430 F149介绍 (20)6.2.1功能介绍 (20)6.2.2各引脚功能 (21)6.3看门狗MAX706R (23)6.3.1介绍 (23)6.3.2工作原理 (23)6.3.3各引脚功能 (23)6.4 A/D转换器ADS8320 (24)6.5 显示驱动芯片MAX7219 (24)6.6显示模块7段数码管 (26)6.6.1结构及工作原理 (26)6.6.2 LED显示器连接方法 (27)6.6.3显示驱动 (27)6.7按键 (29)第七章系统软件设计 (30)第八章总结 (31)致 (32)参考文献 (33)第一章绪论1.1 研究背景近年来,随着微型计算机的发展,单片机的应用在人们的工作和日常生活中越来越普遍。

基于51单片机压力检测系统设计

基于51单片机压力检测系统设计

基于51单片机的压力检测系统设计摘要:本设计借助压力传感器将压力信号转换成电信号,经过信号放大,使用高精度A/D转换器件,将模拟信号转换成数字信号,再经单片机运算处理转换成LCD液晶可以识别的信息,最后显示输出。

初始化后可以重设阈值,系统能够实现手动存储八个以内的数据,并可以查询历史记录,对存储的数据进行统计分析,并且在实时压力检测的过程中,预警电路一直监视系统的运行。

本设计根据压力传感器零点补偿与非线性补偿原理,设计出了测量压力传感器的硬件电路。

采用单片机设计实现,具有精度高、功能强等特点。

但是由于自身的稳定性其测量结果仍存在误差。

本课题设计的压力检测系统具有压力测量、超重报警、压力存储及历史数据查阅和压力值数据的统计分析。

该系统的压力检测范围为0-10Kg,测量精度可以达到10g,具有高精度,低成本,易携带的特点。

采用LCD12864液晶显示测量结果,比传统压力检测系统的精确度更高和直观性更好。

另外,该系统电路简单,成本低,使用寿命长,应用范围广等优点。

关键词:压力传感器;A/D转换器;LCD12864Design of pressure detection system based on MCU 51Abstract:Using pressure sensor converts the pressure signal into electrical signal, after amplification, using high precision A/D conversion device that converts analog signals into digital signals in this design, then through single chip microcomputer processing into the information that LCD can identify, at last displaying and outputting information. After initialization the system can reset the threshold, achieve storing within eight data manually, and can query the history records, the statistic analysis the stored data and in the process of real-time pressure detection, early warning circuit has been monitoring the operation of the system.This paper according to the principle of zero compensation and nonlinear compensation for pressure sensor, designing measuring pressure sensor hardware. Single-chip implementation has the characteristics of high precision, strong function. Because of its stability errors still exist in the measurement. The topic functions for pressure detection system are overweight alarm, storage, statistical analysis of historical data access and pressure value. The measurement range of the system is from 0 to 10 kg, measurement accuracy can reach to 10 g. It has the advantage of high precision, low cost, easy to carry. Measurement results display with LCD 12864 , Contrast to the traditional pressure test system, it has higher accuracy and intuitive. In addition, the system circuit is simple, low cost, long service life and wide scope of application.Key words:Pressure sensor; A/D converter; LCD12864目录摘要 (I)Abstract (III)目录 (III)1 引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 压力检测系统的研究现状 (1)1.3 课题任务 (2)2 系统分析与总体方案设计 (3)2.1 压力检测系统的整体设计 (3)2.2 压力检测系统的设计方案 (3)2.2.1 实时压力测量显示方案 (4)2.2.2 实时压力监控预警方案 (4)3 系统硬件电路设计 (5)3.1 单片机系统 (5)3.1.1 单片机选型 (5)3.1.2 单片机晶振电路和复位电路 (7)3.2 数据采集模块 (8)3.2.1 压力传感器 (9)3.2.2 信号放大电路 (10)3.2.3 A/D模数转换 (11)3.3 人机交互模块 (15)3.3.1 液晶显示单元 (15)3.3.2 矩阵键盘单元 (17)3.4 声光报警模块 (18)3.5 电源供电模块 (18)4 软件程序设计 (20)4.1 软件开发环境 (20)4.2 I/O端口分配 (21)4.3 软件主程序构架 (22)4.4 主要功能子程序的设计 (23)4.4.1 A/D子程序设计 (24)4.4.2 中断子程序设计 (25)4.4.3 查询历史数据子程序设计 (25)4.4.4 数据统计分析子程序设计 (26)4.4.5 阈值重设子程序设计 (27)4.4.6 人机交互子程序设计 (28)5 系统调试 (33)5.1 数据采集调试 (33)5.2 数据统计分析调试 (33)5.3 声光报警调试 (34)5.4 软件调试 (34)5.5 实物展示 (34)6 结束语 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录A (42)附录B (44)1 引言1.1 研究背景及意义近年来,微型计算机越来越普遍地应用于人们的日常工作、生活中。

基于MCS51单片机的压力测量 系统的设计与实现

基于MCS51单片机的压力测量 系统的设计与实现

基于MCS51单片机的压力测量系统的设计与实现班级;学号:姓名:指导老师:摘要以STC-51单片机为核心,应用变阻式应变片测量压力并通过ADC0809的转换,经过单片机处理后在数码管模块显示的智能压力测量系统。

是变阻式应变片和51单片机相结合的一个很典型的应用,本系统包括信号采集及转换电路、单片机最小系统、显示模块三个最基本的核心模块。

外围扩展了键盘模块、蜂鸣器报警模块,用以调节系统的测量和显示范围。

经试验证明,系统能正常工作且误差在允许误差范围内,符合所有技术指标。

1.方案设计通过应变片,将机械形变变为电压信号,再通过三级集成放大电路把信号放大,之后,ADC0809把模拟信号转化为数字信号,输入到单片机中,通过按键的控制,将电压的信号输出以数码管的形式显示出来,如果电压信号超出报警上线,蜂鸣器就发出报警信号。

2.硬件系统设计与分析(1)应变片与信号放大器的电路分析应变片运用的是电阻式应变片,原理是吸附在基体材料上的应变电阻随机械性形变而产生电阻变化的现象,即它可以将被测件上的应变变化转化成一种电信号。

桥式电路的输入信号是0~10v,经过电路后,输出的电压经过集成运放电路放大后,输入到A/D的In0口,完成信号的输入与传(2)AD转换分析A/D转换器是将模拟信号转化为数字信号,start与ale信号接到51到单片机的的p2.6接口,完成信号的输出,而clock接口接到74ls74d的2q接口, D0~D7接到单片机的p1.0~p1.7接口.(3)单片机最小系统分析单片机的RST是复位接口,刚开始时是低电平,闭合s1开关,接通电源,获得高电平,完成复位。

Xtal1与xtal2是晶振电路,为单片机提供工作频率,为12m。

P0.0~p0.7接到74hc573的段锁存器,完成数码管的段选择,p2.4~p2,7接到位锁存器,完成数码管的位选择。

(4)按键分析(5)数码管分析74hc573的段锁存器的a~g引脚连接到数码管的a~g引脚,完成数码管的段选择,来确定哪个数字亮;而位锁存器连接到w1~w4,完成位选择,选择哪个数码管亮,最终完成数码管的显示。

基于单片机的压力检测系统设计

基于单片机的压力检测系统设计

常熟理工学院电气与自动化工程学院《传感器原理与检测技术》课程设计题目:基于AT89C51单片机的压力检测系统的设计姓名:李莹学号:160509240班级:测控092指导教师:戴梅起止日期:2012年7月2日-9日电气与自动化工程学院课程设计评分表课程名称:传感器原理与检测技术设计题目:压力检测系统的设计班级:测控092学号:160509240 姓名:李莹指导老师:戴梅年月日课程设计答辩记录自动化系测控专业092 班级答辩人:李莹课程设计题目压力检测系统的设计目录第一章概述1.相关背景和应用简介2.总体设计方案2.1总体设计框图2.2各模块的功能介绍第二章硬件电路的设计1.传感器的选型2.单片机最小系统设计3.模数转换电路设计4.传感器接口电路设计5.显示电路设计6.电源电路设计7.原理图第三章软件部分的设计1.总体流程图2.子程序流程图及相关程序第四章仿真及结果第五章小结参考文献第一章概述1.传感器的相关背景及应用简介近年来,随着微型计算机的发展,传感器在人们的工作和日常生活中应用越来越普遍。

压力是工业生产过程中的重要参数之一。

压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。

实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。

压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器,并广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。

在工业生产中,为了高效、安全生产,必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。

由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用,因此有必要准确测量压力。

通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号,再经过运算放大器进行信号放大,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,再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息,最后显示输出。

测控电路课程设计--压力测量单片机

测控电路课程设计--压力测量单片机

单片机原理课程论文题目:压力测量单片机2012 年7月1摘要温度的测量是生产生活中时常需要的工作,进入21世纪后,温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。

Abstract:Temperature measurement is the production of life often need to work, in the 21st century, the temperature sensor is headed in high precision, multi-function, bus, standardization, high reliability and safety, development virtual sensor and network sensor, research monolithic temperature measuring system and other high-tech direction develop rapidly.关键词:High precision, multi-function, bus, standardization, high reliability and safety1.1指导思想本课题以PT100热电阻为温度检测元件,设计了一个对单点温度实时检测的单片机温度检测系统。

1.2基本设计内容及要求使用PT100温度传感器(电阻值随温度变化),设计传感器放大电路,将传感器的电阻值转变为0~5V电压信号,将温度值显示出来。

再设计控制电路,控制一个300W电热杯温度,使其能够稳定在设定的温度值。

1.3电路特点设计以测量显示部分电路为主,以单片机系统为核心,对单点的温度进行实时测量检测。

并采用热电阻PT100作为温度传感器、op07作为信号放大器、ADC0809作为A/D转换部件,对于温度信号的采集具有大范围、高精度的特点。

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目录第 1章课程设计简介 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 要求分析 (1)第 2章总体设计 (2)2.1 压力测量仪框图 (2)2.2 原理 (2)恒压源供电不能消除温度影响。

(4)第 3章模块电路设计 (5)3.1 电桥测量电路 (5)3.2 模数转换 (6)3.3 放大电路 (7)第 4章硬件电路设计 (8)4.1 模数转换器 (8)4.2 金属箔应变片 (9)第五章电路调试与说明 (11)心得体会 (12)参考文献 (13)附录系统原理图 (14)第 1章课程设计简介1.1 设计要求(1) 设计一个电子天平,量程为0 ~ 1.999Kg,传感器采用悬臂梁式的称重传感器(悬臂梁上贴有应变片)。

显示电路采用共阳极数码管。

3位半A/D转换电路。

(2) 安装、调试电路。

首先对电路进行调零、定标,然后再对电路进行稳定性、漂移(零漂、温漂)、重复性、线性等参数的测试和分析。

1.2 要求分析压力测量仪设计在于其精度高、显示时间快、操作方便、易读数、价格低廉等优点。

此次设计通过使用电桥测量传感器采集模拟信号,仪用放大电路对微弱信号进行放大,送入MC14433A/D 转换器进行模数转换,然后进行BCD码的译码,再经驱动电路送入LED显示电路显示,完成了压力测量仪的基本设计。

能够实现对0到1.999Kg物体的测量。

需掌握金属箔应变片组成的称重传感器的正确使用方法、放大电路、A/D转换电路等第 2章总体设计2.1 压力测量仪框图2.2 原理压力测量仪由以下五个部分组成:传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及显示器等组成。

(1) 传感器测量电路称重传感器的测量电路通常使用电桥测量电路,它将应变电阻值的变化转换为电压的变化,这就是可用的输出信号。

电桥电路由四个电阻组成,如图2所示:桥臂电阻R1,R2,R3和R4,其中两对角点AC接电源电压USL=E(+10V),另两个对角点BD为桥路的输出USC,桥臂电阻为应变电阻。

R 1R4=R2R3时,电桥平衡,则测量对角线上的输出USC为零。

当传感器受到外界物体重量影响时,电桥的桥臂阻值发生变化,电桥失去平衡,则测量对角线上有输出,USC≠0。

(2) 放大系统压力测量仪的放大系统是把传感器输出的微弱信号进行放大,放大的信号应能满足模数转换的要求。

该系统使用的模数转换是3位半A/D转换,所以放大器的输出应为0V ~ 1.999V。

为了准确测量,放大系统设计时应保证输入级是高阻,输出级是低阻,系统应具有很高的抑制共模干扰的能力。

(3) 模数转换及显示系统传感器的输出信号放大后,通过模数转换器把模拟量转换成数字量,该数字量由显示器显示。

显示器可以选用数码管或液晶显示器(4) 传感器供电电源有恒压源与恒流源对于恒压源供电:参考图2,设四个桥臂的初始电阻相等且均为R,当有重力作用时,两个桥臂电阻增加△R,而另外两个桥臂的电阻减少,减小量也为△R。

由于温度变化影响使每个桥臂电阻均变化△RT。

这里假设△R远小于R,并且电桥负载电阻为无穷大,则电桥的输出为:U SC = E*( R+△R+△RT)/( R-△R+△RT+R+△R+△RT)- E*( R-△R+△RT )/( R+△R+△RT+R-△R+△RT)= E*△R/(R+△RT)即USC = E*△R/(R+△RT)式(1)说明电桥的输出与电桥的电源电压E的大小和精度有关,还与温度有关。

如果△RT=0,则电桥的电源电压E恒定时,电桥的输出与△R/R成正比。

当△RT≠0时,即使电桥的电源电压E恒定,电桥的输出与△R/R也不成正比。

这说明恒压源供电不能消除温度影响。

对于恒流源供电:供电电流为I,设四个桥臂的电阻相等,则I ABC =IADC=0.5I有重力作用时,仍有I ABC =IADC= 0.5I则电桥的输出为:USC = 0.5I*(R+△R+△RT)- 0.5I*(R-△R+△RT)=I*△R即 USC= I*△R 式(2)因此,采用恒流源供电,电桥的输出与温度无关。

因此,一般采用恒流源供电为好。

由于工艺过程不能使每个桥臂电阻完全相等,因此,在零压力时,仍有电压输出,用恒流源供电仍有一定的温度误差。

第 3章模块电路设计3.1 电桥测量电路图2 传感器电桥测量电路U SC = E*( R+△R+△RT)/( R-△R+△RT+R+△R+△RT)- E*( R-△R+△RT )/( R+△R+△RT+R-△R+△RT)= E*△R/(R+△RT)即 USC= E*△R/(R+△RT)对于恒流源供电:供电电流为I,设四个桥臂的电阻相等,则I ABC =IADC=0.5I有重力作用时,仍有I ABC =IADC= 0.5I则电桥的输出为:USC = 0.5I*(R+△R+△RT)- 0.5I*(R-△R+△R T )=I*△R 即 USC= I*△R由于工艺过程不能使每个桥臂电阻完全相等,因此,在零压力时,仍有电压输出,用恒流源供电仍有一定的温度误差。

3.2 模数转换A/D转化电路。

亦称“模拟数字转换器”,简称“模数转换器”。

将模拟量或连续变化的量进行量化(离散化),转换为相应的数字量的电路。

A/D变换包含三个部分:抽样、量化和编码。

一般情况下,量化和编码是同时完成的。

抽样是将模拟信号在时间上离散化的过程;量化是将模拟信号在幅度上离散化的过程;编码是指将每个量化后的样值用一定的二进制代码来表示。

3.3 放大电路。

第 4章硬件电路设计4.1 模数转换器即A/D转换器,或简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。

通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。

由于数字信号本身不具有实际意义,仅仅表示一个相对大小。

故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准,比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。

而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。

模数转换器最重要的参数是转换的精度,通常用输出的数字信号的位数的多少表示。

转换器能够准确输出的数字信号的位数越多,表示转换器能够分辨输入信号的能力越强,转换器的性能也就越好。

A/D转换一般要经过采样、保持、量化及编码4个过程。

在实际电路中,有些过程是合并进行的,如采样和保持,量化和编码在转换过程中是同时实现的。

本实验采用的是ICL7017三位半A/D转换器,即低三位显示0-9,最高位只能显示0或1,4.2 金属箔应变片电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应。

描述电阻应变效应的关系式为:ΔR / R =Kε式中:ΔR / R 为电阻丝电阻相对变化,K 为应变灵敏系数,ε = ΔL / L 为电阻丝长度相对变化。

同时,由于应变片敏感栅丝的温度系数的影响,以及应变栅线膨胀系数与被测试件的线膨胀系数不一致,产生附加应变,因此当温度变化时,在被测体受力状态不变时,由于温度影响,输出会有变化。

金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位受力状态变化。

电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

对单臂电桥输出电压/ 4 01 U = EKε。

当应变片阻值和应变量相同时,半桥输出电压/ 2 02 U = EKε。

全桥输出电压U = EKε 03 ,其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性度和温度误差均得到改善。

第五章电路调试与说明1、将+10V电压接到传感器的输入端,测量传感器的输出。

在空载时,传感器的输出应为零,但由于有一个称盘,输出不为零,记下初始数据,然后在称盘上放砝码,测量传感器输出端的变化。

正确的变化应为:测量0 ~ 2Kg,输出电压变化为0 ~ 10mV2调零:当传感器上不放砝码时,放大电路的输出应为零。

若不为零,调整放大器的调零环节,使其输出为零。

3、定标:当传感器放上2Kg的砝码时,放大器的输出应为2V。

小于2V或大于2V时应调节放大器的增益。

心得体会两周的课程设计终于完成了。

测控电路课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。

通过这次设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。

自己要学习的东西还很多,以前老是觉得有点眼高手低。

通过这次毕业设计,我才明白学习是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己知识和综合素质。

在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。

总之,不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多,真是万事开头难,不知道如何入手。

最后终于做完了有种如释重负的感觉。

此外,还得出一个结论:知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现是两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。

在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。

而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。

虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益。

参考文献1、《单片机C语言轻松入门》周坚编北京航空航天大学出版社2、单片机人机接口实例公茂法编著,北京航空航天大学出版社3、《测控电路》张国雄主编附录系统原理图。

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