基于单片机的数字气压计设计 ppt课件
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。
基于单片机的气压检测装置的设计(1)
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。
数字气压计设计
目录引言 (2)1.1课题背景 (2)1.2本课题国内外研究现状 (2)1.3本课题的研究意义 (3)1.4本课题相关理论综述 (3)系统总体设计 (5)2.1设计思路分析 (5)2.2系统总体结构 (5)2.3系统各功能模块的设计思想 (6)2.3.1数据采集模块的芯片选择 (6)2.3.2 A/D转换模块 (7)2.3.3单片机控制模块 (8)2.3.4显示模块 (11)硬件电路设计 (13)3.1气压传感电路 (13)3.2单片机控制电路 (13)3.3A/D转换模块 (14)3.4显示模块 (14)3.5系统总体电路图 (15)软件设计 (16)4.1用C语言开发单片机的优势 (16)4.2程序流程图 (17)4.3系统程序 (18)4.3.1 源程序代码 (18)系统调试与仿真 (23)5.1K EIL软件介绍 (23)5.2PROTEUS软件介绍 (23)5.3单片机调试仿真 (24)结束语 (26)参考文献 (27)1.引言1.1课题背景数字气压计是利用压敏元件将待测气压直接变换为容易检测、传输的电流或电压信号，然后再经过后续电路处理并进行实时显示的一种设备。
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。
基于单片机的数字气压计设计
目录摘要 (I)A BSTRACT ...................................................................................................................... I I 前言.. (1)第一章概述 (2)1.1课题背景 (2)1.2 技术概况及发展趋势 (2)1.3数字胎压计系统设计的意义 (3)1.4国内外相关技术 (3)第二章系统总体设计 (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 (6)2.3.2 数据处理模块 (6)2.3.3 显示模块 (6)2.4气压传感器的选择 (7)2.5A/D转换器件的选择 (7)2.6三端稳压器 (8)2.7数码管显示 (8)2.7.1 数码管静态显示 (8)2.7.2数码管动态显示 (8)2.8系统配置 (8)第三章硬件电路设计 (10)3.1单片机电路部分 (10)3.1.1 主要芯片介绍 (10)3.2气压传感和V/F转换电路部分 (12)3.3胎压计电源与单片机电路部分 (15)3.4 pcb制作 (16)第四章软件设计 (18)4.1用C语言开发单片机的优势 (18)4.2如何由频率计算出气压值 (18)4.3程序流程图 (19)第五章系统调试与仿真 (20)5.1K EIL软件介绍 (20)5.2PROTEUS软件介绍 (20)5.3 单片机调试仿真 (21)5.4原理图检查调试 (22)5.5 器件连接调试 (22)5.6 PCB检查 (23)5.7程序调试仿真 (25)第六章毕业设计总结 (26)6.1主要成果 (26)6.2经验总结和感谢 (26)参考文献 (27)致谢 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的数字气压表的设计与实现
【摘 要】 为了弥补传统气压表（空盒式、弯管式等）精度低、显示单一的缺点，开发了一种由 Ｐｈｉ ｌ ｉ ｐｓ ８７Ｃ５５２ 单
片机控制的数字气压表。在开发过程中，利用微控制器强劲的运算能力处理多种数据以实现多个参数的同屏实时
显示，采用先进的算法消除硅压力传感器的固有失真以提高测量的精度，采用菜单式人机界面以方便用户操作。
３ 系统的软件设计
８７Ｃ５５２ 内部有 ３ 个定时 ＼ 计数器（Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２），本
设计中，Ｔ０、Ｔ１ 作为 １６ 位定时器使用，Ｔ２ 作为串口通
信的波特率发生器，ＵＡＲＴ 工作在增强型半双工模式。
由于 ８７Ｃ５５２ 具有 ４ 级中断优先级结构，故设定 Ｔ０ 中
断优先级最高，Ｔ１ 中断优先级次之，ＵＡＲＴ 中断优先级
一只液晶显示模块（ＬＣＭ）构成，并在 Ｐ３．２－ Ｐ３．４ 上采用 ７４ＬＳ１６４ 串行扩展了四个按键作为人机互动的输入。
利用 ８７Ｃ５５２ Ｐ０、Ｐ２ 口扩展 ３２ｋ ＲＡＭ 作为系统数 据存储器，用来保存程序运行期间的数据和当月的历 史数据；利用 Ｉ２Ｃ 总线扩展 ＥＥＰＲＯＭ 用来保存掉电后 的工作参数，扩展时钟日历芯片 ＰＣＦ８５８３ 来构成仪表 的日历电路，Ｉ２Ｃ 总线的使用进一步简化了电路；采用 ＲＳ４８５ 协议一体化芯片 ＰＳ１４８０ 与 ８７Ｃ５５２ 内部的增强 型 ＵＡＲＴ 构成仪表的 ＲＳ４８５ 接口电路，简化了硬件设 计，提高了可靠性；利用 Ｐ１．４ 控制报警电路的启动；利 用了 ８７Ｃ５５２ 内部集成的 Ａ／Ｄ 转换器完成模数转换； ＤＳ１２３２ 用来构成外置看门狗电路、复位电路和低电压 保护电路。
ａｄｖａｎｃｅｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ ｓｉｌｉｃｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ＇ｓ ｉｎｈｅｒｅｎｔ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｓｏ ａｓ ｔｏ ｇｅｔ ａ ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ， ｍｅｎｕ ｍａｎ－ ｍａｃｈｉｎｅ
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。
《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;
设计 基于单片机的气压传感器研制
重庆邮电大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于单片机的气压传感器研制摘要人们对气压的认识也是人类科学研究的一大进步，人们从很久以前就在研究大气，并且有人认为有大气压值，直到马德堡半球实验，真正证明了大气压的存在。
气压的应用也是比较早的，如著名的蒸汽火车头，就是人类应用气压的一个显著例子。
气压计在现实生活中的使用并不是很明显，大部分人在一生中很少甚至没有接触过气压传感器，但是气压传感器在某些工作领域确实是不可或缺的重要器材，例如国防领域、工业领域、医疗领域以及气象学领域。
本设计介绍了一种基于单片机和气压传感芯片MPX4115A的数字式气压传感器的软、硬件实现方法。
通过气压传感芯片MPX4115A获得被测环境中的气压值并输出相应的模拟电压值，此电压经过以LM331芯片为核心的V/F转换电路输出相应数字脉冲信号，输入到单片机的计数器。
单片机在单位时间内获得该信号的脉冲数值,计算出脉冲信号的频率。
根据电压与频率的线性关系计算出对应的实际气压值，最后通过液晶显示屏LCD1062显示出来，并进行了软硬件调试。
【关键词】单片机气压传感芯片液晶显示屏V/F转换芯片ABSTRACTAir pressure is a big step forward for the Human Sciences Research, human being have a long history of study air pressure. The Magdeburg hemispheres experimental proofed the existence of the air pressure. The application of air pressure is relatively early, such as the steam engine is a notable example of human being application of air pressure. Barometer use in real life is not very obvious, most of the people in their lives with little or no contact with barometer. Actually, barometer is an indispensable equipment in certain areas of work, such as the field of national defense, industrial fields，the medical field and the field of meteorology.This design based on microcontroller STC89C52 and pressure sensor chip MPX4115A, and introduced how its software and hardware works. We can get analog output voltage which corresponds to the measured pressure, by pressure sensor chip MPX4115A. This voltage go through the V / F converter circuit unit which based on LM331, output digital pulse signal ,then input the digital pulse signal to the microcontroller STC89C52 counter. Microcontroller STC89C52 within a unit time obtains the signal pulse values and calculates the frequency of the pulse signal, Calculate the actual pressure value, according to the linear relationship between the voltage and frequency, then displayit by LCD1062.【Key words】Microcontroller Air pressure sensor chip LCD1602V / F converter chip目录前言 (1)第一章系统总体方案的设计 (3)第一节整体设计思想及系统原理 (3)第二节实现方案 (3)第三节元件选取 (4)一、单片机的选型 (4)二、气压传感器 (5)三、V/F转换芯片 (6)四、显示器 (6)五、三端稳压器 (7)第四节本章小结 (7)第二章硬件系统的设计与实现 (8)第一节单片机电路 (8)一、单片机概述 (8)二、单片机片内结构、引脚及封装 (8)三、89C52单片机引脚功能 (10)四、单片机的复位电路 (12)五、单片机的时钟电路 (12)六、单片机电路图 (13)第二节气压检测电路 (14)一、气压传感器MPX4115A的介绍 (14)二、MPX4115的引脚及功能 (14)三、电压/频率转换器 (15)四、气压检测部分电路图 (15)第三节液晶显示电路 (16)一、液晶显示屏介绍 (16)二、LCD1602介绍 (17)三、LCD1602的控制 (18)四、LCD1602的电路图 (19)第四节电源电路 (19)一、78L05的介绍 (19)二、78L05的特点 (20)三、78L05的引脚图 (20)四、电源电路图 (21)第五节总体电路 (21)第六节本章小结 (22)第三章软件系统的设计与实现 (23)第一节软件系统设计的概述 (23)第二节汇编语言和C语言开发单片机的优缺点比较 (24)第三节主要模块程序 (25)一、主程序 (25)二、主要子程序模块 (27)第四节本章小结 (30)第四章系统的调试 (31)第一节硬件模块的测试 (31)一、电源模块的测试 (31)二、气压监测模块的测试 (32)三、单片机及LCD1602模块 (33)第二节软件部分的测试 (34)第三节本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)一、英文原文 (40)二、英文翻译 (47)三、工程设计图纸 (54)四、源程序： (55)前言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。
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。
基于单片机的数字气压计
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。
利用单片机的数字化，应用于传感器，从而调节气压，实现了气压的自动控制，而且系统操作简单，大大提高了控制的精准度，通过气压传感器MPX4105获得与气压相对的模拟电压值，并经过模数（A/D）转换芯片转换为数字脉冲，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LCD液晶显示电路显示。
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。
体现出单片机在自动控制方面的的优势，大大减少了人为操作的失误率，保证了人员与设备的安全关键词：单片机气压传感器自动控制AbstractThis paper introduces the realization method of soft, hardware design system of precision digital pressure sensor based on MPX4105. The use of single-chip digital, applied to the sensor, thereby regulating the pressure, to realize the automatic control of air pressure, and the system has the advantages of simple operation, greatly improving the control accuracy, MPX4105 pressure sensor through the obtained analog voltage and pressure relative value, and through the analog-to-digital (A/D) converter converts the digital pulse, the pulse pressure through the microcontroller a sequence of counts obtained after processing the actual value, and through the LCD display circuit displays. On the system software design, using C language development tools, a detailed design and coding. The overall goal is to achieve system reliability, stability, security and economy. Reflect the single chip computer in automatic control advantages, greatly reducing the human operation error rate, to ensure the safety of personnel and equipment.Keywords:Singlechip baroceptor automata目录绪论 ........................................................ - 1 -第1章概述 ................................................ - 2 - 1.1 课题研究的背景.......................................... - 2 - 1.2课题研究的意义........................................... - 2 - 1.3课题的国内外发展现状..................................... - 3 - 1.4课题的相关理论综述....................................... - 3 - 第2章系统设计方案 .......................................... - 5 - 2.1 方案一................................................... - 5 - 2.2 方案二................................................... - 6 - 2.3 方案三................................................... - 7 - 2.4 最终方案的确定........................................... - 7 - 第3章系统硬件设计 .......................................... - 9 -3.1 系统主芯片............................................... - 9 -3.1.1 单片机最小系统的设计................................ - 11 - 3.2 电源模块设计方案的选择.................................. - 12 - 3.3 MPX4105气压采集电路.................................... - 14 - 3.4 ADC0809采样电路........................................ - 14 - 3.5 LCD1602显示电路........................................ - 16 - 第4章系统软件设计 ......................................... - 18 - 4.1 系统主程序设计.......................................... - 18 - 4.2 ADC0809转换程序的设计.................................. - 19 - 4.3 LCD1602显示程序的设计.................................. - 20 - 4.4 程序开发环境............................................ - 25 - 总结 ....................................................... - 27 - 参考文献 ..................................................... - 28 - 附录 . (29)绪论在工业生产中，温度、气压及电流都是很常见的生产参数，随着科技的发展，以及对产品品质更加苛刻的要求，在生产过程中，对于这些生产参数的要求越来越严格，因此各种高精密的仪器被发明出来为产品的生产来服务。
基于单片机的数字压力表的设计
目录目录第一章绪论 (2)1.1 课题的背景及意义 (2)1.2 本设计的主要内容与任务 (2)第二章压力传感器 (3)2.1 压力传感器的类型以及发展方向 (3)2.2 压阻式压力传感器的选择 (3)2.3 系统总体设计 (3)第三章数字式压力测量仪的硬件实现 (5)3.1 信号输入电路设计 (5)3.1.1 压力传感器电路设计 (5)3.1.2 温度传感器电路设计 (6)3.2 A/D 转换电路设计 (8)3.2.1 A/D 转换器的选用原则 (8)3.2.2 A/D 转换原理 (8)3.3 微处理器电路设计 (10)3.3.1 MSP430F5310 的芯片选择 (10)3．4 串行通讯电路设计 (11)3.4.1 MAX3221概述 (11)3.4.2 通讯电路设计 (11)3.5 电源管理电路设计 (14)3.5.1 升压电路图 (14)3.6.2 降压电路图 (16)第四章数字式压力测量仪的软件实现 (18)4.1 操作系统概述 (18)4.2 系统主程序模块 (18)4.3 系统工作状态分析 (23)4.3 子程序模块 (24)4.3.1 压力数据采集程序 (24)4.3.2 DPM 联机通讯工作程序 (26)4.4 中断系统 (27)4.5 数据显示功能实现 (27)五、设计小结 (29)致谢 (30)基于单片机的数字式压力表的设计摘要：根据设计题目基于单片机数字式压力表设计，先是介绍了压力的背景以及现代社会压力的重要性。
并且选用压阻式压力传感器，处理器采用MSP430F5310作为核心，其闪存可以直接进行编写，极大加快了开发的速度。
并且用模块化的设计方式，将系统划分成若干个简单的、单功能程序段，程序之间并不影响也不需要过多理解，只是改动一部分，却不会改变别的模块的功能或者说正常运作。
设计中的压力检测系统不仅有数据采集，数据分析，还有数据的保存以及通讯功能。
提高软件的可读性，而且设计按照模块法进行设计，使得开发更加简单，对于错误能够快速修正。
单片机气压计课程设计报告01
课程设计报告名称：数字气压计专业：年级：09级学号：学生姓名：指导教师：完成日期：2012年05月15 日摘要：气压表在现实生活中的利用并非是很明显，大部份人在一生中很少乃至是没有接触过气压表，可是气压表在某一些工作领域确实是不可或缺的重要物件，例如国防领域、医疗领域、工业领域。
本设计介绍了一种基于气压传感器MPX4115的数字气压系统的实时显示电路设备。
它第一通过传感器MPX4115取得与大气压相关于的模拟电压值，第二它通过电压频率转换模块转换为数字脉冲，单片机同意该数字脉冲信号后，由取得的单位时刻内取得的脉冲数依据电压与频率的线性关系式计算出对应的实际气压值，最后在单片机的操纵下在液晶显示模块上显示实时的气压值。
关键词：单片机；气压传感器；液晶显示器；V/F转换器引言：1643年，托里查理实验的成功，标志着人类开始意识到大气压的存在并开始着手研究大气压给咱们的生活带来的阻碍。
最古老的气压计应属水银气压计和无液气压计。
传统的气压计往往体积会比较大，而且在对气压的测量时也无法直观的读出其大小，其精度较低，容易受环境阻碍。
二十一世纪是一个信息飞速进展的时期，传统的气压计由于其自身缺点已无法适应现今时期的需求，对其改革成了必然趋势，因此，对数字气压计的研究和设计对气压测量而言有了十分实际的意义。
二十一世纪追求的是飞跃式的技术进展，专门是随着电子制造技术的进步，使气压计趋向于向数字化、小型化方向进展成了可能。
数字化和小型化的气压计的显现使得各个领域对气压的测量加倍便利和直观。
例如汽车气压计，使得汽车爱好者更知道如何爱惜自己的爱车。
轮胎是汽车平安行驶的一个冲要部件，由于轮胎的缘故造成的平安事故的后果是极为严峻的，胎压是轮胎的生命，因此要随时保证在正确的胎压下行驶，是对车主人身平安的负责。
胎压太低会致使不正常磨损或轮胎内部损伤，胎压太高那么会使得轮胎及轮胎圈较容易受到不平地面的冲击而变形，乃至会致使爆胎。
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。
设计 基于单片机的气压传感器研制
重庆邮电大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于单片机的气压传感器研制摘要人们对气压的认识也是人类科学研究的一大进步，人们从很久以前就在研究大气，并且有人认为有大气压值，直到马德堡半球实验，真正证明了大气压的存在。
气压的应用也是比较早的，如著名的蒸汽火车头，就是人类应用气压的一个显著例子。
气压计在现实生活中的使用并不是很明显，大部分人在一生中很少甚至没有接触过气压传感器，但是气压传感器在某些工作领域确实是不可或缺的重要器材，例如国防领域、工业领域、医疗领域以及气象学领域。
本设计介绍了一种基于单片机和气压传感芯片MPX4115A的数字式气压传感器的软、硬件实现方法。
通过气压传感芯片MPX4115A获得被测环境中的气压值并输出相应的模拟电压值，此电压经过以LM331芯片为核心的V/F转换电路输出相应数字脉冲信号，输入到单片机的计数器。
单片机在单位时间内获得该信号的脉冲数值,计算出脉冲信号的频率。
根据电压与频率的线性关系计算出对应的实际气压值，最后通过液晶显示屏LCD1062显示出来，并进行了软硬件调试。
【关键词】单片机气压传感芯片液晶显示屏V/F转换芯片ABSTRACTAir pressure is a big step forward for the Human Sciences Research, human being have a long history of study air pressure. The Magdeburg hemispheres experimental proofed the existence of the air pressure. The application of air pressure is relatively early, such as the steam engine is a notable example of human being application of air pressure. Barometer use in real life is not very obvious, most of the people in their lives with little or no contact with barometer. Actually, barometer is an indispensable equipment in certain areas of work, such as the field of national defense, industrial fields，the medical field and the field of meteorology.This design based on microcontroller STC89C52 and pressure sensor chip MPX4115A, and introduced how its software and hardware works. We can get analog output voltage which corresponds to the measured pressure, by pressure sensor chip MPX4115A. This voltage go through the V / F converter circuit unit which based on LM331, output digital pulse signal ,then input the digital pulse signal to the microcontroller STC89C52 counter. Microcontroller STC89C52 within a unit time obtains the signal pulse values and calculates the frequency of the pulse signal, Calculate the actual pressure value, according to the linear relationship between the voltage and frequency, then displayit by LCD1062.【Key words】Microcontroller Air pressure sensor chip LCD1602V / F converter chip目录前言 (1)第一章系统总体方案的设计 (3)第一节整体设计思想及系统原理 (3)第二节实现方案 (3)第三节元件选取 (4)一、单片机的选型 (4)二、气压传感器 (5)三、V/F转换芯片 (6)四、显示器 (6)五、三端稳压器 (7)第四节本章小结 (7)第二章硬件系统的设计与实现 (8)第一节单片机电路 (8)一、单片机概述 (8)二、单片机片内结构、引脚及封装 (8)三、89C52单片机引脚功能 (10)四、单片机的复位电路 (12)五、单片机的时钟电路 (12)六、单片机电路图 (13)第二节气压检测电路 (14)一、气压传感器MPX4115A的介绍 (14)二、MPX4115的引脚及功能 (14)三、电压/频率转换器 (15)四、气压检测部分电路图 (15)第三节液晶显示电路 (16)一、液晶显示屏介绍 (16)二、LCD1602介绍 (17)三、LCD1602的控制 (18)四、LCD1602的电路图 (19)第四节电源电路 (19)一、78L05的介绍 (19)二、78L05的特点 (20)三、78L05的引脚图 (20)四、电源电路图 (21)第五节总体电路 (21)第六节本章小结 (22)第三章软件系统的设计与实现 (23)第一节软件系统设计的概述 (23)第二节汇编语言和C语言开发单片机的优缺点比较 (24)第三节主要模块程序 (25)一、主程序 (25)二、主要子程序模块 (27)第四节本章小结 (30)第四章系统的调试 (31)第一节硬件模块的测试 (31)一、电源模块的测试 (31)二、气压监测模块的测试 (32)三、单片机及LCD1602模块 (33)第二节软件部分的测试 (34)第三节本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)一、英文原文 (40)二、英文翻译 (47)三、工程设计图纸 (54)四、源程序： (55)前言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。
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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。
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系统总体结构
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单片机AT89S52
单片机的最小系统
本次设计所用的单 片机为89S52，具 有8位CPU，256 个字节的RAM， 8K ROM ，4个8 位并行I/O口。单 片机的最小系统由 复位电路、晶振电 路等组成 。
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气压传感器BMP085
BMP085功能结构
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系统调试
1.
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3.
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单片机最小系统
LCD1602
BMP085
蜂鸣器
本设计中单片机所 本设计中，1602
由于温服越高，气 通过给蜂鸣器上加
用电源为5V电源， 也是用的5V电源， 压越小，所以分别 上一个三极管来增
可直接使用USB供 可以直接和单片机 测得不同温度下的 加通过蜂鸣器的电
电，所用晶振为
感谢陈老师在本次论文设计过程中，对该论文从选题，构思到最后定稿 的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成毕业论文设计。
最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答 辩的各位老师表示感谢。
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谢谢观看
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单片机AT89S52
液晶显示器 LCD1602
气压传感器 BMP085
蜂鸣器
数字气 压计
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本文主要介绍基于单片机的数字气压计设计。核心是气压传 感器BMP085的精密数字气压计系统的软、硬件实现方法。本 文围绕气压计，着重介绍了MCS51单片机、气压传感器BMP085、 液晶显示模块LCD1602还有蜂鸣器等的功能结构和用处并对其 组成的一个数字气压传感器系统进行了详细的分析。
总结致谢
在本次设计中，由于条件限制，使得我的设计有一些功能无法实现。我 原来构思的是气压和温度超过一定范围后就会报警，但是由于无法改变外界气 压的大小，测得的气压值总是在一个小范围内波动，不能大幅的升降，所以无 法设定报警阈值。但是温度可以人为的控制，所以我就只设定了一个温度阈值， 当被测温度高于30度时，就会报警。而当这个设计正真用于汽车胎压时，也不 是这个样子的。当真正用于汽车胎压时，它利用安装在每一个轮胎里的以锂离 子电池为电源的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过无线调制发射到安 装在驾驶台的监视器上，而监视器随时显示各种轮胎气压和温度，驾驶者可以 直观地了解各个轮胎的气压状况，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统就会自动 报警，确保行车安全 。
BMP085是BOCSH公司的一款高精度、超 低能耗的压力传感器，它的性能卓越，绝对 精度最低可以达到0.03hPa，并且耗电极低， 只有3µA。BMP085采用强大的8-pin陶瓷无 引线芯片承载（LCC）超薄封装，可以通过 I²C总线直接与各种微处理器相连。其基本原 理可以概括为向固定的寄存器（0xF4）写特 定值，从特定的寄存器（EEPROM）读返回 值。
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基于单片机的数字气压计设计
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指导老师：
教学单位： 专 业：
学 号： 姓 名：
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课题介绍
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选题背景
课题介绍
气压传感器在监视压力的大小，控制压力的变化 以及物理参量的测量等方面起着重要的作用。本 课题主要针对是气压计在汽车胎压方面的应用。
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研究意义
在高速行驶的公路上，很容易出现由于汽车 轮胎胎压不合理而爆胎引发的交通事故。所 以，研究气压计对汽车行驶的安全性有很重 要的意义。
总体硬件结构
本次设计总体硬件结构
本次设计中， 所用的模块有 单片机最小系 统，气压传感 器BMP085， 液晶显示器 LCD1602，蜂 鸣器警报电路。 整个过程通过 BMP085测得 气压温度数据 传给单片机进 行数据处理， 然后再传给 1602显示出来。
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软件分析
程序流程图
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