武汉理工大学无线传感课设(压力传感器采集设计)

课程设计

题目压力传感器采集设计

学院计算机科学与技术学院

专业物联网工程

班级

姓名

指导教师许毅

2014 年 1 月16 日

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：

指导教师：许毅工作单位：计算机科学与技术学院题目: 压力传感器采集设计

初始条件：

1.课程设计使用CVT-WSN-II实验平台,使用CC2530芯片和辅助芯片以及器件；

2530有程序设计集成开发环境，程序设计语言为C、C＋＋、或者nesC语言；

3. CVT-WSN-II实验平台使用说明书；

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，撰写说明书具体要求）

1.学习使用CVT-WSN-II硬件综合实验平台，程序设计集成开发环境；

2.根据课程设计题目，进行需求分析，搞清楚课程设计需要设计需求和需要解决的

设计内容。

3.查阅和学习课程设计题目需要的CVT-WSN-II实验平台资料，掌握CC2530接口芯

片的使用方法和编程要领。查阅和学习课程设计题目需要的辅助芯片以及器件资

料。

4.利用CVT-WSN-II硬件综合实验平台，搭建C、C＋＋、或者nesC语言设计的集成

开发环境。给出程序流程图。在集成开发环境中调试程序。给出程序的详细注释。

能够解释使用程序模拟显示信息。

5.撰写课程设计报告，1）详细陈述以上的设计过程；2）详细陈述电路的调试过程。

时间安排：

第20周：

1.熟悉CVT-WSN-II硬件综合实验平台，掌握CC2530接口芯片的使用方法和编

程要领设计。

2.使用C语言或nesC程序编写程序，进行调试、显示结果。

3.撰写综合设计报告。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日

1.系统描述 (1)

1.1前言 (1)

1.2系统背景 (2)

1.3系统的发展方向 (2)

2. 系统总体分析 (3)

2.1 系统工作原理 (3)

2.2 系统原理方框图 (3)

2.3 系统原理图 (4)

3.系统总体设计 (4)

3.1系统设计所需设备 (4)

4.算法描述 (5)

4.1系统设计流程图 (5)

4.2系统程序 (6)

5.测试结果 (9)

6.收获与体会 (10)

7.参考文献 (10)

压力传感器采集设计

1.系统描述

1.1前言

在信息高速发展的今天，传感器检测系统的智能化和集成化成为其发展的两个重要方向，而传感器检测系统智能化和集成化的程度主要取决于与之相结合的微处理器的性能。具有数据处理能力，能够进行自动检测、自动校准、自动误差补偿、自动抽样、以及标度变换功能的智能压力传感器检测系统已成为国内外开发和研究的热点。传感器技术是现代测量和自动化技术的重要技术之一。从宇宙探索到海洋开发，从生产过程的控制到现代文明生活，几乎每一项现代科学技术都离不开传感器。在工业、农业、国防、科技等各个领域，传感器技术都得到了广泛的应用，并展现出极其广阔的前景。因此，许多国家对传感器技术的发展十分重视。例如在日本传感器技术被列为六大核心技术（传感器、通信、激光、半导体、超导和计算机）之一，并且是将传感器列为十大技术之首；美国将90年代看作是传感器时代，将传感器技术列为90年代22项关键技术之一。我国对传感器的研究也有二十多年的历史并取得了很大的成就。目前，在"科学技术就是第一生产力"的思想指引下，各项科学技术取得了突飞猛进的发展，传感器技术也越来越受到各方面的重视，虽然在某些方面已赶上或者接近世界先进水平。但是从总体来看，与国外传感器技术的发展相比，我国对传感器技术的研究和生产还比较落后，现正处于方兴未艾的阶段。由于智能传感器系统的研究起步较晚，其理论和实践远未成熟，离实际应用需求差距很大，尤其是用于压力测量的高性能、小体积、低成本智能压力传感器系统更是有待于进一步开发。因此，研究开发高性能的智能压力传感器系统对于促进信息技术及自动化技术的发展、提高设备的性能及自动化水平具有不可低估的意义。

1.2系统背景

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，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。

压力传感器的原理是将压力信号转变为某种电信号，如应变式，通过弹性元件变形而导致电阻变化；压电式，利用压电效应等。工业生产控制过程中，压力是一个很重要的参数。例如，利用测量大气压力来间接测量海拔高度；在工业生产中通过压力参数来判断反应的过程；在气象预测中，测量压力来判断阴雨天气。因此，压力计的设计拥有广阔的市场前景。这种压力传感器能比较精确和快速测量，尤能测量动态压力，实现多点巡回检测、信号转换、远距离传输、与计算机相连接、适时处理等，因而得到迅速发展和广泛应用。本课题就是在这样的背景下设计一个简单的数字压力计，使得测量得到的压力能够数码管显示。

1.3系统的发展方向

1.向高智能高精度发展:随着自动化生产程度的不断提高，对传感器的要求也在不断提高，必须研制出具有灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。目前能生产精度在万分之一以上的传感器的厂家为数很少，其产最也远远不能满足要求。

2.向高可靠性、宽温度范围发展:传感器的可靠性直接影响到电子设备的抗干扰等性能，研制高可靠性、宽温度范围的传感器将是永久性的方向。提高温度范围历来是大课题，大部分传感器其工作范围都在-20℃~70℃，在军用系统中要求工作温度在-40O℃~85O℃范围，而汽车锅炉等场合要求传感器工作在-20O℃

~1200℃，在冶炼、焦化等方面对传感器的温度要求更高，因此发展新兴材料(如陶瓷)的传感器将很有前途。

3.向微型化发展:各种控制仪器设备的功能越来越人，要求各个部件体积能占