基于51单片机的压力过程控制系统设计说明

东北大学秦皇岛分校自动化工程系《过程控制系统》课程设计

设计题目：智能化压力测量仪设计

学生：李玲娜

专业：测控技术与仪器

班级学号：5091030

指导教师：宋爱娟

设计时间：2011.6.18-2011.7.1

前言........................................................................................................................ .. (3)

一、设计任务书 (4)

二、器件选择......................................................................................................... . (4)

2.1 压力传感器的选

择 (4)

2.2键盘显示控制芯片

8279 (6)

2.3模数转换

器..................................................................................................................

(7)

(1)A/D转换器ADC0809 (8)

(2)A/D转换器ADC0808 (9)

2.4 显示数码管 (10)

2.5 D锁存器74LS373 (11)

2.6地址锁存器74LS273 (12)

2.7 译码器74LS138 (13)

三、系统设计......................................................................................................... (13)

3.1 设计思

路..................................................................................................................

(13)

3.2 系统硬件框

图 (1)

4

3.3 控制系统总体结

构.......................................................................................................,14

四、硬件设计......................................................................................................... . (15)

4.1 气压传感器MPX4115模块 (15)

4.2 温度传感器9013补偿模 (16)

4.3 数据转换模

块.................................................................................................................

16

4.4 单片机处理模

块 (16)

4.5 键盘显示模

块.................................................................................................................

17

五、软件设计 (19)

5.1 系统软件流程

图 (19)

5.2 软件模块分

析.................................................................................................................

20

5.2.1 压力采集模块流

程 (20)

5.2.2 键盘显示模

块 (21)

六、参考文献......................................................................................................... (21)

七、结束语......................................................................................................... . (22)

附录一仿真原理图 (23)

附录二仿真程序 (24)

前言

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。

实现智能化压力测量系统对工业生产过程的控制具有非常重要的意义。在生产过程控制系统中，被控对象参数检测的精确与否将直接影响一个生产企业的

经济利益，在以往的控制系统中，由于对环境温度、生产设备老化等影响因素的考虑较少，传感器检测到的信号往往存在偏差，造成了不可避免的损失。而压力测量的智能化可以弥补一些外界因素对系统造成的干扰，单片机通过对外界各种干扰因素的检测、整合、处理，可以得到更理想的控制变量，可以使控制更精确也更及时。

本课设主要完成了以单片机为核心的智能化压力测量仪的设计。课题结合了实际生产过程控制系统的相关技术特点，利用压力传感器获取被控对象指标，以温度传感器监测环境变量，由键盘输入控制该控制系统的启停及置位复位，运用芯片ADC0808实现由模拟量到数字量的转换，AT89S52单片机采集处理信号，并由芯片8279实现对LED显示的实时控制，此外，通过温度补偿电路减小了测量误差，完成对被控对象的压力实时检测，并能够根据处理结果，使系统做出实时调整，保证生产的顺利进行。

一、设计任务书

·压力传感器采用美国ICSensors公司生产的ICSl220型硅压力传感器，单片机为核心流量控制系统。系统主要由压力传感器，单片机控制系统、对象、执行器（查找资料自行选择）等组成.