压力检测系统的设计

2014 ~ 2015学年第1 学期

《专业综合课程设计》

课程设计报告

题目：压力检测系统的设计

专业：电子信息工程

班级：11电信一班

姓名：

指导教师：

电气工程学院2014 年11月23日

压力检测系统的设计

摘要

压力参数指标在工业化生产中有着广泛的应用，诸类仪表中，变送器的应用最为广泛、普遍，变送器大体分为压力变送器和差压变送器。压力测量对于保障正常的工业化生产有着重要的意义，对于本测控电路的设计，通过智能微压力（差压）变送器将物理型号变成电信号后，在经过模数转换芯片0809输送到单片机中所进行的硬件电路设计。通过80C51单片机的编程设计，完成对硬件电路的控制作用。0809是美国国家半导体公司生产的工艺8通道，8位逐次逼近式模数转换器。然后连接显示器，显示测量时的动态数据。本次课题设计最终结果是对输入信号进行显示与对比，而后输出最终结果，并且在上显示最终结果。

关键词：微压力（差压）变送器、0809转换器、压力传感器、转换器、显示器

目录

第一章设计背景 (1)

一设计任务及内容 (1)

二压力检测系统的设计的目的及意义 (1)

第二章压力检测系统的整体设计 (2)

一压力检测系统的原理 (2)

二模块的划分 (2)

2.1模块划分：............................... 错误!未指定书签。

2.2 各模块的具体参数 (3)

2.3 显示方式 (7)

第三章程序的设计 (8)

一程序的流程图 (8)

二程序代码 (9)

第四章仿真原理图 (13)

一仿真图 (13)

总结 (14)

参考文献 (14)

答辩记录及评分表 (14)

第一章设计背景

一设计任务及内容

1.1 课程设计题目：压力测控系统的设计

课程设计的主要内容及要求：

（1）设计一个测压范围在30-150的压力测控系统，到压力预定值时，产生报警；

（2）利用传感器实验台作为压力源，设计一个压力检测系统；

（3）将压力传感器送单片机并在数码显示器上显示压力值；当压力低于30，黄灯闪烁，闪烁周期为1秒；当压力高于150时，红灯闪烁；

（4）编写相应的单片机程序；

（5）课程设计说明书内容包括设计目的与意义、依据的原理、主要注意的

方面。在算法和软件的说明中应配有适当的流程图、注释、图片或功能框图，以

便更好地说明软件设计过程。

二压力测控系统的设计的目的及意义

2.1 初步了解压力测控系统与在工业化生产当中的广泛应用；

2.2 压力指标在工业化生产当中有着重要的作用，在生产中保障安全的一项衡量指标，所以对于压力的测量是一项比较重要的过程。总之，压力检测是一般生产过程所不可缺少的环节，只有按工艺要求保持压力的稳定，才能维持生产的正常进行。所以压力准确测量在实际过程是非常重要的。

第二章压力检测系统的整体设计

一压力测控系统的原理

1.1 压力测控系统的设计是以单片机为主体，系统中需要压力传感器的输出与的连接,然后通过单片机与其他硬件连接，在上显示测量数据。系统框图如下图1所示。

图1、压力测控系统原理方框图

本系统的设计是选择合适的传感器，以及转换等根据硬件电路编程，调试出来并显示结果。

二模块的划分

2.1模块划分：

（1）传感器元件模块

传感器元件主要是对压力这样的物理量转变成电信号。

（2）转换电路模块

转换电路是将模拟量转换为数字量，便于单片机的处理。

（3）控制器处理模块

控制器是通过51系列单片机对数字信号，按照预定目的进行处理。

（4）显示与报告模块

显示与报告是对于最终输出结果进行直观的表达。

2.2 各模块的具体参数

（1）传感器元件模块

由于本次测量压力较小，经查阅相关资料选用北京兴卧龙传感器有限公司生产的微压力（差压）变送器采用进口高精度、高稳定性微压力敏芯片，经严格精密温补偿，线性补偿，信号放大，转换，逆极性保护，压力过载限流等信号处理，将很微小的差压，风压，流量等参数可靠的转换成工业标准……

微压力（差压）变送器

该变送器可广泛用于石油，化工，治金，电力，轻纺，电子，医药，食品，环保等领域对生产过程中十分微小的非腐蚀性气体的差压，流量，风压等进行可靠的控制，是超净厂房和锅炉自动化检测的理想产品

◇主要技术指标：

型号：微压力差压变送器

压力形式：表压/绝压/负压/差压

量程：-100

精度：0.3级常规

供电：12~36（24）

输出：420010

1505V

负载电阻：（12.5）/0.02

其中：U为电源电压，为电缆内阻

过载能力：200

响应时间：《1

温度：-20~85℃

（2）转换模块

选择0809，0809是美国国家半导体公司生产的工艺8通道，8位逐次逼近式模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行转换。是目前国内应用最广泛的8位通用芯片。

主要特性：1）8路输入通道，8位转换器，即分辨率为8位。

2）具有转换起停控制端。

3）转换时间为100μs(时钟为640时)，130μs（时钟为500时）

4）单个+5V电源供电

5）模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准。

6）工作温度范围为-40～+85摄氏度。

7）低功耗，约15。

内部结构：

0809是单片型逐次逼近式转换器，内部结构如图所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。

外部特性（引脚功能）：

0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。下面说明各引脚功能。

0～7：8路模拟量输入端。

2-1～2-8：8位数字量输出端。

、、：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路

：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。

：转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动转换）。

：转换结束信号，输出，当转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。

：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当转换结束时，此端输入一个