单片机的压力检测系统
单片机的压力检测系统(DOC43页)
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单片机的压力检测系统(DOC43页)测系统的设计基于单片机的智能压力检测系统的设计摘要压力是工业生产过程中的重要参数之一。
压力的检测或操纵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操纵具有专门重要的意义。
本设计要紧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,使其完成智能化功能。
介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并依照硬件进行了软件编程。
本次设计是基于STC89C52单片机的测量与显示。
是通过压力传感器将压力转换成电信号,再通过运算放大器进行信号放大,送至24位A/D转换器,然后将模拟信号转换成单片机能够识别的数字信号,再经单片机转换成LED显示器能够识别的信息,最后显示输出。
而在显示的过程中通过键盘,向运算机系统输入各种数据和命令,让单片机系统处于预定的功能状态,显示需要的值。
本设计的最终结果是,将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据,当输入的模拟信号发生变化的时候,通过A/D转换后,LED将显示不同的数值。
关键词:压力;STC89C52单片机;压力传感器;A/D转换器;LED显示;Design of pressure detecting system based on single-chipAbstractPressure is one of the important parameters in the process of industrial production. Pressure detection or control is an essential condition to ensure production and the equipment to safely operating, which is of great significance. The single-chip is infiltrating into all fields of our lives, so it is very difficult to find the area in which there is no traces of single-chip microcomputer. In this graduation design, primarily through by using single-chip and dedicated chip, handling of analog signal measured by the sensor to complete intelligent function. This design illustrates external hardware circuit design of intelligent pressure sensor, and conduct software development to the hardware.The design is based on measurement and display of STC89C52 single-chip. Thisis the pressure sensors will convert the pressure into electrical signals. After using operational amplifier, the signal is amplified, and transferred to the 8-bit A/D converter. Then the analog signal is converted into digital signals which can be identified by single-chip and then converted by single-chip into the information which can be displayed on LED monitor, and finally display output. In the course of show, through the keyboard to input all kinds of data and commands into the computer, the single-chip will locate in a predetermined function step to display required values.The end result of this design is that by downloading software to the hardware, it will get the data which is required to display by debugging. When the input analog signals change, the LED monitor will display different values through the A/D converting.Key words:pressure; STC89C52 single-chip; pressure sensor; A/D converter; LED monitor;名目摘要............................................................................................................................................. Abstract.. (I)第一章绪论 01.1 研究背景 01.2 基于单片机的智能压力检测的原理 (1)1.2.1 压力的概念 (1)1.2.2 测量压力的意义 (2)第二章基于单片机的智能压力检测系统的硬件设计 (3)2.1 压力传感器 (3)2.1.1 压力传感器的选择 (3)2.1.2金属电阻应变片的工作原理 (3)2.1.3电阻应变片的差不多结构 (5)2.1.4 电阻应变片的测量电路 (5)2.2 信号放大电路 (7)2.1.2 放大器的选择 (7)2.2.4 三运放大电路 (8)2.3 A/D转换器 (9)2.3.1 A/D转换模块器件选择 (9)2.3.2 A/D转换器的简介 (9)2.4 单片机 (10)2.4.1 STC89C52单片机简介 (11)2.4.2要紧特性.... (11)2.4.3 管脚说明 (12)2.4.5 芯片擦除 (13)2.5 单片机于键盘的接口技术 (14)2.5.1 键盘功能及结构概述 (14)2.5.2 键盘抖动及去除 (14)2.5.3 单片机与键盘的连接 (15)2.6 LED显示接口 (17)2.6.1发光二极管及LED显示器 (17)2.6.2七段数码显示器 (18)第三章软件设计 (20)3.1 A/D转换器的软件设计 (20)3.2 单片机与键盘的接口程序设计 (21)3.4 LED数码管显示程序设计 (22)第四章总结 (24)参考文献 (25)附录A (26)附录B (26)致谢 (37)第一章绪论1.1 研究背景近年来,随着微型运算机的进展,他的应用在人们的工作和日常生活中越来越普遍。
开题报告:基于单片机的压力检测系统设计
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基于单片机的压力检测系统的设计题目要求:(包括主要技术参数)本课题是基于单片机的压力的测量与显示系统。
要求通过压力传感器将压力转换成电信号,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。
而在显示的过程中通过键盘,向计算机系统输入各种数据和命令,让单片机系统处于预定的功能状态,实时显示需要的值。
且要求系统具有较强的抗干扰能力。
主要技术参数为:量程:0~500kg 综合精度:±0.25%kg 响应时间:≦10ms本课题研究的目的与意义:在煤炭工业、制药、冶金、制造、钢铁、供水、化工等行业中,压力是生产过程中的重要参数之一。
并且随着现代化工业的发展,工厂大多增加自动化生产线,提供生产效率,降低成本,以提高市场竞争力和适应现代化工业的应用,而对于压力检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。
所以压力检测技术的改进与发展历来受到众多行业的高度重视。
传统的传感器大都采用手工操作,特别是压力传感器,基本都是手动油压或气压标定。
鉴于此,选择压力传感器作为前端检测元件,以单片机作为检测仪的新型的,成本低廉的,使用方便的压力检测系统的研制,则显得十分有意义,以期克服原有检测仪的不足。
国内外研究现状:二十世纪80年代中后期,随着集成电路、微型计算机及软件技术的发展,在智能仪器的基础上又出现了虚拟仪器,它们都含有计算机,但在性能特点上又有新的飞跃,使压力信号采集与控制、信号分析与处理和结果的表达输出全部由计算机完成。
现在通信从原来的模拟技术实现了到数字技术转变,特别是网络技术的发展,使异地实时测量成为现实。
当前世界发达国家都高度重视和支持仪器仪表的发展,美国国家长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中有6项与传感器信息处理技术直接相关,日本科学技术厅把测量传感器技术列为21世纪首位发展的技术,德国大面积推广应用自动化测控仪器系统,20世纪90年代6年就增加了350%的市场,保证了劳动生产率增长1.9%,欧共体制定第三个科技发展总体规划,将测量和检测技术列为15个专项之一。
单片机的压力检测系统
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单片机的压力检测系统一、引言单片机是一种嵌入式系统,它可以监测、控制和处理各种输入/输出设备的信号。
单片机在工业自动化、医疗设备、汽车电子、无线电和其他领域中得到了广泛的应用。
在工业自动化领域中,压力检测是一项重要的任务。
在这篇文章中,我们将介绍单片机的压力检测系统。
二、压力检测系统的原理压力检测系统通常包括压力传感器和信号处理器。
压力传感器被安装在液体或气体管道中,如气缸、液压油箱或汽车轮胎中,以测量压力。
压力传感器将测量结果转换成信号,通常是电气信号。
信号处理器将这个信号转化为可读的数字信号,以使操作者能够明白压力的大小。
三、压力传感器压力传感器有多种类型,常见的包括压阻传感器、电容传感器和微机电系统(MEMS)传感器。
其中,MEMS传感器是目前应用最广泛的压力传感器。
它们具有灵敏度高、精度好和体积小的优点。
MEMS传感器的工作原理是通过微电子技术将微小的机械结构与电子学器件相结合,使其能够测量物理量。
例如,MEMS压力传感器可以测量压力对微小细节结构的变形。
四、信号处理器信号处理器的功能是将传感器获得的电气信号转换为数字信号。
这可通过放大、滤波和模数转换等步骤来实现。
首先,信号放大器将接收到的信号放大到一个可读范围内。
滤波器将噪音和杂波信号从信号中滤除。
接下来,模数转换器将模拟信号转换为数字信号。
五、单片机的应用单片机是一个微型计算机,它包括中央处理器(CPU)、内存、输入/输出(I/O)端口和时钟电路。
单片机可以通过程序控制完成各种任务。
在压力检测系统中,单片机可以通过获取传感器和信号处理器的数据,计算压力值并将结果显示出来。
此外,单片机还可以控制执行动作,例如打开或关闭某个仪表。
六、示例设计在下面的示例设计中,我们将使用MEMS压力传感器和单片机来构建一个基本的压力检测系统。
材料:1. MEMS压力传感器2. AVR单片机3. 显示屏4. LED灯5. 蜂鸣器6. 电路板、电线等设计流程:第一步:确定电路板。
单片机压力控制系统设计
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单片机压力控制系统设计在现代工业生产和自动化控制领域,压力控制是一个至关重要的环节。
无论是在化工、机械、航空航天还是其他相关领域,精确、稳定的压力控制对于保证生产过程的顺利进行、提高产品质量以及确保系统的安全运行都具有极其重要的意义。
单片机作为一种高效、灵活且成本相对较低的控制核心,在压力控制系统的设计中发挥着关键作用。
单片机,又称为单片微控制器,是将计算机的基本功能部件集成在一块芯片上的微型计算机。
它具有体积小、功耗低、控制功能强等优点,非常适合应用于各类嵌入式控制系统。
在压力控制系统中,单片机通过接收来自压力传感器的信号,经过处理和运算后,输出控制信号给执行机构,从而实现对压力的精确调节。
压力控制系统的组成通常包括压力传感器、信号调理电路、单片机、执行机构以及人机交互界面等部分。
压力传感器负责实时检测压力值,并将其转换为电信号。
然而,传感器输出的信号往往比较微弱且可能存在干扰,因此需要通过信号调理电路进行放大、滤波等处理,以提高信号的质量和稳定性。
经过处理后的信号被送入单片机,单片机根据预设的控制算法对信号进行分析和计算,最终输出控制信号给执行机构,如电动调节阀、气动调节阀等,以调整压力的大小。
为了实现精确的压力控制,合理选择压力传感器至关重要。
常见的压力传感器有应变式、电容式、压阻式等。
应变式压力传感器基于电阻应变效应,结构简单、成本低,但精度相对较低;电容式压力传感器具有较高的精度和稳定性,但价格相对较高;压阻式压力传感器则具有灵敏度高、响应速度快等优点。
在实际应用中,需要根据具体的控制要求和成本预算来选择合适的压力传感器。
在信号调理电路的设计中,需要考虑放大倍数的选择、滤波方式的确定以及零点和满量程的校准等问题。
放大倍数的选择应根据传感器输出信号的幅度和单片机输入信号的范围来确定,以确保信号能够被单片机准确采集。
滤波方式可以采用无源滤波或有源滤波,无源滤波结构简单但滤波效果有限,有源滤波则具有更好的滤波性能,但电路相对复杂。
基于51单片机压力检测系统
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摘要摘要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。
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。
接影响一个生产企业的经济利益。
本课题以51单片机为核心实现智能化压力测量仪的设计。
利用压力传感器获取被控对象指标,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,再经单片机转换成显示器可以识别的信息,最后显示输出。
以识别的数字信号,再经单片机转换成显示器可以识别的信息,最后显示输出。
基于单片机的智能压力检测系统,用P89C51RD2单片机的测量与显示,将压力经过压力传感器变为电信号,再通过INA128放大器将电信号放大为标准信号为0~5V 的电压信号,然后进入A/D 转换器将模拟量转换为数字量,我们所采样的A/D 转换器为PCF8591,PCF8591为8位分辨率A/D 转换芯片,其最高分辨可达256级,可以适应一般的模拟量转换要求,最后再经单片机转换成1602LCD 显示器可以识别的信息,最后显示输出。
在设计过程中,我们设定了超重值为40KG ,当超过这一临界值时系统将会进行报警。
临界值时系统将会进行报警。
目录一、设计任务书............................................................................................................ ............................................................................................................ 22 二、器件选择................................................................................................................ . (2)2 2.1压力传感器的选择压力传感器的选择 ............................................................................................................. ............................................................................................................ 22 2.1.1电阻应变片的基本结构电阻应变片的基本结构.......................................................................................... ......................................................................................... 33 2.1.2电桥电路的工作原理电桥电路的工作原理 .............................................................................................. ............................................................................................. 33 2.2 INA128放大电路放大电路 ............................................................................................................... .............................................................................................................. 44 2.3 A/D 转换器转换器......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 55 2.3.1 PCF8591 A/D 转换器转换器 .............................................................................................. .............................................................................................. 55 2.3.2引脚功能描述引脚功能描述......................................................................................................... ......................................................................................................... 66 2.3.3片内可编程功能设置片内可编程功能设置 .............................................................................................. ............................................................................................. 66 2.3.4 PCF8591的A/D 转换转换............................................................................................ ........................................................................................... 77 2.4 液晶显示器1602LCD ....................................................................................................... (88)2.4.1引脚功能说明引脚功能说明.......................................................................................................... ......................................................................................................... 88 2.4.2 1602LCD 的指令说明及时序的指令说明及时序................................................................................. ................................................................................ 99 2.4.3 1602LCD 的一般初始化(复位)过程的一般初始化(复位)过程................................................................. 9 三、系统设计.............................................................................................................. .. (1)10 3.1控制系统总体结构控制系统总体结构........................................................................................................... .......................................................................................................... 110 四、软件设计.............................................................................................................. .. (1)10 4.1 1602LCD 程序设计流程如图所示程序设计流程如图所示................................................................................. ................................................................................. 110 4.2 A/D 转换程序设计流程如图所示 ................................................................................... ................................................................................... 1111 4.3 主程序设计流程如图所示主程序设计流程如图所示.............................................................................................. ............................................................................................. 112 五、程序清单.............................................................................................................. .. (1)13 5.1过压判断语句过压判断语句 ................................................................................................................... .................................................................................................................. 113 5.2LCD 显示主程序显示主程序.............................................................................................................. .............................................................................................................. 113 5.3开启I 2C 总线 ................................................................................................................... 13 5.4主机发送子程序主机发送子程序 ............................................................................................................... .............................................................................................................. 113 5.5AD 应答应答............................................................................................................................. ............................................................................................................................ 113 5.6主机接收子程序主机接收子程序 ............................................................................................................... .............................................................................................................. 114 5.7AD 数据处理子程序数据处理子程序 ......................................................................................................... ......................................................................................................... 114 5.8LCD 初始化初始化 ....................................................................................................................... ...................................................................................................................... 114 5.9主机非应答主机非应答 ....................................................................................................................... ...................................................................................................................... 115 5.10写指令子程序写指令子程序................................................................................................................. ................................................................................................................ 115 六、设计总结.............................................................................................................. .............................................................................................................. 115 七、参考文献.............................................................................................................. .. (1)16 八、附录...................................................................................................................... ...................................................................................................................... 117 专用周总结专用周总结钟乾鹏.................................................................................................... .................................................................................................... 118 专用周总结专用周总结刁丽........................................................................................................ .. (119)一、设计任务书·利用单片机、压力传感器以及液晶显示器等构成高精度压力监测系统。
基于单片机压力检测系统设计
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学号: xxxxxxxxx 大学毕业设计(论文)(xxxx届)题目基于51单片机的压力检测系统设计学生 xxxx学院 xxxxxxxxxxxxxxxx 专业班级 xxxxxxxx校内指导教师 xxxx 专业技术职务 xxxxxx校外指导老师专业技术职务二〇xxx年六月基于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 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1 引言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](https://img.taocdn.com/s3/m/d23259293968011ca300911b.png)
××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。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/7bcdae654b73f242336c5ff8.png)
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。
数字式压力流量单片机测控系统
![数字式压力流量单片机测控系统](https://img.taocdn.com/s3/m/e94dcfdfe109581b6bd97f19227916888486b911.png)
数字式压力流量单片机测控系统数字式压力流量单片机测控系统是一种能够实时监测和控制流体的压力和流量的系统。
该系统通过一种基于单片机的智能控制器,将传感器测量到的压力和流量信号转换成数字信号,并输出到显示屏或计算机上供用户查看。
数字式压力流量单片机测控系统的工作原理类似于电子秤或者温湿度计。
系统利用传感器将被测介质的压力信号转换成电信号,并通过AD转换器将模拟信号转换成数字信号。
数字信号再经过控制处理器进行数字信号处理,将处理结果输出到用户端,以实现实时监测和控制函数。
数字式压力流量单片机测控系统的核心是由单片机控制器和模拟信号转换板组成。
单片机控制器的主要任务是接收模拟信号转换板的数字信号,并根据用户的设定来进行相应的控制处理。
模拟信号转换板则负责将被测介质的压力和流量信号转换成数字信号,并输出到单片机控制器中进行处理。
数字式压力流量单片机测控系统的应用非常广泛。
它被广泛应用于各种工业控制场合,比如供水系统、石油化工、锅炉控制、压力容器和管道输送系统。
此外,数字式压力流量单片机测控系统还被广泛应用于医疗领域,比如呼吸机和麻醉机等医疗设备。
数字式压力流量单片机测控系统的特点是高精度、可靠性好、免维护、易安装。
它不仅可以提高工作效率和生产质量,还可以大大降低生产成本和设备损坏率。
数字式压力流量单片机测控系统还可以实现自动化、集成化和智能化,从而更好地适应现代工业自动化的发展趋势。
数字式压力流量单片机测控系统的推广应用,不仅可以提高工业自动化和节能降耗水平,还可以明显提高工作效率和生产质量,减少资源浪费和环境污染,并具有广阔的市场前景。
随着技术的不断进步,数字式压力流量单片机测控系统将更好地服务于人类社会的现代化建设。
一种基于单片机的压力检测系统
![一种基于单片机的压力检测系统](https://img.taocdn.com/s3/m/94fb35d167ec102de3bd898e.png)
一种基于单片机的压力检测系统【摘要】压力传感器是现代工业社会最经常使用的传感器之一,被普遍的应用于航空航天、石油化工,汽车制造等领域。
随着现代工业的发展,对-f'ff,.h传感器的需求量愈来愈大。
要.蒹也愈来愈高。
传统的传感器生产嬲l生能已慢慢不能知足需求,各个传感器生产厂商开始研制生产新型传感器,并增加自动化生产线,提高生产效率,降低本钱,采提高市场竞争力和适应现代工业的应用。
【关键词】压力;传感器;单片机1引言:压力传感器是现代工业社会最经常使用的传感器之一,被普遍的应用于航空航天、石油化工,汽车制造等领域。
随着现代工业的进展,关于压力传感器的需求量愈来愈大,要求也愈来愈高,传统的传感器生产及性能已慢慢不能知足需求,各个传感器生产厂商开始研制生产新型传感器并增加自动化生产线,提高生产效率,刚医本钱,以提高市场力和适应现代工业的应用。
传统的传感器的测量方式多数采纳手工操作,专门是压力传感器,大体上都是采纳手动油压或气压标定。
尽管近几年也从国外引进了部份标定设备,但价钱昂贵,不易推行。
本系统应用MC孓——51型单片机,设计出的智能压力检测系统,本钱低廉,利用方便,精度也比较高。
2系统硬件设计压力传感器测量压力,并将测量的信号输入放大器,然后送至A/D转换器,A/D转换器将输入的模拟信号转换为数宇信号送至单片机。
单片机依照已编制好的程序,对压阻元件非线性测量误差进行修正并对修正后的数据进行处置。
同时该系统兼具有键盘输入,LED显示与超限报警功能。
图1系统结构图21传感器的选择采纳美国ICSensors公司生产的ICSl220低压型硅压力传感器。
双列直插式封装,内部桥路由外部恒流源供电,输出毫伏信号与压力成正比,线性度为0.05%一o.1%。
其内部有一个用于平稳放大器增益、温度系数为20*10-6/℃的电阻,使传感器互换误差操纵在1%之内。
传感器内部电路尽管已设置了温度补偿方法,但当环境温度在25℃4-25℃范围内转变时,温度漂移仍较大,按满量程计算,量程漂移为03%,零漂0.1%,需进一步采取方法进行补偿。
基于单片机的矿山压力检测系统的设计毕业设计论文
![基于单片机的矿山压力检测系统的设计毕业设计论文](https://img.taocdn.com/s3/m/40268a49227916888586d755.png)
题目:基于单片机的矿山压力检测系统设计学生姓名:学号:系(部):专业:入学时间:年月导师姓名:职称/学位:助教/硕士导师所在单位:毕业设计(论文)提交时间:目录1.绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2 矿山压力监测系统研究概况及发展趋势 (2)1.3 矿山压力监测系统研究内容概述 (3)2.矿山压力检测系统组成与要求 (4)2.1矿山压力检测系统的结构与组成 (4)2.2系统功能 (4)2.3系统技术特点 (4)2.4压力传感器优点 (5)2.5井下监控基站 (5)3.压力检测系统的硬件设计 (6)3.1 89C52单片机功能描述与外部引脚定义 (6)3.1.1功能描述 (6)3.1.2外部引脚定义 (6)3.2 检测系统硬件设计 (7)3.2.1系统原理设计总方案 (7)3.2.2各种芯片功能介绍 (8)3.2.3系统设计原理图 (8)4 压力检测系统软件设计 (12)4.1压力检测系统软件流程图 (12)4.2单片机的中断系统简介 (13)4.3系统C语言驱动程序 (13)结论 (17)参考文献 (18)致谢.....................................................19摘要矿山压力监控系统是煤矿信息管理的基础设施,它依托工业企业网的建设而存在,是企业信息化建设最重要的一个组成部分。
它是一种综合的集成技术,涉及现场总线技术、计算机技术、通信技术、数据库技术、多媒体技术、控制技术和网络技术等。
从网络结构上,煤矿井下压力监控系统可分为信息网和控制网两层。
信息网处于工业企业网的上层,使企业数据共享与传输的载体:控制网处于工业企业网的下层,与信息层紧密地集成在一起,服从信息网的操作,同时具有独立性和完整性。
矿山压力监测系统主要研究采煤工作面矿山压力观测和巷道矿山压力观测。
采煤工作面主要监测工作面四周围岩的应力变化、顶底板变形与破坏、支柱压缩与载荷、煤壁片帮、支架变形与折损等,并进行记录、整理分析。
基于C8051F340单片机的高精度压力检测系统
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基于C8051F340单片机的高精度压力检测系统郝艳妮;胥峰;梁继云;田宇;王茜【摘要】分析了影响振弦传感器测频精度的因素,并总结出提高测量精度的措施和方法.将这些方法合理地结合在一起,设计一种高精度的压力检测系统.硬件上包括采用C8051F340作为主控制芯片,基于扫频技术的激振电路,合理的测频电路以及有效的温度补偿.软件上采用模块化的程序设计,C语言编写,结构清晰,便于移植.%This paper analyzed the factors that influence the measuring accuracy of vibrating wire sensors,and summarized the methods of improving the measuring accuracy. A high precision pressure detection system was designed by properly combined with these methods. The hardware used C8051F340 as MCU, excitation circuit based on scanning frequency, reasonable frequency meas-uring circuit and effective temperature compensation. The software adopted the modular programming by C language. The system has simple structure and transplant convenient.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】3页(P45-46,49)【关键词】振弦传感器;扫频;温度补偿【作者】郝艳妮;胥峰;梁继云;田宇;王茜【作者单位】西南交通大学电气学院,四川成都610031;西南交通大学电气学院,四川成都610031;西南交通大学电气学院,四川成都610031;西南交通大学电气学院,四川成都610031;西南交通大学电气学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】TP2741 影响振弦传感器测量精度的因素振弦传感器测量频率的过程中,最主要的是激振和拾振这两个环节。
基于单片机的压力检测系统设计
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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MCS51单片机的压力测量 系统的设计与实现
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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C8051F340单片机的高精度压力检测系统
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( o eeo lcr a n ier g S uh et ioo gUnvri , h n d 10 1 C ia C l g f et cl gn ei ,o tw s Ja tn iesy C e gu6 03 , hn ) l E i E n t
Ab t a t T i p p r a ay e h a t r t a f e c h a u i g a c r c f i rt gwi e s r , n u sr c : h s a e n lz d te f co s h t n u n e te me s rn c u a y o b ai r s n o s a d s mma i d te il v n e re z h me h d fi r vn h a u i g a c r c . i h p e iin p e s r ee t n s s m sd sg e y p o e y c mb n d w t t o s o mp o i g te me s r c u a y A h g r c s r s u e d tc i y t wa e in d b r p d o i e i n o o e h t e e meh d . h a d r s d C 0 F 4 sMC e c tt n cr u t a e n s a n n rq e c ,e s n b e f q e c a — h s t o s T e h r wa eu e 8 5 3 0 a U, x i i i i b s d o c n ig f u n y ra o a l r u n y me s 1 ao c e e u i g cr u t n f cie tmp r tr o e s t n T es f r d p e emo u a r g a rn ic i a d ef t e e au e c mp n ai . h ot ea o td t d lrp o r mmi gb a g a e T es s m a e v o wa h n y C l n u g . h y t h s e
基于单片机压力检测系统存在的问题
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基于单片机压力检测系统存在的问题在当今工业生产和实验室研究中,压力检测系统发挥着非常重要的作用。
然而,基于单片机压力检测系统在实际应用中存在一些问题,下面我们将对这些问题进行详细分析。
首先,单片机压力检测系统的精度问题。
压力检测系统的精度直接影响到生产和实验的准确性,然而,基于单片机的压力检测系统在精度方面存在一定的局限性。
这主要源于单片机的处理能力和算法精度有限,无法实现高精度的压力检测。
此外,由于温度、湿度等环境因素的影响,也会导致单片机压力检测系统的精度下降。
其次,系统的实时性问题。
在某些应用场景中,对压力数据的实时性要求较高。
然而,单片机在处理大量数据时,可能会因为处理速度的限制而影响数据的实时性。
这可能导致在压力突变的情况下,系统无法及时响应,从而影响压力数据的准确性和实时性。
再者,系统的稳定性问题。
基于单片机的压力检测系统在运行过程中,可能会因为硬件故障、软件错误等原因导致系统崩溃。
这不仅会影响到生产或实验的正常进行,还可能对设备造成损坏。
因此,提高系统的稳定性,是单片机压力检测系统需要解决的一个重要问题。
针对以上问题,我们可以从以下几个方面进行改进:1.提高系统精度:通过改进单片机的算法和硬件设计,提高其处理能力和精度。
此外,可以引入温度补偿、压力校准等措施,进一步消除环境因素对压力检测的影响。
2.增强实时性:可以采用更高效的数据处理方法和更快速的算法,提高单片机的处理速度。
同时,可以设置数据缓存区,以应对压力突变的情况。
3.提高稳定性:可以引入冗余设计和故障检测机制,及时发现并处理硬件或软件故障。
此外,还可以通过定期维护和更新系统软件和硬件,以保证系统的稳定性和可靠性。
总之,基于单片机压力检测系统在实际应用中存在一些问题,如精度、实时性和稳定性问题。
为了解决这些问题,我们需要从多个方面进行改进和优化。
同时,我们也需要关注新技术的发展和应用,如物联网、人工智能等,以推动单片机压力检测系统的不断发展和完善。
基于C8051单片机的压力表白动检测系统设计
![基于C8051单片机的压力表白动检测系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/a6bbbb513b3567ec102d8afb.png)
1 方案设计与论证[ , 2 】
为满 足油 田压力 仪表现 场校验 的需 要 ,提 出开 发一 种 内嵌压力 源 、能 自动 完成 校验 过程 的一体化 压力 表 白动校 验 。本系统 采用 基于 C 8 0 5 1 F 0 2 0单 片 机 的可编 程控制 系统 方案 , 由压力 发 生器f 压 力校 验 泵1 、 液晶显示 、 C O N S T 2 1 1数 字 压 力 表 、 打印机 、 系 统 校验 软件 以及它 们之 间的专 用通讯 电缆 构成 。系 统 配 以高 精度 的放 大 单元 及 A / D转换 器 , 进 行严 密 的零点 及满 量程温 度误 差 的补偿 ,用单 片机实 现各
分 的方案设 计 。系统 总体组成 框 图( 图1 ) 。
成 为可 能 。 C 8 0 5 1 单 片机 的便携 式压 力表检 测 系统 , 可 自动 实现 对各种 压力 表 的 自动检 测 ,系统 以液 晶
屏显示 测量 结果 , 并可根 据需 要打 印测量 的结 果 , 与 现有 的检测 系统相 比 ,该系 统功能 精简 ,操作 智能 化. 人 机接 口友好 。
I 4 g
A D C、 定 时器等 。该 单 片机 具有 高达 1 2 8 k的F L A S H
和 8 k + 2 5 6的 R AM。因此 无需 外 部扩 展便 可 实 现 高
室使 用 , 完成 精密 压力测 量 和一般 压力 表 、 精 密压力 表 等压 力仪表 的校 验工 作 。
关 键 词 压 力表 自动 An a u t o ma t i c d e t e c t i o n s y s t e m o f p r e s s u r e g a g e i s d e s i g n e d , C8 0 5 1 F 0 2 0 i s i t s c o n t r o l c o r e . I t i s c o mp o s e d o f MC U mo d u l e , k e y b o a r d i n p u t mo d u l e ,L C D mo d u l e a n d t e mp e r a t u r e s e n s o r mo d u l e . Th e s y s t e m i s o f s i mp l e s t r u c t u r e a n d g o o d i n t e r f e r e n c e r e s i s — t a n c e , wh i c h c a n e n s u r e t h e r e l i a b l e o p e r a t i o n o f t h e s y s t e m.
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单片机的压力检测系统
一、引言在现代化的社会,机器人技术已经得到广泛应用,而机器人的关键技术之一就是感应系统的设计,其中压力检测是其中之一。
此外,单片机又是现代电子技术的重要组成部分,它在各个领域都有广泛的应用,而在机器人技术中,则被用于控制和驱动各种模块的运动和动作。
为了更好地控制机械臂的动作和进行货物搬运,需要对压力进行检测和反馈控制,本文将讨论如何设计基于单片机的压力检测系统。
二、系统的设计原则1. 系统应考虑实际生产中的应用环境,具有一定的适应性,尽可能减少被外界环境影响的可能。
2. 系统应小巧轻便,易于安装。
3. 系统应结构简洁,可靠性高,维修方便。
4. 系统应集成化,功能全面,操作简单易
懂。
三、系统的组成部分1. 传感器模块在压力检测系统中,
传感器模块是非常重要的一部分。
系统需要使用具有高灵敏度、高精度和可靠性好的压力传感器。
当前常用的压力传感器有压阻、压电等多种类型,其中最常用的是压阻型传感器。
压力传感器需要能够将压力信号转换成电信号,送入单片机进行处理。
2. 单片机模块单片机模块作为控制中心,需要能够实现
压力值的读取、存储、处理和控制,借助压力传感器将测量结果经过模拟转换后送入单片机中处理。
此外,在单片机中还需要设置一些控制算法,根据不同压力值控制机械臂的运动。
3. 显示模块显示模块用于直观地反馈压力传感器检测到的压力大小,以及机械臂的运动状态、次数等信息。
4. 驱动模块驱动模块用于控制机械臂的动作,将单片机处理出的指令输出给电机或执行器,实现机械臂的运动。
五、系统工作原理压力检测系统的工作流程如下:1. 传感器模块检测工作区域内的压力,将压力信号转换成电信号经过模拟转换后送入单片机模块进行处理。
2. 单片机模块读取到传感器检测出的压力值,进行存储、处理和计算,根据设定的控制算法产生控制指令。
3. 显示模块通过LCD屏幕将警告信息和操作提示显示出来,便于操作人员及时进行响应。
4. 驱动模块将单片机产生的控制指令输出给电机或执行器,实现机械臂的动作。
四、系统的应用领域本文提出的单片机压力检测系统主要应用于机器人领域,因为机器人使用比较广泛,利用此系统可以更好地实现机器人的操作控制和货物的搬运。
此外,该系统也可以应用于工业自动化、医疗检测、物流搬运等领域。
五、总结通过本文对单片机压力检测系统的设计和组成部分进行讨论,我们可以初步了解到该系统的工作原理和应用领域。
当然,这只是本文的初步探讨,还需要不断地进一步优化和升级,加强系统的稳定性和可靠性,以更好地适应不同环境下的使用需求。
未来,我们期待着在不断地技术创新中,能够推出更加实用高效的机器人压力检测系统。