基于AT89C51单片机的压力测量仪设计

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基于单片机的压力测试仪设计

基于单片机的压力测试仪设计

在工业生产控制过程中,压力是一个很重要的参数。

比如利用测量大气压力来间接测量海拔高度,在工业生产中测量压力参数来判断反应的过程,在气象预测中,也需要测量大气压力来判断阴雨天气等等。

所有这些都需要掌握测量压力,所以压力表的设计拥有广阔的市场前景。

本课题就是基于此原因设计的一个简单压力计。

本课程设计用MPX4115专感器来检测压力参数,ADC0808进行模数转换后,利用AT89C524行数据处理后,由键盘设置测量量程,用发光二级管显示当前测量量程送液晶显示压力值。

本系统可根据需要进行功能扩展。

由于ADC0808支持8路信号采集,可以对8个压力点参数进行检测。

可以手动设置采集哪一路,或者循环采集。

还可以进行压力上下限报警。

在设计系统的时候,立足于界面友好性、性价比,可以在简单压力检测的时候使用。

关键词:压力测试;单片机;ADC ;传感器1•设计要求 (3)2.设计方案与设计原理 (4)2.1系统总体设计 (4)2.2功能介绍 (4)3•元器件的识别与检测 (5)3.1 AT89C52 简介 (5)3.2 ADC0808 简介 (5)4制作与调试 (6)4.1系统软件设计 (6)4.2系统程序整体流程图 (7)4.3 T0中断服务程序流程图 (8)4.4外部中断INTO流程图 (8)4.5系统总体框图 (9)4.6系统总体仿真电路 (9)4.7软硬件仿真调试及性能分析 (10)4.8程序代码 (11)5.设计心得 (17)6参考文献 (18)1 .设计要求本课程设计用MPX4115传感器来检测压力参数,ADC0808进行模数转换后,利用AT89C52进行数据处理后,由键盘设置测量量程,用发光二级管显示当量量程送液晶显示压力值。

数字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,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。

基于单片机AT89C51报警的压力传感器的设计

基于单片机AT89C51报警的压力传感器的设计
第 34卷 第 2期 2016 年 03 月
佳 木 斯 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Journal of Jiamusi University(Natural Science Edition)
文章编号 :1008—1402{2016)02—0249—02
Vo1.34 No.2 M ar. 2016
[4] 江贤志 ,左传友 ,刘华章.基于 C805l F020单 片机 的实时测控 装嚣设计 现代 电子技术 ,2013,36:(2)132—134.
[5] 兰羽 .基 于 AT89C51单 片机 的心率 体温测量仪 设计.应广 天 地 ,2012,31(1O)63—65.
[6 J 周梅 ,廖承虎 ,沈爱祥.基 于 AT89C51的多路温度 检测报警 系统 .电子测量技术 ,2012,31(4)140—142.
力传感器 ,这种传感器在测量数值超过满量程时给 出报警信号,并 自动切断 电源,提 示操作者调
节档位 ,具有智能测试的功能 ,更适于学校及 家庭使用.
关键词 : AT89C51单片机 ;传感器;时钟振 荡电路
中图分 类号 : TP391.41;R737.9
文 献标识 码 : A
O 引 言
图 4 压力传感器主流程图
① 收稿 日期 :2015—12—13 基金项 目:2014年黑龙江省大学生创 新创业训练计划项 目(201410222059);2012年佳木斯大学青年基 金项 目(Lq2012—42) 作者简介 :崔虹云 (1977一),女 ,黑龙江佳木斯人 ,副教授 ,硕士 ,主要从事物理教 学及集成 电路领域研究.
系统 中 的报警 电路 有发 光 二 极 管 、喇 叭 和 800 欧 的 电阻相连 接 ,当 出现 满 流过 载 现 象 时 ,发 光 二

基于AT89C51单片机的简易自动电阻测试仪设计

基于AT89C51单片机的简易自动电阻测试仪设计

简易自动电阻测试仪学院______自动化及其电气学院_______专业班级__________自动化092____________成员_____余华杰、陈沈杰、温昌省_____指导老师___________项新建_______________2011年12月15日摘要本设计根据题目要求制作一台简易自动电阻测试仪,能够测量100Ω、1kΩ、10k Ω、10MΩ四档不同的量程,并实现其中前三档的自动量程转换功能,同时自动显示小数点和单位。

基于这些要求,经过讨论,决定利用555多谐振荡电路将电阻参数转化为频率,频率f是单片机很容易处理的数字量,一方面测量精度高,另一方面便于使仪表实现自动化,而且单片机构成的应用系统有较大的可靠性。

通过输入单片机AT89C51控制继电器控制被测RC振荡电路频率的自动选择,输入输出控制采用键盘输入控制电路、LCD12864显示系统和报警控制电路组成,能很好的实现各个要求。

单片机具有可编程性,硬件的功能描述可完全在软件上实现,另一方面便于使仪表实现自动化,设计时间短,成本低,可靠性高。

关键字:AT89C51单片机555多谐振荡电路继电器自动量程转换AbstractThe design on the basis of the subject demand produced a simple automatic resistance tester, capable of measuring 100 Omega Omega, 1K, 10K, 10M Omega Omega four profile at different range, and realizes the automatic conversion range before the third, while automatically display a decimal point and unit. Based on these requirements, after discussion, decided to use the 555 multivibrator circuit resistance parameters are transformed into frequency, frequency of F SCM is easily handled the digital quantity, a high measuring precision, on the other hand, so easy to realize automation of instrumentation, and chip microprocessor application system has higher reliability. Through the input of single-chip AT89C51 control relay to control the tested RC oscillating circuit frequency automatic selection, input / output control using the keyboard input control circuit, LCD12864 display system and an alarm control circuit, can achieve a very good all. Microcontroller having programmable, hardware description of the function can be completely realized in software, on the other hand, so easy to realize automation of instrumentation, short design time, low cost, high reliability.Keywords: single chip AT89C51 555 multivibrator circuit relay automatic range switching目录一、选题背景.................................................................................. - 1 -二、方案论证.................................................................................. - 1 -2.1方案论证与比较........................................................................ - 1 -2.2设计思路.............................................................................. - 2 -2.2.1 总体方案组成和说明.................................................................. - 2 -2.2.2 组成部分及说明...................................................................... - 2 -三、设计实现.................................................................................. - 5 -3.1 测量电路设计 ......................................................................... - 5 -3.2 通道选择电路设计 ..................................................................... - 5 -3.3 控制电路设计 ......................................................................... - 6 -3.4 显示电路 ............................................................................. - 8 -3.5 软件设计 ............................................................................. - 8 -四、测试及结果分析............................................................................ - 9 -4.1 测试方法及使用的仪器 ................................................................. - 9 -4.2 指标测试和测试结果 ................................................................... - 9 -五、结论...................................................................................... - 9 -六、致谢...................................................................................... - 9 - 参考文献..................................................................................... - 10 - 附录......................................................................................... - 10 - 附录1: 主要元器件清单................................................................... - 10 - 附录2:程序清单......................................................................... - 11 - 附录3:实物图........................................................................... - 22 -一、选题背景现代电子产品正以前所未有的速度,向着多功能化、体积最小化、功耗最低化的方向发展。

基于51单片机压力检测课程设计报告书

基于51单片机压力检测课程设计报告书

单片机原理与接口技术课程设计成绩评定表设计课题基于89c51的自身断电保护系统设计学院名称:电气工程学院专业班级:自动1002学生:秦凯新学号: 7指导教师:王黎臧海河周刚设计地点:31-505 设计时间:2012-12-17~2012-12-28单片机原理与接口技术课程设计课程设计名称:基于89c52的压力监测系统设计专业班级:自动1002学生姓名:秦凯新学号: 7指导教师:王黎臧海河周刚课程设计地点:31-505课程设计时间:2012-12-17~2012-12-28单片机原理与接口技术课程设计任务书目录1 引言 (6)2 总体方案设计 (6)2.1硬件组成 (6)2.2 方案论证 (6)2.3 总体方案 (7)3 硬件电路设计 (9)3.1 时钟电路 (9)3.2复位电路 (10)3.3 AD简介与原理分析 (10)3.4 声光报警接口电路 (15)3.5 显示及键盘接口电路 (15)3.7 电源电路 (2)4 系统软件设计 (3)4.1 主程序设计 (3)4.3 部分主要子程序的设计 (6)5 系统调试与总结 (6)5.1 系统功能测试 (6)5.2 技术指标测试 (6)6心得体会 (7)6.1 为何不采用8255了? (7)6.2为何不采用A/D0809? (7)6.3在帮助同学的过程中我学到了什么? (7)6.4在单片机领域我的规划?7参考文献 (8)附录A 系统原理图 (9)附录B 源程序 (10)压力监测普遍用于工业领域,并对国家的发展产生了深厚的影响,小到体重计,大到工业中反应炉的气压声电报警。

甚至航空航天,智能仪表。

以及机器人。

本设计就是工业中最普遍的气压监测报警系统。

所以,这个系统采用自动检测反应炉中的压力大小,通过传感器,并实时进行在液晶1602上进行显示,还有在液晶上进行参考上限电压值的设置和参考下限电压值的的设置。

并通过在单片机部进行比较计算,来实现整个压力监测系统的声光电报警。

开题报告:基于单片机的压力检测系统设计

开题报告:基于单片机的压力检测系统设计

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。

基于单片机的压力检测系统设计

基于单片机的压力检测系统设计

常熟理工学院电气与自动化工程学院《传感器原理与检测技术》课程设计题目:基于AT89C51单片机的压力检测系统的设计姓名:李莹学号:160509240班级:测控092指导教师:戴梅起止日期:2012年7月2日-9日电气与自动化工程学院课程设计评分表课程名称:传感器原理与检测技术设计题目:压力检测系统的设计班级:测控092学号:160509240 姓名:李莹指导老师:戴梅年月日课程设计答辩记录自动化系测控专业092 班级答辩人:李莹课程设计题目压力检测系统的设计目录第一章概述1.相关背景和应用简介2.总体设计方案2.1总体设计框图2.2各模块的功能介绍第二章硬件电路的设计1.传感器的选型2.单片机最小系统设计3.模数转换电路设计4.传感器接口电路设计5.显示电路设计6.电源电路设计7.原理图第三章软件部分的设计1.总体流程图2.子程序流程图及相关程序第四章仿真及结果第五章小结参考文献第一章概述1.传感器的相关背景及应用简介近年来,随着微型计算机的发展,传感器在人们的工作和日常生活中应用越来越普遍。

压力是工业生产过程中的重要参数之一。

压力的检测或控制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控制具有非常重要的意义。

压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器,并广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、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。

压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。

在工业生产中,为了高效、安全生产,必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。

由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用,因此有必要准确测量压力。

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。

基于单片机的压力测试仪设计

基于单片机的压力测试仪设计

成绩评定表课程设计任务书摘要在工业生产控制过程中,压力是一个很重要的参数。

比如利用测量大气压力来间接测量海拔高度,在工业生产中测量压力参数来判断反应的过程,在气象预测中,也需要测量大气压力来判断阴雨天气等等。

所有这些都需要掌握测量压力,所以压力表的设计拥有广阔的市场前景。

本课题就是基于此原因设计的一个简单压力计。

本课程设计用MPX4115传感器来检测压力参数,ADC0808进行模数转换后,利用AT89C52进行数据处理后,由键盘设置测量量程,用发光二级管显示当前测量量程送液晶显示压力值。

本系统可根据需要进行功能扩展。

由于ADC0808支持8路信号采集,可以对8个压力点参数进行检测。

可以手动设置采集哪一路,或者循环采集。

还可以进行压力上下限报警。

在设计系统的时候,立足于界面友好性、性价比,可以在简单压力检测的时候使用。

关键词:压力测试;单片机;ADC ;传感器目录1.设计要求 (5)2.设计方案与设计原理 (6)2.1 系统总体设计 (6)2.2 功能介绍 (6)3.元器件的识别与检测 (7)3.1 AT89C52 简介 (7)3.2 ADC0808 简介 (7)4.制作与调试 (8)4.1 系统软件设计 (8)4.2 系统程序整体流程图 (9)4.3 T0 中断服务程序流程图 (10)4.4外部中断INT0 流程图 (10)4.5 系统总体框图 (11)4.6 系统总体仿真电路 (11)4.7 软硬件仿真调试及性能分析 (12)4.8程序代码 (13)5.设计心得 (19)6 参考文献 (20)1.设计要求本课程设计用MPX4115 传感器来检测压力参数,ADC0808 进行模数转换后,利用AT89C52 进行数据处理后,由键盘设置测量量程,用发光二级管显示当量量程送液晶显示压力值。

数字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,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。

基于AT89C51单片机的应力测试仪的设计

基于AT89C51单片机的应力测试仪的设计

基于AT89C51单片机应力测试仪设计摘要随着自动称量技术的不断发展,传统的模拟称重系统在测量精度、测量功能及性价比都不能满足人们的要求,单片机及集成电路的发展为实现具有良好性能的电子称重系统提供了条件,该课题设计一种由单片机控制的电子称系统,通过压力传感器感应物品重量,并由信号放大处理电路及A/D装换电路转换为电信号,由单片机进行信号的处理与控制,并通过LED进行重量的显示,同时由语音电路实现语音播报。

该电子称设计由称重传感器,前端放大电路,A/D转换电路,单片机控制电路,显示电路,稳压电源等各部分组成。

本设计采用单片机作为最小系统实现电子称的基本控制功能,LM358放大器件、A/D转换芯片ADC0832以及相关称重传感器作为该设计的数据采集部分。

语音部分采用ISD1420语音电路(已烧录),可语音播报所称重量等语音内容。

软件部分采用单片机C语言进行编程,实现了该设计的全部控制功能。

该电子称可以实现基本的称重功能(称重范围为0~3Kg),最小分辨率为0.01Kg,并扩展了语音报数的功能。

整个系统结构简单,使用方便,功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。

关键词:单片机称重传感器放大电路A/D转换LED 语音播报AbstractWith the continuous development of automatic weighing technology,traditional analog weighing system in measuring precision,measurement function and price cannot satisfy the requirement of people,microcontroller and the development of integrated circuits with good performance for the realization of electronic weighing system provided a condition,the subject by a single-chip microcomputer control design of electronic scale system,through the pressure sensors,and article weight by amplification processing circuit and A/D conversion into electrical signal installed rewiring by MCU,on signal processing and control,and the weight by LED display,but also achieve speech broadcast by voice circuits.The design of electronic scale is composed by weighing sensor,front-end amplifying circuit,A/D circuit,single-chip microcomputer control circuit,display circuit,manostat and so on various parts. This design uses the monolithic integrated circuit as the smallest system realize electronic scale the basic control function,LM358 amplification device,A/D conversion chip ADC0832 and related weighing transducer as the design of data acquisition parts. Speech part adopts ISD1420 voice circuits (has record),can burn as the weight speech broadcast speech content. Software part adopts single-chip microcomputer C programming language,realize the design of all control function. The electronic scale can realize basic weighing function (weighing the range of 0 ~ 3Kg),minimum resolution is 0.01 Kg,and expanded the voice sound off function. The whole system structure is simple,easy to use,the function is all ready,high precision,has some of the development value.Keywords:MCU weighting sensor amplifier circuit A / D conversion LED V oice Broadcast目录1绪论..................................................................... 11.1本课题的研究背景及意义............................................... 11.2 电子称的发展及研究成果............................................... 11.2.1国内外发展情况.................................................... 11.2.2电子称的发展方向.................................................. 21.3研究内容及结构安排................................................... 22 系统总体方案设计......................................................... 42.1电子称的设计要求..................................................... 42.2电子称原理及基本思路................................................. 42.2.1系统工作原理...................................................... 42.2.2系统设计基本思路.................................................. 42.3 系统总体设计方案..................................................... 42.4 传感器的选型......................................................... 52.5 放大器的选型. (8)2.6 A/D转换器选型...................................................... 102.7单片机的选型....................................................... 122.8人机交互部分....................................................... 122.8.1键盘输入........................................................ 122.8.2输出显示........................................................ 132.8.3 语音播报........................................................ 132.9系统电源........................................................... 152.10总体实施方案总结.................................................. 163系统硬件设计........................................................... 183.1数据采集部分....................................................... 183.1.1称重传感器...................................................... 183.1.2信号放大处理.................................................... 193.1.3信号转换........................................................ 193.2 单片机控制部分..................................................... 193.3人机交互部分....................................................... 233.3.1键盘............................................................ 233.3.2 LED ............................................................. 233.3.3语音播报........................................................ 234 系统软件设计........................................................... 254.1编程语言的选择.................................................... 254.2主程序流程图...................................................... 254.3子程序流程图...................................................... 264.3.1按键子程序...................................................... 264.3.2 LED显示子程序.................................................. 274.3.3 A/D转换子程序.................................................. 274.3.4语音播报子程序.................................................. 285电子称称重调试......................................................... 30结论..................................................................... 32致谢..................................................................... 33参考文献................................................................. 34附录..................................................................... 35附录1.................................................................. 35附录2.................................................................. 431 绪论1.1 本课题的研究背景及意义在当前社会,物品称重是市场交易中很基本的活动,是商业领域最基本的衡具。

基于单片机压力计的设计与实现

基于单片机压力计的设计与实现

基于单片机压力计的设计与实现压力计是一种广泛应用于工业、农业等领域的测量工具,可用于监测液体或气体的压力变化。

随着技术的发展,基于单片机的压力计设计也渐渐成为研究的热点。

本文将介绍基于单片机的压力计的设计原理、硬件和软件实现。

一、设计原理基于单片机的压力计的设计原理主要依靠物理量的转换和信号处理。

首先,我们通过压力传感器将待测的压力转换成电压信号,再经过模拟信号转换电路将其转换成数字信号。

然后,单片机将接收到的数字信号进行处理和显示。

二、硬件实现基于单片机压力计的硬件主要由以下几个模块组成:1. 压力传感器:负责将待测的压力转换为电压信号输出。

2. 信号调理模块:负责对压力传感器输出的信号进行放大、滤波等处理,以提高信噪比。

3. 模数转换模块:将经过信号调理的模拟信号转换为数字信号,以便单片机进行处理。

4. 单片机:负责接收和处理模拟信号,将其转换为数字压力值,并进行显示和存储。

5. 显示模块:用于将单片机处理后的数字压力值进行显示,常见的有LCD液晶显示屏。

三、软件实现基于单片机压力计的软件设计需要实现以下几个功能:1. 模拟信号采集:通过单片机的模拟输入引脚接收压力传感器输出的模拟信号。

2. 模拟信号处理:对采集到的模拟信号进行放大、滤波等处理,以提高信号质量。

3. 模数转换:将处理后的模拟信号转换为数字信号,以便后续的压力计算和显示。

4. 压力计算:根据采集到的数字信号,结合传感器的灵敏度等相关参数,计算出实际的压力值。

5. 数字压力值显示:将计算得到的压力值通过LCD液晶显示屏等方式进行显示。

四、实现效果通过基于单片机的压力计的设计和实现,可以实时准确地测量待测压力,并通过数字显示方式展示出来。

该设计具有体积小、响应快、精度高等优点,可以满足各种场景下对压力测量的需求。

五、结论基于单片机压力计的设计与实现是一项具有重要实际意义的工程项目。

通过本文的介绍,我们了解了基于单片机压力计的设计原理、硬件和软件实现,并对其实现效果进行了总结。

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

××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。

基于单片机压力测量仪设计

基于单片机压力测量仪设计

1.2 测量压力的意义压力的检测是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。

实现压力测量仪对工业过程的具有非常重要的意义。

在现代工业生产过程中,压力是工业生产中的重要参数,它决定生产过程能否正常进行。

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。

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。

压力是重要的热工参数之一,各种气体、液体的压力测量在生产生活、工业现场、科学实验等领域有着广泛的应用。

压力测量的需要和应用几乎无处不在,可以说我们日常生活的每一天都离不开压力测量,例如凡是在有气动、液压应用的领域,都必然要进行压力测量;各种工业现场的过程控制和自动化也都离不开压力测量和控制;同样,在与我们生活密切相关的领域,像汽车、轮船、飞机这些运输工具,以至于我们关心的医疗、气象、制冷、空调等都有压力测量的踪影。

其它一些测量还可以转换为压力测量,例如储油罐的液位,油量就可以通过测量储油罐底部的压力,经过计算得出。

压力是过程生产中四大重要参数之一,它在检测生产过程能否完全可靠正常运行的重要参数指标,尤其在化工生产过程中压力这一参数更显得尤为重要。

在其他工业生产中压力检测于控制也非常重要。

常可见到一些工业装置上都有压力表。

如:汽包压力,当压力过高容易爆炸,压力低动力不足;还有炉膛压力;一般维持在0mmH2O,高了炉门缝冒烟尘,低了膛内出现负压降低温度。

基于单片机的压力测量系统设计

基于单片机的压力测量系统设计
本次设计是基于AT89C51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,再经过运算放大器进行信号放大,送至12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,显示需要的值。
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.
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;AT89C51单片机;压力传感器;A/D转换器;LED显示;
Design of pressure detecting system based on single-chip

基于AT89C51单片机的压力测量仪设计

基于AT89C51单片机的压力测量仪设计

学年论文题目基于AT89C51单片机的压力测量仪设计院系____ _____________专业__ 测控技术与仪器________学生姓名_ ______________学号__________指导教师________________职称________________二O一O年十二月二十四日基于AT89C51单片机的压力测量仪设计摘要: 本文介绍了一种基于单片机的压力测量控制系统,它以AT89C51为核心,通过传感器与接口对压力信号进行采集,由软件对数据进行处理,实现对实时压力的精准测量,显示.给出了详细的原理电路和软件设计。

关键词:传感器,单片机,压力测量仪A pressure gauge Based on AT89C51Abstract :This paper introduces a pressure measurement based on single chip control system, it 89C51 as the core, through the pressure sensor and signal acquisition interface, software for data processing, and precise measurement of real-time pressure display. And a detailed the principle circuit and software design were given.Key words :Sensor, microcontroller, pressure gauges一、引言在现代工业生产中,常常需要测量物体承受到的压力,为此这里设计了一种以A T89C51为核心的压力测量仪,以满足工业上的需要,该压力测量仪的主要功能为:将测得的压力数据显示在LCD显示器上,并可以用按键完成压力数据清零功能。

基于AT89C51单片机的心率体温测量仪设计

基于AT89C51单片机的心率体温测量仪设计
序时需注意读写时序否则测温结果出现混乱脉冲频率仿真值ledmpx2100检测的心率信号送at89c51的p34口采用0848亮中断完成存储计数值设为零之后对定时器初始化然后0954亮不亮计数之后判断是否计时到达若没满则继续计106010s10s
己 口 I ] 年 ]月
第] 己 卷 e mp e r a t u r e s e n s o r — DS 1 8 B2 0 t o a c q u i r e t h e s i g n a l o f t e mp e r a t u r e , a n d i t a d o p t s p r e s s u r e s e n s o r — M PX2 1 0 0 t o a c q u i r e t h e
s i g n a l o f h e a r t r a t e , t h e n i t s e n d s t h e m i n t o mi c r o c o n t r o l l e r — A T8 9 S 5 1 .The s o f t wa r e u s e s C l a n g u a g e p r o g r a mm i n g t O p r o c e s s e s t h e c o l l e c t e d s i g n a l s b y A T8 9 C5 l a n d t h e n d i s p l a y s t h e m t h r o u g h t h e l i q u i d c r y s t a 1 . Th e s y s t e m s h o ws t h a t i t
a c c o r d s wi t h t he e x p e c t e d d e s i g n t h r o u g h Pr o t e u s s i mu l a t i o n.

基于51单片机压力检测系统设计

基于51单片机压力检测系统设计

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 statistic analysis 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目录摘要 (I)Abstract (III)目录 (III)1 引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 压力检测系统的研究现状 (1)1.3 课题任务 (2)2 系统分析与总体方案设计 (3)2.1 压力检测系统的整体设计 (3)2.2 压力检测系统的设计方案 (3)2.2.1 实时压力测量显示方案 (4)2.2.2 实时压力监控预警方案 (4)3 系统硬件电路设计 (5)3.1 单片机系统 (5)3.1.1 单片机选型 (5)3.1.2 单片机晶振电路和复位电路 (7)3.2 数据采集模块 (8)3.2.1 压力传感器 (9)3.2.2 信号放大电路 (10)3.2.3 A/D模数转换 (11)3.3 人机交互模块 (15)3.3.1 液晶显示单元 (15)3.3.2 矩阵键盘单元 (17)3.4 声光报警模块 (18)3.5 电源供电模块 (18)4 软件程序设计 (20)4.1 软件开发环境 (20)4.2 I/O端口分配 (21)4.3 软件主程序构架 (22)4.4 主要功能子程序的设计 (23)4.4.1 A/D子程序设计 (24)4.4.2 中断子程序设计 (25)4.4.3 查询历史数据子程序设计 (25)4.4.4 数据统计分析子程序设计 (26)4.4.5 阈值重设子程序设计 (27)4.4.6 人机交互子程序设计 (28)5 系统调试 (33)5.1 数据采集调试 (33)5.2 数据统计分析调试 (33)5.3 声光报警调试 (34)5.4 软件调试 (34)5.5 实物展示 (34)6 结束语 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录A (42)附录B (44)1 引言1.1 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MCS51单片机的压力测量 系统的设计与实现

基于MCS51单片机的压力测量 系统的设计与实现

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。

用89C51制作的模拟实验多路压力监测系统

用89C51制作的模拟实验多路压力监测系统
3 系统软件设计 在单片机系统应用程序的设计过程中, 为使本
系统既能与通用 PC 微机进 行通讯, 进行显示压力 值等, 又能独立显示压力值, 软件设计时单片机系统
采用汇编语言编写程序, 主要模块有 LCD 初始化、 时钟数据的采集及显示、11 路压力值的采集、处理 及显示、压力测量时间间隔设定及与 PC 机通讯程 序。
力源电子股份有限公司. 1998. 3
41
在单片机系统中, 本系统既能进行在线观测, 又 能按一定的采样间隔在线监测记录保存数据信息, 为了保存这些数据信息, 系统中扩展了 32K 数据存 储器 62256, 对 12 位的采样精度, 它可以存放 11 路 1400 次的采样结果, 用 2 分钟采样一次可以存放两 天的数据, 系统中其地址为 0000~ 7FFFH。
2 系统硬件电路设计 该控制仪的硬件电路主要由单片机 AT 89C51、可
编程看门狗监控 EEPROM 电路 X25045、12 位串行A/ D 转换电路 TLC2543、实时时钟电路 DS12887、32K 数 据存储器电路 62256、单片机与 PC 机通讯的电平转 换电路 MAX485 和 MAX232、LCD 模块显示电路、电 压信号放 大电路、键盘接 口电路、多路地址 译码器 74HC138 等组成。系统硬件电路框图如图 1 所示。
4007 输送机过载 4008 螺旋机过载
4004 输送机停车 4005 提升机停车
4009 速断闪光 4010 过载闪光
4011 运行计时
输出或内部线圈及接点的编制情况:
0001 提升机信号灯 0002 提升机接触器
0017 自动开关合闸 0018 预启动
0003 输送机信号灯 0004 输送机接触器

基于AT89C51单片机的压力控制系统设计

基于AT89C51单片机的压力控制系统设计

基于AT89C51单片机的压力控制系统设计
张俊才;葛洪央
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2008(24)14
【摘要】本文设计了以PC机为上位机、AT89C51单片机为下位机.并辅之以传感器、变频器以及相关接12'部件的二级集散压力控制系统.着重介绍了基于
TLC2543单片机的数据采集与处理系统.总结了基于单片机的过程控制系统的优势.【总页数】3页(P111-113)
【作者】张俊才;葛洪央
【作者单位】461000,许昌职业技术学院信息工程系;461000,许昌职业技术学院信息工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TP339
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5.基于AT89C51单片机的大棚温湿度控制系统设计 [J], 胡超;魏仲辉
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基于AT89C51单片机的压力控制系统设计

基于AT89C51单片机的压力控制系统设计

基于AT89C51单片机的压力控制系统设计【摘要】本文设计了以PC机为上位机、AT89C51单片机为下位机,并辅之以传感器、变频器以及相关接口部件的二级集散压力控制系统。

着重介绍了基于TLC2543单片机的数据采集与处理系统。

总结了基于单片机的过程控制系统的优势。

关键词:过程控制,单片机,数据采集中图分类号:TP339 文献标识码:BResearch of Pressure Control System Based on AT89C51 Abstraet:In this paper, we design a Distributed Control System, which is composed by epigyny computer, hypogyny singlechip 89C51, and other assistant equipments, such as sensor, transducer. Putting the emphasis on the introduction of data collecting and disposing system, which is based on the singlechip TLC2543. In the end, we give a summarize of the advantages of the Process Control System.Key Word: Process control, Single chip, Data collecting1、引言本课题来自某管道的流量、液位控制系统,主要研究的是基于单片机的压力参数的控制和调节,即以单片机为调节器,辅助以配套的A/D , D/A转换单元及电路,通过执行数字PID 程序实现自动调整。

图1为该压力控制系统简图,这是一个单回路反馈控制系统,控制的任务是使水箱的压力等于某定值,减小或消除来自系统内部或外部扰动的影响。

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学年论文
题目基于AT89C51单片机的压力测量仪设计
院系____ _____________
专业__ 测控技术与仪器________
学生姓名_ ______________
学号__________
指导教师________________
职称________________
二O一O年十二月二十四日
基于AT89C51单片机的压力测量仪设计
摘要: 本文介绍了一种基于单片机的压力测量控制系统,它以AT89C51为核心,通过传感器与接口对压力信号进行采集,由软件对数据进行处理,实现对实时压力的精准测量,显示.给出了详细的原理电路和软件设计。

关键词:传感器,单片机,压力测量仪
A pressure gauge Based on AT89C51
Abstract :This paper introduces a pressure measurement based on single chip control system, it 89C51 as the core, through the pressure sensor and signal acquisition interface, software for data processing, and precise measurement of real-time pressure display. And a detailed the principle circuit and software design were given.
Key words :Sensor, microcontroller, pressure gauges
一、引言
在现代工业生产中,常常需要测量物体承受到的压力,为此这里设计了一种以AT89C51为核心的压力测量仪,以满足工业上的需要,该压力测量仪的主要功能为:将测得的压力数据显示在LCD显示器上,并可以用按键完成压力数据清零功能。

二、工作原理
压力测量控制系统用于物体表面压力, 每台测量控制系统配有压力传感器。

压力测量控制系统接收到传感器传送过来的数据后,经处理后,传送入单片机内,经过单片机处理再传送到LCD显示器,压力测量控制系统设有按键, 当按下时, 可在LCD显示器上显示出压力值,直至清零。

压力测量控制系统的结构如图所示, 它以AT89C51单片机为核心, 包括传感器、信号调理器、A/D转换器、LCD显示器。

下面分别介绍一下它们各自的设计特点。

图1 压力测量仪的原理图
1.AT89C51单片机
1.1 AT89C51
单片机是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

1.2 AT89C51主要特性:
(1)与MCS-51 兼容(2)4K字节可编程闪烁存储器(3)寿命:1000写/擦循环(4)数据保留时间:10年(5)全静态工作:0Hz-24Hz(6)三级程序存储器锁定
(7)128*8位内部RAM(8)32可编程I/O线(9)两个16位定时器/计数器
(10)5个中断源(11)可编程串行通道(12)低功耗的闲置和掉电模式
(13)片内振荡器和时钟电路
2压力传感器
压力传感器用于读取压力值,这里选用Motorola公司生产的MPX5100DP压力传感器,MPX5100DP作为压力传感器具有以下特点:
(1)由于采用激光微调技术,使电桥零漂输出很小;
(2)传感器由热敏电阻组成温度补偿网络,-40—+125℃范围内有较好的温度补偿效果,从而提高了传感器的精度;
(3)传感器灵敏度较高,为40mV±1.5mV;
(4)具有极好的线性度(0.25%F.S);
(5) 有较宽的工作温度范围(-40-+125℃);
(6)允许过载大(400%)。

压力传感器的输出信号范围为0.5(0psi)-4.5V(15psi),经放大后进行8位A/D变换等一系列处理;A/D转换器压缩该信号至0.3-4.85V范围,目的是提高A/D转换器的分辨率。

Vout = VS (P x 0.009 + 0.04) (1.1)
Vs = 5.0 V (1.2)
由(1.1)(1.2)式可得
P= (Vout/Vs-0.04)/0.009=( Vout/5-0.04)/0.009
3信号调理电路
信号经MPX5100DP 变为电信号,再送入放大电路, 进行调理后输出到A/ D 模块
ICL7135 进行高精度模数转换。

4 A/D转换器
A/D传感器将输入电压信号转化成一个输出的数字信号。

由于数字信号本身不具有实际意义,仅仅表示一个相对大小。

故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准,比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。

而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。

将处理后的数据进行转换,转换成单片机可以识别的信号再输入单片机接口。

本设计中使用的A/D转换器型号是ICL7135。

ICL7135主要特点如下:
·在每次A/D转换前,内部电路都自动进行调零操作。

·在±2000字(2V满量程)范围内,保证转换精度±1字。

·具有自动极性转换功能。

·输出电流典型值1PA。

·所有输出端和TTL电路相容。

·有过量程(OR)和欠量程(UR)标志信号输出,可用作自动量程转换的控制信号。

·输出为动态扫描BCD码。

·对外提供六个输入,输出控制信号(R/H,BUSH,ST,POL,OR,UR),因此除用于数字电压表外,还能与异步接收/发送器,微处理器或其它控制电路连接使用。

·采用28外引线双列直插式封装,外引线功能端排列如图所示。

各外引线功能端文字符号说明如下:
图 2 AT89C51单片机的引脚介绍
5显示数据程序
单片机计算完压力值后,会把压力值传输出到LCD显示模块显示。

5.1 LCD显示模块
现今,LCD的使用是相当广泛的,LCD液晶显示器不仅显示的字符比较多而且能显示汉字,且LCD液晶显示器有许多比较显著的特点:低压微功耗,它的工作电压只有3-5V,工作电流只有几个μA/CM2。

,其次LCD的平板型结构,因此安装时占用体积小,减少了设备体积,并且LCD本身不发光,靠调制外界光进行显示,使人眼不会产生疲劳,同时它没有电磁辐射,对身体没有污染。

这里使用的是LCD12864液晶显示器,功能介绍:LCD12864-12(黄色背光)是一款具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字,和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令,可构成全中文人机交互图形界面。

可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。

由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比,不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多,且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。

5.2 LCD液晶显示模块的初始化程序如下
lcd_set: ;
MOV Lcd,#01H;清屏;
ACALL enable ;
MOV Lcd,#38H;设置5*7 点阵方式;
ACALL enable ;
MOV Lcd,#0cH;开显示,不显示光标;
ACALL enable ;
MOV Lcd,#06H;写一个字符后,地址&光标加一;
ACALL ENABLE ;
MOV Lcd,#80H;送显示起始地址;
ACALL ENABLE ;
ret ;
6系统软件设计
系统软件设计采用模块化结构,采用汇编语言编程,整个程序由主程序、显示、键盘扫描、A/ D 转换处理等子程序模块组成。

结束语
本文设计的是一种基于新型压力传感器MPX5100的高精度压力数据采集系统。

目前,关于压力测量仪的应用相当广泛,系统工作稳定可靠,极大帮助了工业发展,且关于压力测量仪的精度一直都是被广泛关注的对象,所以在未来的时间内,压力测量仪的精度必然会大幅提升以满足日益增长的精度要求,高精度的压力测量仪必然会出现。

参考文献
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[2]高卫东辛友顺韩彦征.51单片机原理与实践[M].北京: 北京航空航天大学出版社,2008
[3]靳达.单片机应用系统开发实例[M].北京:人民邮电大学出版社,2003
[4]王为青邱云勋.51单片机应用案例精选[M].人民邮电大学出版社,2007
[5]高卫东辛友顺韩彦征.单片机高级教程[M].北京: 北京航空航天大学出版社,2008
[6]马忠梅.单片机的C语言应用和设计[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2007
[7]卿太全梁渊郭明琼.传感器应用电路集萃[M].中国电力出版社,2008
[8]刘笃仁韩保君.传感器原理及应用技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003。

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