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

1、任务书

课题名称压力检测系统的设计

指导教师（职称）王忠良（讲师）

执行时间2014~2015学年第1学期第13周学生姓名学号承担任务

压力检测系统的整体设计

压力检测系统的整体设计

程序的设计

程序的设计

仿真原理图

仿真原理图

论文的撰写

设计目的1.初步了解压力检测系统与在工业化生产当中的广泛应用；

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。

设计要求1）设计一个测压范围在30-150pa的压力检测系统，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LED数码显示器上显示压力值；当压力低于30pa，黄灯闪烁，闪烁周期为1秒；当压力高于150pa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

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ADC0809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。ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐

次逼近式A/D模数转换器。然后连接LED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LED上显示最终结果。

关键词：WLY-KC微压力（差压）变送器、ADC0809转换器、压力传感器、A/D转换器、LED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： (2)

2.2 各模块的具体参数 (3)

2.3 LED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30-150pa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LED数码显示器上显示压力值；当压力低于30pa，黄灯闪烁，闪烁周期为1秒；当压力高于150pa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A/D 的连接,然后通过单片机与其他硬件连接，在LED 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A/D 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） A/D 转换电路模块

A/D 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

模数转换单元ADC0809 单片机80C51 大于150Pa 红灯闪烁 小于30Pa 黄灯闪烁

显示数字

三位数码LED 显示管 压力传感器 WLY-K-C

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，V/I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……

WLY-K-C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：WLY-K-C微压力差压变送器

压力形式：表压/绝压/负压/差压

量程：-100KPa-100Pa-0-100pa-1000Kpa

精度：0.3级常规

供电：12~36VDC（24VDC）

输出：4mA-20mA/0mA-10mA

1V-5V/0V-5V

负载电阻：R=（U-12.5）/0.02-R D

其中：U为电源电压，R D为电缆内阻

过载能力：200%FS

响应时间：《1ms

温度：-20~85℃