基于單片機(jī)的壓力測(cè)試儀設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-10-07 02:49 本頁(yè)面
【正文】 ................................................................................ 20 5 本課程設(shè)計(jì)用 MPX4115 傳感器來(lái)檢測(cè)壓力參數(shù)， ADC0808 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，利用 AT89C52 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后 ，由鍵盤(pán)設(shè)置測(cè)量量程，用發(fā)光二級(jí)管顯示當(dāng)量量程送液晶顯示壓力值。 數(shù)字壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)，下面就簡(jiǎn)單介紹一些常用傳感器原理 及其應(yīng)用。 本課程設(shè)計(jì)的數(shù)字壓力傳感器以單片機(jī)為主要部件，利用全橋測(cè)量原理，通過(guò)對(duì)電路輸出電壓和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)的線性關(guān)系，建立具體的數(shù)學(xué)模型，將電壓量綱（ V）改為壓強(qiáng)綱（ pa）即成為一臺(tái)原始電子稱。 其中測(cè)量電路中最主要的元器件就是電阻應(yīng)變式傳感器。電阻應(yīng)變式傳感器是傳感器中應(yīng)用最多的一種，本設(shè)計(jì)采用全橋測(cè)量電路，使系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差更小，輸出的數(shù)據(jù)更精確。而三運(yùn)放大電路的作用就是把傳感器輸出的微弱的模擬信號(hào)進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，以滿足 A/D 轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求。 ADC0809 的A/D 轉(zhuǎn)換作用是把模擬信 號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后把數(shù)字信號(hào)輸送到顯示電路中去，最后由顯示電路顯示出測(cè)量結(jié)果。并且能實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳感器之間的通訊，達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的。從而更好的滿足當(dāng)今社會(huì)的要求。 6 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 壓力計(jì)以 AT89C52 為核心，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和顯示，并進(jìn)行顯示量程的切換。 壓力測(cè)量采用 MPX4115，利用 ADC0808 實(shí)現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換，由鍵盤(pán)設(shè)置量程轉(zhuǎn)換，并 且用發(fā)光二極管顯示當(dāng)前的量程。 功能介紹 壓力計(jì)的測(cè)量量程在 10KPA~100KPA，精度在 級(jí)。利用 16X1 字符型 LCD 顯示和提示操作。利用按鍵進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換。具體為 XX． XX KPA 和 XXX． X KPA 。 壓力測(cè)量使用摩托羅拉公司的 MPX4115 傳感器，采集電路以此為核心，為了 克服干擾，在 MPX4115 輸出電路中增加了 RC 濾波電路。 MPX4115 壓力傳感器檢測(cè)的范圍是 10KPA100KPA，輸出電壓信號(hào) 。 ADC0808 的參考電壓 VREF+=5V， VREF=0V。則 0V5V）對(duì)應(yīng)（ 0255），（ ） 對(duì)應(yīng)（ 10246）。 本課程設(shè)計(jì)是基于 AT89C52 的壓力測(cè)量裝置。有壓力傳感器測(cè)量當(dāng)前施加在傳感器上的壓力，并通過(guò) ADC0808 芯片將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳遞給單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)將當(dāng)前的壓力值傳遞給 LCD 并且正確顯示。 本系統(tǒng)可根據(jù)需要進(jìn)行功能擴(kuò)展。由于 ADC0808 支持 8 路信號(hào)采集，可以對(duì) 8 個(gè)壓力點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。可以手動(dòng)設(shè)置采集哪一路，或者循環(huán)采集。還可以進(jìn) 行壓力上下限報(bào)警。 在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候，立足于界面友好性、性價(jià)比，可以在簡(jiǎn)單壓力檢測(cè)的時(shí) 候使用。 7 AT89C52 簡(jiǎn)介 AT89C52 是 51 系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它是 ATMEL 公司生產(chǎn)的。 AT89C52 為 40 腳雙列直插封裝的 8 位通用微 處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及 管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對(duì)會(huì)聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào) IR 的接收解碼及與主板 CPU 通信等。主要管腳有： XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入 輸出端口 ，外接 12MHz 晶振。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容 組成的復(fù)位電路。 VCC（ 40 腳）和 VSS（ 20 腳）為供電端口，分別接 +5V 電源的 正負(fù)端。 P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義。 ADC0808 簡(jiǎn)介 ADC0808是采樣分辨率為 8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模 /數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其 內(nèi)部有一個(gè) 8通道多路開(kāi)關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通 8路模 擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 ADC0808是 ADC0809的簡(jiǎn)化版本，功能基本 相同。一般 在硬件仿真時(shí)采用 ADC0808進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，實(shí)際使用時(shí)采用 ADC0809 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 ADC0808芯片有 28條引腳，采用雙列直插式封裝，如右圖所示。 各引腳功能如下： 1～ 5和 26～ 28（ IN0～ IN7）： 8路模擬量輸入端。 1 15和 17～ 21： 8位數(shù)字量輸出端。 22（ ALE）：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 8 6（ START）： A／ D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少 100ns 寬） 使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使 0809復(fù)位，下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換）。 7（ EOC）： A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 9（ OE）：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此 端輸入一個(gè)高電平，才能打開(kāi)輸出三態(tài)門(mén)，輸出數(shù)字量。 10（ CLK）：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于 640KHZ。 12（ VREF（ +））和 16（ VREF（ ））：參考電壓輸入端。 11（ Vcc）：主電源輸入端。 13（ GND）：地。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 9 系統(tǒng)主程序
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