【正文】 器指令的符號(hào)語言，是最接近機(jī)器語言的一種語言。 T R 1 = 1 。 T i m e c o u n t + + 。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第三章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 第一節(jié) 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概述 總體設(shè)計(jì)思想，通過主程序調(diào)用相關(guān)子函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。在上一章節(jié)總體設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)各個(gè)電路模塊的功能詳細(xì)地設(shè)計(jì)出了電路原理圖，再將各模塊進(jìn)行組合，得到本系統(tǒng)的硬件電路原理圖。 Vin(3 腳 )：電壓輸入腳，可輸入的電壓范圍為 ~24V。 圖 78L05 實(shí)物及封裝圖 二、 78L05 的特點(diǎn) ① 輸出電流可達(dá) 150mA ② 輸出電壓 ③ 輸出精度可達(dá) 177。這種特性使穩(wěn)壓器可以給本機(jī)或板卡重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 提供一個(gè)很好的解決 噪聲干擾的方案。 ④ 數(shù)據(jù)寫入操作 ——輸入： RS= R/W=0、 E 由高變低（無輸出）。 1602器件規(guī)定，當(dāng)?shù)?6 腳（即 E 端）有一個(gè)下降沿的跳變時(shí)， LCD 就把數(shù)據(jù)口上的數(shù)據(jù)重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 寫入到內(nèi)部的寄存器中（或把寄存器中的數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)線上來） 【 15】 。剛才講過，寫有可能是寫指令，也可能是寫內(nèi)容。這些數(shù)據(jù)都是通過雙向數(shù)據(jù)口發(fā)送的，為了能分清是指令還是顯示內(nèi)容，在 LCD 內(nèi)設(shè)置了一個(gè)位來鑒別，這位置 0就表示從數(shù)據(jù)口接收到的是指令，置 1 則表示接收到的是顯示內(nèi)容。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 LCD1602 實(shí)物圖 二、 LCD1602 介紹 一般來說，絕大多數(shù) LCD1602 都是使用日立的 HD44780 控制芯片或與其兼容的芯片，所以控制 方式都是一樣的，只是在一些顯示特性及物理特性的具體參數(shù)上，以及某些電氣特性上，不同廠家的產(chǎn)品可能會(huì)有所差別，使用時(shí)可先看下說明，這里就不一一羅列了， LCD1602 的引腳如圖 所示 。液晶顯示屏則不僅功耗小、體積小，顯示的信息量也要比數(shù)碼管大的多，在越來越多的場(chǎng)合，液晶屏成為了替代數(shù)碼管的首選設(shè)備?？刹捎脝?、雙電源供電，輸入電壓 5~40V。芯片內(nèi)部的電壓比較器會(huì)對(duì)此引腳上的電壓和 7 腳CmpIn 上的電壓作比較。該序列的頻率值對(duì)應(yīng)于輸入電壓的脈沖序列。 圖 LM331 封裝及引腳圖 各引腳功能說明如下： CO(1 腳 )：電流輸出腳。 圖 MPX4115A 封裝及引腳圖 各引腳功能說明如下： VOUT(1 腳 )：電壓輸出腳。 本系統(tǒng)選用的氣壓傳感器是 Motorola公司生產(chǎn)的新型 MEMS 器件 MPX4115A單片集成硅壓力傳感器，它集成度高，質(zhì)量小，尺寸小，具有測(cè)量精度高，預(yù)熱時(shí)間段，響應(yīng)速度快，長期穩(wěn)定，可靠性高和過載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)運(yùn)行的速度，時(shí)鐘 電路的質(zhì)量也直接影響 著單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 ④ P3 口功能表，如表 所示 。 3． 輸入 /輸出引腳 此類引腳包括 P0 口、 P1 口、 P2 口和 P3 口。但在此期間，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 PSEN信號(hào)將不會(huì)出現(xiàn)。 ALE 端可以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LSTTL 負(fù)載。 ⑦ ALE/PROG（ 30 腳）： ALE 為地址鎖存允許信號(hào)。復(fù)位后應(yīng)使此引腳電平保持為不高于 的 低電平，以保證單片機(jī)此類引腳包括 RESET（即 RSR/VPD）、ALE/PROG、 PSEN、 EA/VPP，可以提供控制信號(hào)，有些具有復(fù)用功能。 ② Vss（ 20 腳）接地。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 要掌握單片機(jī)因先了解它的引腳及功能?？捎脕磉M(jìn)行串行通信，擴(kuò)展并行 I/O口，甚至與多個(gè)單片機(jī)相連構(gòu)成舵機(jī)系統(tǒng)，從而使單片機(jī)的功能更強(qiáng)且應(yīng)用 更廣。 ４ .中斷系統(tǒng) 具有 5 個(gè)中斷源， 2 級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)。 ２ .數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM） 片內(nèi)為 128B，片外最多可外擴(kuò) 64KB。 二、 單片機(jī)片內(nèi)結(jié)構(gòu)、引腳及封裝 STC89C52 和 MCS51 系列單片機(jī)相似，這里以 MCS51 單片機(jī)的片內(nèi)結(jié)構(gòu)來介紹 STC89C52，如圖 所示 。單片機(jī)以其卓越的性能、價(jià)格低廉、高可靠性，得到了廣泛的應(yīng)用。所以，這章的工作很重要。根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)的介紹，其輸入電壓范圍： ~24V，輸出 +5V 固定電壓；其無需外部保護(hù)電路 ，具有內(nèi)部短路電路限制和熱過載保護(hù)功能。 液晶顯示屏比數(shù)碼顯示管的功耗低 ，顯示也更直觀，易于軟件編程。 四、 顯示器 目前，市場(chǎng)上的顯 示模塊種類繁多，功能各異，常見的有以下幾種： ① 帶字庫的 LCD12864 液晶顯示屏。 ③ 脈沖輸出可兼容任何邏輯形式。 V/F 器件的作用是將輸入電壓的幅值轉(zhuǎn)換成頻率與輸入電壓幅值成線性關(guān)系的脈沖序列，雖然 V/F 器件本身還不能算做 量化器，但加上單片機(jī)定時(shí)器與計(jì)數(shù)器處理以后也可以實(shí)現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換功能。Error 式中， Vs 是工作電壓， P 是大氣壓值， Vout 為輸出電壓。在 0℃~85℃ 的溫度下誤差不超過 %，溫度補(bǔ)償是 40℃ ~125℃ 【 10】 。經(jīng)過綜合考慮，本系統(tǒng)選用美國摩托羅拉公司的集成壓力傳感器芯片 MPX4115A 作為氣壓傳感器。 ② 測(cè)量精度 測(cè)量結(jié)果（電流或電壓）的精度。 盡管單片機(jī)的品種很多，但是在我國使用最多的是 Intel 公司的 MCS51 系列單片機(jī)及其增強(qiáng)型、擴(kuò)展型的衍生機(jī)型。此芯片是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微處理器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存 儲(chǔ)器、 512 字節(jié)RAM、 32 位 I/O 口、看門狗定時(shí)器、內(nèi)置 4KB EEPROM、 MAX810 復(fù)位電路等 【 8】 。所以，可以供我們 選用的單片機(jī)廠商眾多，單片機(jī)芯片也有很多種，常見的有以下幾種： 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 ① MSP430 系列單片機(jī)是美國德州儀器（ TI）生產(chǎn)的單片機(jī)芯片。 氣 壓 傳 感芯 片V / F 轉(zhuǎn) 換 芯片單 片 機(jī)L C D 顯 示 屏電源電路 圖 系統(tǒng)原理框圖 第三節(jié) 元件選取 一、 單片機(jī)的選型 20 世紀(jì) 80 年代以來，單片機(jī)的反戰(zhàn)非常迅速。本設(shè)計(jì)的工作原理流程圖如圖 所示 。本設(shè)計(jì)充分利用了微機(jī)械加工技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展成果。在MPX4115A 氣壓傳感芯片輸出的模擬電壓經(jīng)過以 LM331V/F 轉(zhuǎn)換芯片為核心的電路轉(zhuǎn)換成具有一定頻率的脈沖信號(hào)后，利用 STC89C52 單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器在單位時(shí)間內(nèi)獲得脈沖數(shù)值，經(jīng)過 C 語言程序計(jì)算出相應(yīng)的氣壓值并經(jīng)過 STC89C52 單片機(jī)的P0 接口輸出到 LCD1602 液晶顯示屏顯示出來。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第一章 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì) 第一節(jié) 整體設(shè)計(jì)思想及系統(tǒng)原理 本設(shè)計(jì)主要的功能是整個(gè)電路能夠完成測(cè)量并顯示出被測(cè)環(huán)境的絕對(duì)氣壓值。 第二章，系統(tǒng)的硬件部分，介紹了所用到的芯片的性能以及使用方法，詳細(xì)地設(shè)計(jì)了各個(gè)功能模塊的電路圖，并給出了系統(tǒng)的總體硬件設(shè)計(jì)電路圖。在汽車的行駛中，如果胎壓過高則會(huì)使得輪胎及輪胎圈容易受到不平地面的沖擊而變形，甚至?xí)?dǎo)致爆胎；胎壓過低會(huì)導(dǎo)致輪胎不正常磨損、輪胎內(nèi)部損傷和輪胎溫度升高從而導(dǎo)致爆胎 【 3】 。如果某地區(qū)的氣壓低 ，周圍地區(qū)的空氣就在水平方向上向該地區(qū)流入，結(jié)果使該地區(qū)的空氣上升，上升的空氣因所受的壓強(qiáng)減小而膨脹，溫度降低，空氣中的水汽凝結(jié)，所以，低氣壓中心地區(qū)常常是陰雨天 【 2】。因此某地區(qū)的氣壓高，該地區(qū)的空氣就在水平方向上向周圍地區(qū)流出。 數(shù)字式的氣壓計(jì)能直接接入工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有很大幫助。 在工業(yè)領(lǐng)域，氣壓傳動(dòng)控制是工業(yè)中經(jīng)常用到的一種控制方式，它采用氣壓完成傳遞能量的過程。所以它們都不能應(yīng)對(duì)二十一世紀(jì)這個(gè)信息技術(shù)高度發(fā)展的時(shí)代，因此對(duì)數(shù)字式氣壓計(jì)的研究和設(shè)計(jì)有了十分實(shí)際的意義。著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了它的存在。通過氣壓傳感芯片 MPX4115A 獲得被測(cè)環(huán)境中的氣壓值并輸出相應(yīng)的模擬電壓值，此電壓經(jīng)過以 LM331 芯片為核心的 V/F 轉(zhuǎn)換電路輸出相應(yīng)數(shù)字脈沖信號(hào)，輸入到單片機(jī)的計(jì)數(shù)器。 編 號(hào)： 審定成績(jī)： 重慶郵電大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于單片機(jī)的氣壓傳感器研制 學(xué) 院 名 稱 ： 通信與信息工程學(xué)院 學(xué) 生 姓 名 ： 專 業(yè) ： 電子信息工程 班 級(jí) ： 學(xué) 號(hào) ： 指 導(dǎo) 教 師 ： 答辯組 負(fù)責(zé) 人 ： 填表時(shí)間： 20xx 年 6 月 重慶郵電大學(xué)教務(wù)處制重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 摘 要 人們對(duì)氣壓的認(rèn)識(shí)也是人類科學(xué)研究的一大進(jìn)步，人們從很久以前就在研究大氣，并且有人認(rèn)為有大氣壓值，直到馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，真正證明了大氣壓的存在。 本設(shè)計(jì)介紹了一種基于單片機(jī)和氣 壓傳感芯片 MPX4115A 的數(shù)字式氣壓傳感器的軟、硬件實(shí)現(xiàn)方法。 【關(guān)鍵詞】 單片機(jī) 氣壓傳感芯片 液晶顯示屏 V/F 轉(zhuǎn)換芯片 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III ABSTRACT Air pressure is a big step forward for the Human Sciences Research, human being have a long history of study air pressure. The Magdeburg hemispheres experimental proofed the existence of the air pressure. The application of air pressure is relatively early, such as the steam engine is a notable example of human being application of air pressure. Barometer use in real life is not very obvious, most of the people in their lives with little or no contact with barometer. Actually, barometer is an indispensable equipment in certain areas of work, such as the field of national defense, industrial fields， the medical field and the field of meteorology. This design based on microcontroller STC89C52 and pressure sensor chip MPX4115A, and introduced how its software and hardware works. We can get analog output voltage which corresponds to the measured pressure, by pressure sensor chip MPX4115A. This voltage go through the V / F converter circuit unit which based on LM331, output digital pulse signal ,then input the digital pulse signal to the microcontroller STC89C52 counter. Microcontroller STC89C52 within a unit time obtains the signal pulse values and calculates the frequency of the pulse signal, Calculate the actual pressure value, according to the linear relationship between the voltage and frequency, then display it by LCD1062. 【 Key words】 Microcontroller Air pressure sensor chip LCD1602 V / F converter chip 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 目