【正文】 B tempH=ReadOneChar()。 //轉(zhuǎn)換需要一點(diǎn)時(shí)間，延時(shí) Init_Ds18b20()。） void ReadTemperature(void) { Init_Ds18b20()。 dat=1。 DQ=datamp。i0。 } return(dat)。 附錄 31 dat=1。i0。 //用 X的值來判斷初始化有沒有成功， 18B20 存在的話 X=0，否則X=1 delay1(20)。 //發(fā)送復(fù)位脈沖 delay1(80)。 } /**************DS18B20 復(fù)位函數(shù) ***************/ void Init_Ds18b20() //DS18B20 初始化 { unsigned char x=0。y)。 for(x=z。//兩位小數(shù) bit fg=1。 unsigned int sdata。 sbit A1=P3^0。//接時(shí)鐘接口 為 ADC0809 提供時(shí)鐘 sbit EOC=P2^5。 附錄 29 附錄 程序： include include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar code table[]=。由此對劉誠老師致以衷心的感謝?？赐赀@些書，只能壓力傳感器的輪廓概念就由模糊轉(zhuǎn)為清晰了，這相當(dāng)于前期資料的準(zhǔn)備工作。 5．我們把電路模塊與傳感元件組裝在同一殼體里構(gòu)成智能化壓力傳 感器，通過仿真試驗(yàn)證明各項(xiàng)指標(biāo)基本能夠得到滿足。 3．進(jìn)行了較為完善的抗干擾設(shè)計(jì)，提出一種帶有程序判斷的智能數(shù)字濾波算法，它既具有較好的平滑能力，又具有較快的響應(yīng)速度。設(shè)計(jì)過程中補(bǔ)充學(xué)習(xí)了有關(guān)學(xué)科知識及國內(nèi)外相關(guān)新技術(shù)，掌握了該項(xiàng)技術(shù)情況的發(fā)展趨勢和未來研究方向。 一次畢業(yè)設(shè)計(jì)，會(huì)讓每個(gè)人學(xué)到很多東西，每一個(gè)課題，都需要準(zhǔn)備很多的知識才能去完成它。 總結(jié) 25 第七章 總結(jié) 智能壓力傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們生活的各個(gè)角落，尤其是在化工制藥方面對它的應(yīng)用更是數(shù)不勝數(shù)，對于將要進(jìn)入制藥廠工作的我來說，日后我的工作當(dāng)中肯定會(huì)與之有相當(dāng)多的接觸。 圖 3 寄生電容等效圖 圖 3中 ,寄生電容器 Cp1 和 Cp2 分布于傳感電容器 C1 的兩端和地線之間 ,與電壓源和 A1相并聯(lián) ,它們不影響流過 C1 的電流。 一般來講 ,實(shí)際應(yīng)用中的電容式傳感器及其連接導(dǎo)線都需要屏蔽和接地保護(hù)措施 ,用來減小外界電磁干擾和電場等效應(yīng)的影響。 temp3=P1。 void Filter() { temp1=P1。為了彌補(bǔ)加權(quán)均值濾波這一缺點(diǎn)，在程序設(shè)計(jì)中我們采用把滑動(dòng) 濾波和加權(quán)平均濾波結(jié)合起來組成復(fù)合濾波的方法。 數(shù)字濾波常用的方法有算術(shù)平均濾波、去極值平均濾波、加權(quán)平均濾波和滑動(dòng)平均濾波等，為了提高濾波的效果，盡量減少噪聲數(shù)據(jù)對結(jié)果的影響，本系統(tǒng)采用復(fù)合濾波的方法。 C語言是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可方便的調(diào)用，并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。圖中，采用滑動(dòng)變阻器代替?zhèn)鞲衅鞒鋈胄盘栠M(jìn)行信號的采集。 硬件設(shè)計(jì)原理圖 本次課程設(shè)計(jì)采用 protel 軟件 原理圖的繪制。 圖 413 DS18B20讀 時(shí)序圖 讀時(shí)間隙時(shí)控制時(shí) 的采樣時(shí)間應(yīng)該更加的精確才行，讀時(shí)間隙時(shí)也是必須先由主機(jī)產(chǎn)生至少 1uS 的低電平，表示讀時(shí)間的起始。 圖 412 DS18B2寫 時(shí)序圖 硬件設(shè)計(jì) 20 寫時(shí)間隙分為寫 “0” 和寫 “1” ，時(shí)序如圖 412。如執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換指令則控制器（單片機(jī)）必須等待 18B20 執(zhí)行其指令，一般轉(zhuǎn)換時(shí)間為 500uS。 控制器發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令：在 ROM 指令發(fā)送給 18B20 之后，緊接著（不間斷）就是發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令了。 ROM 指令為 8 位長度，功能是對片內(nèi)的 64 位光刻 ROM 進(jìn)行操作。 存在脈沖：在復(fù)位電平結(jié)束之后，控制器應(yīng)該將數(shù)據(jù)單總線拉高，以便于在 15~60uS 后接收存在脈沖，存在脈沖為一個(gè) 60~240uS 的低電平信號。第 9個(gè)字節(jié)為前 8個(gè)字節(jié)的 CRC 碼。第 2 個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第 4個(gè)字節(jié)是用戶 EEPROM（常用于溫度報(bào)警值儲(chǔ)存）的鏡像。 18B20 共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源，它們分別是： ROM 只讀存儲(chǔ)器，用于存放 DS18B20ID 編碼，其前 8 位是單線系列編碼（ DS18B20 的編碼是 19H），后面 48 位是芯片唯一的序列號，最后 8 位是以上 56的位的 CRC 碼（冗余校驗(yàn)）。 9 、 多樣封裝形式，適應(yīng)不同硬件系統(tǒng)。C (–67176。 4 、 12 位分辨率時(shí)的最大工作周期為 750 毫秒。 以 20℃為標(biāo)準(zhǔn)溫度，實(shí)際溫度每高一度壓力值補(bǔ)償 ，每低一度壓力值減小。 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。 ② 引腳功能說明 1602LCD 的引腳圖如圖 48所示。 ③ 功耗低 ： 相對而言 ， 液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng) IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 選擇 LCD1602 進(jìn)行顯示具有如下優(yōu)點(diǎn)： ① 顯示質(zhì)量高 ： 由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號后就一直保 持那種色彩和亮度， 恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 （ 4）． 在 ST 端給出一個(gè)至少有 100ns 寬的正脈沖信號。因 ADC0809 的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為 500KHZ， VREF（＋）， VREF（－）為參考電壓輸入。 OE 為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 表 41 ADC0809通道選擇 C B A 選擇的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 硬件設(shè)計(jì) 12 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 數(shù)字量輸出及控制線： 11 條 ST 為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號 。 地址輸入和控制線： 4條 ALE 為地址鎖存允許輸入線，高 電平有效。 OE：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。 REF（ ）：參考電壓負(fù)端 。 IN0IN7： 8位模擬量輸入引腳。 ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 由 圖 44可知， ADC0809 由一個(gè) 8 路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。 根據(jù)式（ 4）可知， AD 轉(zhuǎn)換器接收的電壓范圍為 0~5V。 相敏檢波器 A/D 轉(zhuǎn)換器 單片機(jī) Us Ur Ud Uc1 硬件設(shè)計(jì) 9 可表示為 Ud1= [4 Hi Rf R1ωAΔC 1]/5πR 2. （ 4） 利用單片機(jī)控制 A/ D 和 D/ A 轉(zhuǎn)換單元對 Ud1進(jìn)行轉(zhuǎn)換 ,并通過負(fù)反饋的方式將信號 Uc1 加到乘法器 M的一個(gè)輸入端 ,便可實(shí)現(xiàn)對偏差電容的自動(dòng)補(bǔ)償。電容測量分辨力理論上主要取決于輸出電壓的測量分辨力。 根據(jù)式 (2) 有下式 ARRH RVUARRH RC finD ACdfi ?????? 1212 828 ?? 式中 δ C 為最小可測電容變化量 。同理 , Uo2有類似的表達(dá)式。乘法器的輸出電壓信號為 K1Us,系數(shù) K1 = Uc1/ 10。 圖 42 信號調(diào)理電路圖 電路的結(jié)構(gòu)對稱 ,兩邊都以相同的方式工作 ,只對其中的一邊進(jìn)行分析。 當(dāng)重 疊部分長度 X發(fā)生變化時(shí)，電容的變化量為： C? = 0C C = XCDxdlnx2 ??????????? . 靈敏度為： K= ?????????dln2x DC ?? . 傳感器由兩組定片和一組動(dòng)片組成。報(bào)警系統(tǒng)用軟件實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)能夠通過電路進(jìn)行信號提取和信號處理，根據(jù)具體情況自主地對整個(gè)傳感器系統(tǒng)進(jìn)行自檢、自校準(zhǔn)和自診斷，并能根據(jù)待測物理量的大學(xué)及變化情況自動(dòng)選擇量程和測量工作方式。它是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，常常作為一種自動(dòng)化控制的前端元件，因此其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，包括石油化工、造紙、水處理、電力、船舶、機(jī)床和公用設(shè)備等行業(yè)。 ③ 精度高 ： 智能壓力傳感器的自校準(zhǔn)、自選量程、自動(dòng)補(bǔ)償和自動(dòng)修正各類誤差等功能保證了它的高精確度，通過系統(tǒng)軟件達(dá)到這些功能，相比以前依靠硬件解決的方式來說方便和容易實(shí)現(xiàn)很多。 ⑤ 具有記憶、存儲(chǔ)功能 ： 可進(jìn)行檢測數(shù)據(jù)的隨時(shí)存取，加快了信息的處理速度。 圖 21 智能壓力傳感器的結(jié)構(gòu)框圖 智能壓力傳感器的功能 ① 具有邏輯判斷、統(tǒng)計(jì)處理功能 ： 可對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)和修正，還可進(jìn)行線性、非線性、溫度、噪聲、響應(yīng)時(shí)間、交叉感應(yīng)以及緩慢漂移等的誤差補(bǔ)償，提高了測量準(zhǔn)確度。這些因素就造成了傳 統(tǒng)壓力傳感器可靠性差、精確度低、性能不穩(wěn)定等缺 點(diǎn)，也注定了傳統(tǒng)壓力傳感器必將被更高級的智能化壓力傳感器所取代 。這種壓力傳感器準(zhǔn)確度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、靈敏度高、集成化程度高并易于微型化，因此得到廣泛的應(yīng)用，得到迅速發(fā)展，屬于新的物性型傳感器 。 圖 11 壓力傳感器組成框圖 壓力傳感器的類型 壓力傳感器通常的分類標(biāo)準(zhǔn)是按工作原理分類，分為：電容式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、壓電式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、智能式壓力傳感 器等。 關(guān)鍵詞： 傳感器；壓力 ； 智能化 。 本課題將深入研究智能壓力傳感器系統(tǒng)理論及其在壓力測試方面的應(yīng)用，對新型智能壓力傳感器系統(tǒng)的智能化功能、智能化軟件和硬件配置進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)。 （請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”） 作者簽名： 日期： 導(dǎo)師簽名： 日期： 摘要 I 摘 要 傳感器及轉(zhuǎn)換器形成 系統(tǒng)的 “ 前端 ” ，沒有它，許多現(xiàn)代化的電子系統(tǒng) 都 無法正常工作。 作者簽名： 日期： 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的 規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 密級 ： NANCHANG UNIVERSITY 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 THESIS OF BACHELOR （ 2020— 2020 年） 題 目 智能 化 壓力傳感器的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 環(huán)化學(xué)院 系 測控系 專業(yè)班級： 測控技術(shù)與儀器 093 班 學(xué)生姓名： 鐘 剛 學(xué)號： 5801209114 指導(dǎo)教師： 劉 誠 職稱： 講 師 起訖日期： — 南 昌 大 學(xué) 學(xué)士學(xué)位論文 原創(chuàng)性 申明 本人鄭重申明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔(dān)。 本學(xué)位論文屬于