【正文】 （ ） 信號(hào)放大電路 放大器的選擇 被測(cè)的非電量經(jīng)傳感器得到的電信號(hào)幅度很小，無法進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，必須對(duì)這些模擬電信號(hào)進(jìn)行放大處理。 U U (a)半橋差動(dòng)電路 （ b） 全橋差動(dòng)電路 圖 差動(dòng)電橋 圖 （ a）為半橋差動(dòng)電路，在傳感器這中經(jīng)常使用這種方法?；谶@些原因可以合理的進(jìn)行溫度補(bǔ)償和提高傳感器的測(cè)量靈敏度。 平衡電橋的平衡條件為 ： R1R3=R2R4 應(yīng)變片工作時(shí) ， 其電阻變 化 ΔR ，此時(shí)有不平衡電壓輸出。 圖 電阻應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu) 基于 MCS51 單片機(jī)的壓力采集與顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 電阻應(yīng)變片的測(cè)量電路 應(yīng)變片可以 將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻的變化，為了顯示于記錄應(yīng)變的大小，還要將電阻的變化再轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，因此需要有專用的測(cè)量電路，通常采用直流電橋和交流電橋。 電阻應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu) 電阻應(yīng)變片主要由四部分組成。/ε ， 式中 μ — 材料的泊松系數(shù)；ε — 應(yīng)變量。)為金屬絲材料的應(yīng)變靈敏系數(shù)。對(duì)于金屬導(dǎo)體， 如圖 所示，一段圓截面的導(dǎo)線的金屬絲 ,設(shè)其長(zhǎng)為 L,截面積為 A（直徑為 D） ,原始電阻為 R， 金 屬導(dǎo)體的 電阻 值可用下式表示： 基于 MCS51 單片機(jī)的壓力采集與顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 R=ρ L∕ A () 式中： ρ —— 金屬導(dǎo)體的 電阻 率（ Ω通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)， 電阻 應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在 電阻 上的電壓發(fā)生變化。 金屬電阻應(yīng)變片的工作原理 應(yīng)變式壓力傳感器是把壓力的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化來進(jìn)行測(cè)量的，應(yīng)變片是由金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體制成的電阻體 ， 是一種將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感 器件 。 而電阻應(yīng)變式傳感器具有悠久的歷史。即 pb=pjpq。地面上的空氣柱所產(chǎn)生的平均壓力稱為大氣壓力，用符號(hào) pq 表示。 壓力的概念 壓力是工業(yè)生產(chǎn)中的重要參數(shù)之一，為了保證生產(chǎn)正常運(yùn)行，必須對(duì)壓力進(jìn)行測(cè) 量 和控制，但需說明的是，這里所說的壓力，實(shí)際上是物理概念中的壓強(qiáng)，即垂直作用在單位面積上的力。然后用 LED 進(jìn)行顯示，而鍵盤的作用是改變輸入量的系數(shù)的。 通過鍵盤，向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸入各種數(shù)據(jù)和命令，亦可通過使用鍵盤，讓單片機(jī)系統(tǒng)處于預(yù)定的功能狀態(tài)。通過 DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。 基于單片機(jī)的壓力采集與顯示 系統(tǒng)，選擇的單片機(jī)是基于 AT89C51 單片機(jī)的測(cè)量與顯示，將壓力經(jīng)過壓力傳感器變?yōu)殡娦盘?hào)，再通過三運(yùn)放放將電信號(hào)放大為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)為 05V 的電壓信號(hào)，然后進(jìn)入 A/D 轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量， 所采樣的 A/D 轉(zhuǎn)換器 為 ADC0832，ADC0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá) 256級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求?，F(xiàn)在可以毫不夸張的說，沒有微型計(jì)算機(jī)的儀器不能稱為先進(jìn)的儀器，沒有微型計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)不能稱其為現(xiàn)代控制系統(tǒng)的時(shí)代已經(jīng)到來。 本設(shè)計(jì)的最終結(jié)果是，將軟件下載到硬件上調(diào)試出來了需要顯示的數(shù)據(jù)，當(dāng)輸入的 模擬信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)候，通過 A/D 轉(zhuǎn)換后， LED 將顯示不同的數(shù)值。 介紹了智能壓力傳感器外圍電路的硬件設(shè)計(jì) ,并 根據(jù) 硬件進(jìn)行了軟件 編程。基于 MCS51 單片機(jī)的壓力采集與顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 目錄 摘要 ................................................................................................................................ 3 第一章 緒論 ............................................................................................................... 4 研究背景 .............................................................................................................. 4 基于單片機(jī)的壓力采集與顯示系統(tǒng)的原理 ........................................................... 5 壓力的概念 ................................................................................................... 5 測(cè)量壓力的意義 ............................................................................................ 5 第二章 基于單片機(jī)的壓力采集與顯示系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ................................................ 6 壓力傳感器 .......................................................................................................... 6 壓力傳感器的選擇 ........................................................................................ 6 金屬電阻應(yīng)變片的工作原理 .......................................................................... 6 電阻應(yīng)變片的 基本結(jié)構(gòu) ............................................................................... 8 電阻應(yīng)變片的測(cè)量電路 ................................................................................. 9 信號(hào)放大電路 ..................................................................................................... 11 放大器的選擇 ............................................................................................. 11 三運(yùn)放大電路 ............................................................................................. 11 A/D 轉(zhuǎn)換器 ......................................................................................................... 12 A/D 轉(zhuǎn)換模塊器件選擇 ............................................................................... 12 A/D 轉(zhuǎn)換器的簡(jiǎn)介 ....................................................................................... 13 配置位說明 ................................................................................................. 14 ADC0832 工作時(shí)序圖 ................................................................................... 14 單片機(jī)對(duì) ADC0832 的控制原理 .................................................................... 15 單片機(jī) ................................................................................................................ 16 AT89C51 單片機(jī)簡(jiǎn)介 ................................................................................... 16 主要特性 ....................................................................................................... 17 管腳說明 ...................................................................................................... 18 芯片擦除 ...................................................................................................... 19 單片機(jī)于鍵盤的接口技術(shù) .................................................................................. 20 鍵盤功能及結(jié)構(gòu)概述 .................................................................................... 20 基于 MCS51 單片機(jī)的壓力采集與顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 鍵盤抖動(dòng)及去除 ........................................................................................... 20 單片機(jī)與鍵盤的連 接 .................................................................................... 21 LED 顯示接口 .................................................................................................... 23 發(fā)光二極管及 LED 顯示器 ............................................................................. 23 七段數(shù)碼顯示器 ............................................................................................ 24 LED 數(shù)碼管靜態(tài)顯示 接口 .............................................................................. 24 第三章 軟件設(shè)計(jì) ......................................................................................