【正文】 { TH1=50000/256。 //1S 標志位置 1 } } 附錄 B 硬件實物圖圖 B1 硬件電路（正面）圖 B2 硬件電路（背面）。 //再次啟動下一次的計數(shù) } } } void t0(void) interrupt 1 using 0 { T0count++。 display_char(10,1,dispbuf[0]+39。039。 for(i=0。 for(i=0。i6。i8。 //定時器 0 使能 ET1=1。 TMOD=0x15。s++。//顯示清屏 WriteCommandLcd(0x90)。 //短暫延時，代替檢測忙狀態(tài)LCD_E=0。 //短暫延時，代替檢測忙狀態(tài)LCD_E=1。x0。unsigned char code LcdBuf2[]= { Pressure test!}。 //定義氣壓值 Paunsigned char T0count。 隨著畢業(yè)日子的臨近，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。再次，檢查單片機是否能正常工作，測試硬件部分是否能夠完成其相應的功能。通過工具欄中的 p(從庫中選擇元件命令)命令，在pick devices 窗口中選擇電路所需的元件，放置元件并調(diào)整其相對位置，元件參數(shù)設(shè)置，元器件間連線，編寫程序；在 source 菜單的 Definecode generation tools 菜單命令下，選擇程序編譯的工具、路徑、擴展名等項目；在 source 菜單的 Add/removesource files 命令下，加入單片機硬件電路的對應程序；通過 debug 菜單的相應命令仿真程序和電路的運行情況。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標準的 Hex文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存儲器中。主程序開始設(shè)置定時器 1設(shè)置計數(shù)器 0開中斷啟動定時器While(1)調(diào)用顯示程序50MS 定時中斷 1服務(wù)子程序50MS 定時中斷0服務(wù)子程序設(shè)置定時器 1 初值為50ms, Timecount++中斷返回Timecount=20 ?即 1S 時間到TR0=0 定時器 0 停止Timecount=0；Flag=1計算頻率 fo計算大氣壓值 Pa圖 程序流程圖5 仿真與調(diào)試本設(shè)計的仿真主要由 Keil 軟件結(jié)合 Proteus 軟件來完成。正由于 C 語言在系統(tǒng)開發(fā)中的優(yōu)勢，這次設(shè)計的所有程序設(shè)計都將采用 C 語言編寫。源程序的可讀性和可維護性都很好。U1 為單片機芯片AT89C52， 工作于， 腳（定時/計數(shù)器0 外部脈沖輸入端）和A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出脈沖 FO 相連， 對脈沖序列進行計數(shù)，以獲取頻率信息，從而轉(zhuǎn)換為氣壓值。fo=K*Vin （32）其中，K= , Rs=R2+R3 （33）?電路中，Rt 、Ct 和 RL 的典型值分別為 、 和 100k?，Rs 由一個定值電阻 R2 和一f?個可變電路 R3 串聯(lián)組成，其中， R2 為 22k?，R3 的最大阻值為 12k?，通過可變電阻 R3 調(diào)節(jié) Rs的阻值可以實現(xiàn)對電路轉(zhuǎn)換增益的調(diào)整。當 RS 和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平， RW 為高電平時可以讀取忙信號，當 RS為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)；第 6 腳：E 端為使能端，當 E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令；第 714 腳： D0～D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線；第 1516 腳：空腳。可通過軟件置 1 或清 0 來啟動或關(guān)閉 T1TR0：T0 運行控制位。每一個中斷源都對應一個中斷請求標志位，他們設(shè)置在特殊功能寄存器 TCON 和 SCON 中，當這些中斷源請求中斷時，相應的標志分別由 TCON 和 SCON 中的相應位來鎖存。（3）故障處理。計算機的中斷系統(tǒng)可以使 CPU 與外設(shè)同時工作。 在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有的 PSEN 信號不出現(xiàn)。即使不訪問外部存儲器，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 l/6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動 4 個TTL 邏輯門電路。 作為輸出口用時,每位能驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。功能強大 STC89C52 單片機以其超高的性價比，可靈活應用于各種控制領(lǐng)域。CmpIn(7 腳) ：比較器電壓輸入腳。此引腳可接一固定電阻串聯(lián)一個可變電阻器的組合，用于調(diào)整轉(zhuǎn)換增益。當作為電壓/頻率轉(zhuǎn)換器使用時，其輸出脈沖鏈的頻率精確地與輸入端施加的電壓成比例變化，體現(xiàn)了電壓/頻率轉(zhuǎn)換器的特有優(yōu)勢。V/F 器件的突出特點就是它能夠把模擬電壓轉(zhuǎn)換成抗干擾能力強、可以遠距離傳輸并能直接輸入到單片機接口的脈沖序列。還能為高水準模擬輸出信號提供一個均衡壓力。MPX4115可以產(chǎn)生與所加氣壓呈線性關(guān)系的高精度模擬輸出電壓。? 數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)處理模塊，主要是對 A/D 轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)據(jù)進行多次采集，并且對采集的數(shù)據(jù)進行處理， 數(shù)據(jù)采集模塊（氣壓傳感器）A/D 轉(zhuǎn)換模塊（V/F 轉(zhuǎn)換器） 電源模塊數(shù)據(jù)處理模塊（單片機） 數(shù)據(jù)顯示模塊（液晶顯示器）此處理過程主要是對采集的數(shù)據(jù)進行初值定義以及相應的移位處理，并且把處理好的數(shù)據(jù)送入相應的緩沖區(qū)，為后面的顯示模塊作好準備。圖 單片機數(shù)字大氣壓計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖由圖 可知，整個系統(tǒng)的工作流程如下：測量時被測氣壓由氣壓傳感器轉(zhuǎn)換為模擬的電壓輸出，此輸出信號不能直接交由單片機處理。2 系統(tǒng)總體設(shè)計 整體設(shè)計思想在系統(tǒng)構(gòu)建過程中, 需要考慮穩(wěn)定性、復雜程度、造價和調(diào)試的難易程度等因素。由上還可以看出，集成化對固態(tài)傳感器帶來了許多新的機會，同時它也是多功能化的基礎(chǔ)。自從壓阻效應發(fā)現(xiàn)后，有人把 4 個力敏電阻構(gòu)成的全橋做在硅膜上，就成為一個集成化壓力傳感器。如結(jié)構(gòu)材料的時效處理、冰冷處理、永磁材料的時間老化、溫度老化、機械老化及交流穩(wěn)磁處理，電氣元件的老化篩選等 。對于傳感器特性，可以找出誤差的變化規(guī)律，或者測出其大小和方向，采用適當?shù)姆椒右匝a償或修正。 傳感器的技術(shù)性能差動技術(shù)：差動技術(shù)是傳感器中普遍采用的技術(shù)。隨著科技的發(fā)展，氣壓測量技術(shù)不僅在科研、工業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，也廣泛的運用到了民用領(lǐng)域?；趩纹瑱C的數(shù)字式大氣壓計的設(shè)計[摘要]數(shù)字式大氣壓計是利用壓敏元件將待測氣壓，直接變換為容易檢測、傳輸?shù)碾娏骰螂妷盒盘?，然后再?jīng)過后續(xù)電路處理并進行實時顯示的一種設(shè)備。氣壓還會受空氣中的氣流影響，若空氣中有下降氣流，氣壓會增加；若空氣中有上升氣流，氣壓會減小。]1[ 技術(shù)概況及發(fā)展趨勢基于傳感器在本設(shè)計中的重要作用，下面詳細地介紹一下傳感器目前的技術(shù)性能以及發(fā)展趨勢。一種是針對傳感器本身特性的，另一種是針對傳感器的工作條件或外界環(huán)境的。為了提高傳感器性能的穩(wěn)定性，應該對材料、元器件或傳感器整體進行必要的穩(wěn)定性處理。集成化壓力傳感器有壓阻式、電容式、等類型，其中壓阻式集成化傳感器發(fā)展快、應用廣。把多個功能不同的傳感元件集成在一起，除可同時進行多種參數(shù)的測量外，還可對這些參數(shù)的測量結(jié)果進行綜合處理和評價，可反映出被測系統(tǒng)的整體狀態(tài)。因此，對高精度便攜式數(shù)字大氣壓計的研究有著非常重要的意義。 系統(tǒng)總體框圖氣壓計硬件部分由五部分構(gòu)成，它們分別是：數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊以及電源模塊。? A/D 轉(zhuǎn)換模塊A/D 轉(zhuǎn)換模塊，主要功能是將氣壓傳感器輸出的模擬電壓信號經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為單片機能直接處理的數(shù)字信號。經(jīng)過綜合考慮，本設(shè)計選用美國摩托羅拉公司的集成壓力傳感器。這個傳感器結(jié)合了高級的微電機技術(shù)，薄膜鍍金屬。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正比的脈沖序列，雖然V/F器件本身還不能算作量化器，但加上定時器與計數(shù)器以后也可以實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。圖 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊原理圖 LM331 的結(jié)構(gòu)LM331是一種非常理想的精密電壓/頻率轉(zhuǎn)換器，可用于制作簡潔、低成本的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，特長積分周期的數(shù)字積分器，線性頻率調(diào)制與解調(diào)及其他各功能電路。RefC（2 腳）：基準電流腳。芯片內(nèi)部的電壓比較器會對此引腳上的電壓和 7 腳 CmpIn 上的電壓作比較，低于腳 7 電壓觸發(fā)有效,要求輸入負脈沖寬度小于單穩(wěn)態(tài)輸出脈沖寬度 Tw。STC89C52 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機片內(nèi)含 8kbytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫 1000 次的 Flash只讀存儲器，該器件采用高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用的 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元。P0口： P0 口是一組8 位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。Flash 編程和程序校驗期間，P1 接收低8 位地址。P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。PSEN：程序儲存允許（ PSEN ）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89C51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期有兩次 PSEN ，即輸出兩個脈沖。XTAL1 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。采用中斷技術(shù)能實現(xiàn)以下的功能：(1) 分時操作。有了中斷系統(tǒng)，CPU 就可以立即響應并加以處理。(5) TX/RX — 串行口中斷請求。TF0：T0 溢出標志位，其功能情況同 TF1 TR1：TI 運行控制位。圖 LCD1602 實物圖LCD1602 的外圍引腳及作用：第 1 腳：VSS 為地電源；第 2 腳：VDD 接 5V 正電源；第 3 腳：V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正極電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度；第 4 腳：RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器；第 5 腳：RW 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。U2 為V/F 轉(zhuǎn)換芯片 LM331，工作電壓+15V，在此電路中，電壓Vin 和輸出脈沖FO 的頻率fo 的轉(zhuǎn)換關(guān)系滿足公式（32 ）。f?Lf? 單片機及顯示電路的原理圖 單片機及顯示電路原理圖 所示。（3）可以實現(xiàn)軟件的結(jié)構(gòu)化編程，使得軟件的邏輯結(jié)構(gòu)變得清晰、有條理、便于開發(fā)小組計劃任務(wù)、分工合作。（7）對于一些復雜系統(tǒng)的開發(fā)，可以通過移植(或 C 編譯器提供)的實時操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。]9[ 程序流程圖單片機實現(xiàn)數(shù)字氣壓計的程序流程如圖 所示。目標文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。為單片機添加并且設(shè)置啟動代碼。Proteus 提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。在工作前，要設(shè)置 view 菜單下的捕捉對齊和 system 下的顏色、圖形界面大小等項目。其次，給系統(tǒng)通上電后，用萬用表檢查電源電壓及各個模塊的工作電壓是否正常。本設(shè)計利用單片機和氣壓傳感器制作出的大氣壓計系統(tǒng)，避免了傳統(tǒng)氣壓表精度低、顯示單一，并能使本系統(tǒng)設(shè)計的數(shù)字氣壓計在單片機控制下，具有使用方便、精度高、顯示簡單和靈活性、穩(wěn)定性好、功能易于擴展等優(yōu)點，而且可以大幅提高被控氣壓的技術(shù)指標， 并為相關(guān)儀器及電子產(chǎn)品設(shè)計提供了一種新的思路。最后我要感謝我的母校對我這四年的培養(yǎng)！參考文獻[1]孫艷玲, MPX4105 芯片的數(shù)字氣壓計設(shè)計[J].中國儀器儀表,2022,(11):6265.[2][J].沈陽航空工業(yè)學院學報,2022,(03):7273.[3][J].科技信息,2022,(14):573.[4]盧素鋒,[J].電腦開發(fā)與應用,2022,(07):2123.[5]林琳,[J].成都氣象學院學報,2022,(01):1214.[6]沈紹祥,[J].國外電子元器件,2022,(07):6669.[7]王桂友,顧昭,[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2022,(06):9197.[8][M].北京:北京航空航天大學出版社,2022,(03):131133.[9]袁捷,韓波, 89C52 的氣壓高度計系統(tǒng)的設(shè)計和應用 [J].機電工程 . 2022,(10):7678.[10]CAOWandan,PANLian,HURui,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan,Hubei,China,[A]..Proceedingsofthe8thInternational