【導(dǎo)讀】壓力測量對實時監(jiān)測和安全生產(chǎn)具有重要的意義。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了高效、安全生產(chǎn)，必須有效控制生產(chǎn)過程中的諸如壓力、流量、溫度等主要參數(shù)。設(shè)計為基于單片機(jī)的壓力測量儀。主要通過單片機(jī)及專用芯片對傳感器所測得的。模擬信號進(jìn)行處理,使其完成壓力測量的功能。塊的工作原理進(jìn)行了分述。軟件的配合，最終調(diào)試出來。模擬信號發(fā)生變化的時候，通過A/D轉(zhuǎn)換后，LED將顯示需要的數(shù)值。雙組發(fā)光數(shù)碼管顯示。

　　

【正文】 就能顯示出各種字 符，盡管顯示的字符形狀有些失真，能顯示的數(shù)符數(shù)量也有限，但其控制簡單，使有也方便。 LED 顯示器連接方法 LED顯示器中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法： 共陽極接法 把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極。使用時公共陽極接＋ 5V。陰極端輸入低電平的段發(fā)光二極管導(dǎo)通點亮，輸入高電平的則不點亮。 共陰極接法 把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。使用時會共陰極接地，陽極端 輸入高電平的段發(fā)光二極管導(dǎo)通點亮，輸入低電平的則不點亮。 發(fā)光二極管的陽極連在一起的稱為共陽極數(shù)碼管，陰極連在一起的稱為共陰極數(shù)碼管，如圖所示。 基于單片機(jī)壓力測量儀設(shè)計 26 7段數(shù)碼管內(nèi)部字段 LED和引腳分布 圖 7段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 顯示驅(qū)動 七段 LED 顯示器需要由驅(qū)動電路驅(qū)動。在七段 LED 顯示器中，共陽極顯示器，用低電平驅(qū)動；共陰極顯示器，用高電平驅(qū)動。點亮顯示器有靜態(tài)和動態(tài)兩種方式。 所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示某一字符時，相應(yīng)段的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止。這種顯示方法的每一位都需要有一個 8 位輸出口控制。 如圖 所示： 圖 四位靜態(tài)顯示電路 共陰極 共陽極 基于單片機(jī)壓力測量儀設(shè)計 27 所謂動態(tài)顯示就是一位一位地輪流點亮各位顯示器（掃描），對于顯示器的每一位而言，每隔一段時間點亮一次。在同一時刻只有一位顯示器在工作（點亮），利用人眼的視覺暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管熄滅時的余輝效應(yīng)，看到的卻是多個字符“同時”顯示如圖 所示。 圖 四位動態(tài)顯示的電路 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中， 以上是 數(shù)碼管顯示器顯示常用兩種辦法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。 基于 LED 的優(yōu)點在本次 設(shè)計中采用了數(shù)碼管的靜態(tài)顯示。 所謂靜態(tài)顯示，就是每一個數(shù)碼管顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的 I/O 接口用于筆劃段字形代碼。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種辦法單片機(jī)中 CPU 的開銷小。能供給單獨鎖存的 I/O 接口電路很多， 常用的串并轉(zhuǎn)換電路74LS164，他的電路如圖 所示 : 基于單片機(jī)壓力測量儀設(shè)計 28 C R Y S T A LC R Y S T A LC 20 . 0 1 u FC 10 . 0 1 u FA1B2Q A3Q B4Q C5Q D6C L K8C L R9Q E1 0Q F1 1Q G1 2Q H1 3U 87 4 L S 1 6 4A1B2Q A3Q B4Q C5Q D6C L K8C L R9Q E1 0Q F1 1Q G1 2Q H1 3U 97 4 L S 1 6 4A1B2Q A3Q B4Q C5Q D6C L K8C L R9Q E1 0Q F1 1Q G1 2Q H1 3U 67 4 L S 1 6 4A1B2Q A3Q B4Q C5Q D6C L K8C L R9Q E1 0Q F1 1Q G1 2Q H1 3U 77 4 L S 1 6 4D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7abfcgdeV C C1234567abcdefg8d pd p0L E D 1D P Y _ 7 S E G _ D PabfcgdeV C C1234567abcdefg8d pd p0L E D 2D P Y _ 7 S E G _ D PabfcgdeV C C1234567abcdefg8d pd p0L E D 3D P Y _ 7 S E G _ D PabfcgdeV C C1234567abcdefg8d pd p0L E D 4D P Y _ 7 S E G _ D PG N DV C CV C CV C CR ?R E S 2C ?C A P+ 5 V G N DE A / V P3 1X 11 9X 21 8R E S E T9R D1 7W R1 6I N T 01 2I N T 11 3T 01 4T 11 5P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 03 9P 0 13 8P 0 23 7P 0 33 6P 0 43 5P 0 53 4P 0 63 3P 0 73 2P 2 02 1P 2 12 2P 2 22 3P 2 32 4P 2 42 5P 2 52 6P 2 62 7P 2 72 8P S E N2 9A L E / P3 0T X D1 1R X D1 0U 5A T 8 9 C 5 1 圖 靜態(tài) LED顯示電路 顯示器亮度既與點亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點亮?xí)r間和間隔時間 的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時間參數(shù)，可實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。 按鍵 按鍵是單片機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)人機(jī)對話的常用輸入設(shè)備。我們通過按鍵，向計算機(jī)系統(tǒng)輸入各種數(shù)據(jù)和命令，亦可通過使用按鍵，讓單片機(jī)系統(tǒng)處于預(yù)定的功能狀態(tài)。要想實現(xiàn)壓力的顯示需硬件與軟件配合，最終調(diào)試出來。 基于單片機(jī)壓力測量儀設(shè)計 29 電源 按鍵 LCD 顯示器 壓力傳感器 單片機(jī) M430F149 A/D 轉(zhuǎn)換器 第七章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)， 測量儀器儀表包括壓力測量儀器的總的發(fā)展趨勢是高性能、數(shù)字化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。 本課設(shè)主要完成以單片機(jī)為核心的壓力測量儀的設(shè)計，課題結(jié)合了實際生產(chǎn)過程相關(guān)技術(shù)特點，利用電阻應(yīng)變式 傳感器獲取被測對象指標(biāo)，由 按鍵 輸入控制測量儀的清零及標(biāo)稱，順利完成生產(chǎn)。 通過壓力傳感器將需要測量的位置的壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號，再經(jīng)過運算放大器進(jìn)行信號放大，送至 A／ D轉(zhuǎn)換器，然后將模擬信號轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以識別的數(shù)字信號，再經(jīng)單片機(jī)轉(zhuǎn)換成 LED顯示器可以識別的信息，最后顯示輸出。 基于單片機(jī)的壓力 測量 儀，選擇的單片機(jī)是 M430F149單片機(jī)的測量與顯示，將壓力經(jīng)過壓力傳感器變?yōu)殡娦盘?，用來將現(xiàn)場的稱重傳感器信號放大、修正后顯示并以 4―― 20mA形式輸出 ,后進(jìn)入 A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，我們所采樣的 A/D轉(zhuǎn)換器為 ADS8320,轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。 壓力測量儀接收到傳感器傳送過來的數(shù)據(jù)后，經(jīng)處理后，傳送入單片機(jī)，單片機(jī)計算完壓力值后，會把壓力值傳輸?shù)?LCD 顯示模塊顯示。壓力測量儀設(shè)有按鍵，當(dāng)按下時，可在 LCD 顯示器上顯示出壓力值，直至清零。 壓力測量儀的結(jié)構(gòu)如圖所示，它以 M430F149 單片機(jī)為核心，包括傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、 LCD 顯示器。它的原理圖如圖 所示 : 圖 壓力測量儀方框圖 基于單片機(jī)壓力測量儀設(shè)計 30 第 八 章 總結(jié) 我通過對 壓力測量儀的 設(shè)計，使我體會到了成功的喜悅，也 懂得了任何事情的成功都要付出艱辛的勞動和辛勤的汗水。幾個月的畢業(yè)設(shè)計終于要畫上句號，通過這次畢業(yè)設(shè)計，我感覺受益匪淺。因為此次設(shè)計結(jié)合了大學(xué)里各專業(yè)課的內(nèi)容，所以在這短短的幾個月中，我把學(xué)到的有關(guān)單片機(jī)原理與應(yīng)用、微機(jī)接口、數(shù)字電子、等 相關(guān) 知識都運用在此次設(shè)計中，完成了 基于單片機(jī)壓力測量義 設(shè)計。 本次設(shè)計，不僅讓我重新復(fù)習(xí)了從前的知識，而且還彌補(bǔ)了以前的許多漏洞，學(xué)會了綜合運用知識，學(xué)會了應(yīng)用實踐。讓我學(xué)會了綜合考慮問題，全面分析問題，體會到了理論聯(lián)系實際的重要性。 通過這次實踐，我了解了 壓力測量儀 的用途及 工作原理，熟悉了 壓力測量儀的設(shè)計步驟， 應(yīng)用單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換和液晶顯示的編程原理，使用 MSP430 軟件進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)仿真，調(diào)試，測量重力應(yīng)用，分析原理圖，查閱資料，熟悉芯片管腳以及芯片引腳功能。 此次畢業(yè)設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固 。同時，畢業(yè)設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處 ,比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力， 動手能力不夠強(qiáng) 等等。 這次 設(shè)計 使我明白自己知識還很淺薄，以后更應(yīng)該在 工作學(xué)習(xí)中不斷提高自身的理論 基礎(chǔ)，實踐能力，將理論很好的接合實際的應(yīng)用 ,多動手，多動腦，不清楚的 多查閱資料 ,相信在做任何事情都可以做好。 基于單片機(jī)壓力測量儀設(shè)計 31 致謝 經(jīng)過 一學(xué)期 的忙碌，本次畢業(yè)論文設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)論文，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督 促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué) 同事 的 幫助 ，想要完成這個 設(shè)計是有點困難的 。 在論文寫作過程中，得到了 李 杰 老師的耐心的指導(dǎo)。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成， 李 杰 老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 同 時還要感謝 同事， 同學(xué)的幫助，給我設(shè)計的軟件和硬件上幫了很多， 才能使設(shè)計得以圓滿的完成。 在論文即將完成之際， 我要感謝 可敬的師長、同學(xué)、 同事 給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 !最后我還要感謝 西安電子科技大學(xué) 對我的栽培。 基于單片機(jī)壓力測量儀設(shè)計 32 參考文獻(xiàn) [1]許大才 . 機(jī)械量測量儀表 [M].北京 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