【正文】 CPU 的設計圖 CPU 電 路 圖CPU 電 路 圖 管 腳 說 明 ： ，當振蕩器復位器件時，要保持RST 腳兩個機器周期的高電平時間，送， 插口。 接 LED，GND 接地，VCC：電源電壓，接 的電源，P17 TXD1 串行輸出口 1， P16 RXD1 串行輸入口 1， P15 SCLK 時鐘信號，P14/DOUT 串行數(shù)據(jù)輸出，P13/DIN 串行數(shù)據(jù)輸入，P10/MCLK 主時鐘。 液位傳感器設計圖圖 液位傳感器設計圖由電源電路為整個系統(tǒng)供電，通過 MS5561 測量溫度和壓力，經過 A/D 轉換，將數(shù)據(jù)輸入 STC11L04E，通過 STC11L04E 的 P1 口，將程序輸入到 STC11L04E 中，經過 STC11L04E 的計算，將溫度值和壓力值通過 MAX485CSA 輸出。 實物電路設計圖圖 實物電路圖3 基于 MS5561 的傳感器的軟件設計 基于 MS5561 的傳感器設計 數(shù)據(jù)傳送圖 數(shù)據(jù)傳送D1 是測量出的壓力值 (16 位) 。 D2 是測量出的溫度 (16 位)。作為輸出電壓成壓傳感器是強烈依賴于溫度和過程公差。這是必要的,以彌補這些影響。該補償過程必須進行軟件使用外部單片機。對于壓力和溫度測量同一 ADC 方法。對壓力測量,差動輸出電壓是從壓力傳感器轉換的。對溫度測量,由橋電阻傳感器感知和轉換。在測量傳感器將只顯示了很短的時間,以減少功率消耗。 工廠校準每個模塊都是工廠校準,在溫度和壓力兩方面。6 個系數(shù)用來補償壓力變化和溫度變化，進行了計算和存儲在各模塊的 64 位的可編程序只讀存儲器。讀取這些 64 位(劃分成四個字的 16 位)并用于單片機軟件程序轉換 D1 和 D2 為補償?shù)膲毫χ怠?壓力和溫度測量首先,Word1 –Word4 必須閱讀并通過串行接口。這樣做可以重新利用單片機的接口訪問 MS5561。對壓力測量,在單片機已讀 16 位值的壓力(D1)和溫度 (D2)通過串行接口在一個回路。然后, 根據(jù)算法圖計算出不同的補償壓力、DDC1 的到 C6。串行接口，MS5561 相通的微處理器,通過 3 線其他數(shù)位系統(tǒng)的同步串行接口。這些數(shù)據(jù)應該因此被采樣的單片機的下降沿上,被送到 MS5561 SCLK SCLK 與下降沿的。SCLK 信號產生的微處理器的系統(tǒng)。數(shù)字數(shù)據(jù)所提供的 MS5561 DOUT 是轉換的結果或軟件校準數(shù)據(jù)。此外,信號 DOUT 也是用來表示,信號轉換狀態(tài)。輸出數(shù)據(jù)的選擇是由發(fā)送相應的指令在 DIN(數(shù)據(jù)輸入)。 程序流程圖位排列圖案,對 Word1 Word2 Word3 Word4 的校準數(shù)據(jù)如表 、。 表 WORD1 C1表 WORD2 C5/II（10 位） C6（6 位）DB9 DB8 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0表 WORD3 C4/(10 位) C2/I（6 位）DB9 DB8 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DB11 DB10 DB9 DB8 DB7 DB6表 WORD4 C3（10 位） C2/II（6 位）DB9 DB8 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0DB14 DB13 DB12 DB11 DB10 DB9 DB8 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DB10C51/I1位讀校準數(shù)據(jù)(工廠校準)從 MS5561C 的可編程序只讀存儲器Word1, Word2, Word3 and Word4 (4x16 Bit)轉換成系數(shù)校準數(shù)據(jù): （Word1Word4）C1：壓力敏感性 （15位）C2：壓力補償 （12 位）C3：溫度系數(shù)的壓力敏感性 （10位）C4：壓力溫度系數(shù)的壓力補償 （10位）C5：參考溫度 （11位）C6：溫度系數(shù)隨溫度的變化 （6位）從 MS5561 讀數(shù)字壓力值D1(16 位)溫度校準計算（UT1 = 8*C5+20224）計算實際溫度區(qū)別實際溫度和參考溫度：dT=D2UT1實際溫度：TEMP=200+dT*(C6+50)/210(176。C分辨率)從 MS5561 讀數(shù)字溫度值D2(16 位 ) 計算溫度壓力補償實際溫度補償：OFF = C2*4 + ((C4512)*dT)/212)在實際溫度敏感性下：SENS = C1 + (C3*dT)/210 + 24576X = (SENS * (D17168))/214 – OFF溫度補償壓力P = X*10/25+ 250*10 ( mbar resolution)顯示壓力和溫度的值開始圖 程序流程圖 二階溫度補償為了在整個溫度范圍內獲得最好的精度,建議進行非線性補償溫度傳感器的輸出。此方法可達到計算溫度和壓力補償就目的。流程圖的溫度和壓力計算具有最佳的準確性。T2 是二階溫度補償，P2 是二階壓力補償。當溫度小于 200176。C 時，二階溫度補償T2=11*(C6+24)*(200TEMP)*(200 – 溫度) / 220。二階壓力補償 P2 = 3 *T2 * (P 3500)/2 14。當溫度在 200176。C 于 450176。C 之間時，二階溫度補償 T2=0，二階壓力補償P2=0。當溫度大于 450176。C 時，二階溫度補償 T2=3*(C6+24)*(450 TEMP)*(450 – TEMP) / 220，二階壓力補償 P2 = T2 * (P 10000)/213二階因素的計算方式如下：溫度200 200≤溫度≤450溫度≥450低溫 T2=11*(C6+24)*(200TEMP)*(200 – 溫度) / 2 20P2 = 3 *T2 * (P 3500)/2 14圖 二階溫度補償不補償 T2 = 0 P2 = 0 高溫T2=3*(C6+24)*(450 TEMP)*(450 – TEMP) / 220P2 = T2 * (P 10000)/213計算壓力和溫度TEMP = TEMP – T2P = P – P2結 論本設計采用單片機技術，以 STC11L04E 為核心制作，采用 MS5561 傳感器進行測溫測壓，利用 MAX485CSA 完成對數(shù)碼管的驅動和顯示的控制。系統(tǒng)具有設計簡單、成本低、體積小、性能可靠等特點。具有較強的抗干擾能力，安裝簡單；此外它體積小，功耗低，便于嵌入其他系統(tǒng)。本儀器應用于接觸式距離測量，如測深、測高 測溫。對于靜態(tài)、準靜態(tài)及慢動態(tài)被測物進行精確測量，數(shù)字顯示結果。致謝短短的 12 周轉瞬即逝，在這段日子里程萬勝老師一直關心，指導我的畢業(yè)設計，無論從設計思路，還是器件的選擇，算法的分析都給了我極大的啟發(fā)和幫助，更重要的是在程老師身上我學到了做人做事的道理，踏踏實實做人，認認真真做事是程老師給我最好的禮物。此外對于程老師的學識和為人，也深深的另我敬佩。感謝程老師在這 12 周給予我的關心和幫助。參考文獻[1] 李華，孫曉民，李紅青，徐平，張新宇 .MCS—51 系列單片機實用接口技術 [M].北京：北京航空航天大學出版社，1993，505508.[2] 雷麗文，朱曉華，蔡征宇 .微機原理與接口技術 [M].北京：電子工業(yè)出版社，1997，307 314.[3] 沙戰(zhàn)友，薛樹琦，龐志鋒 .中外集成傳感器實用手冊 [M].北京：電子工業(yè)出版社，2022，94 113.[4] MS5561C STC11L04E 使用手冊.[5] 夏繼強. 單片機實驗與實踐教程. [M] 北京：北京航空航天大學出版社, 2022.[6] 徐惠民、安德寧． 單片微型計算機原理接口與應用． 第 1 版[M] ． 北京：北京郵電大學出版社，1996.[7] 瑪柏群，祁和義，檢測與傳感技術.[M].北京:人民郵電出版社，2022[8] 孟慶昌，劉振英，標準 C 語言程序設計. [M].北京:宇航出版社，1993[9] Li Hanwei ,Display integrated circuit practical manual. Electronic industry press. 2022附錄（C