【正文】 CPU 的設(shè)計(jì)圖 CPU 電 路 圖CPU 電 路 圖 管 腳 說(shuō) 明 ： ，當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)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(shí)鐘信號(hào)，P14/DOUT 串行數(shù)據(jù)輸出，P13/DIN 串行數(shù)據(jù)輸入，P10/MCLK 主時(shí)鐘。 液位傳感器設(shè)計(jì)圖圖 液位傳感器設(shè)計(jì)圖由電源電路為整個(gè)系統(tǒng)供電，通過(guò) MS5561 測(cè)量溫度和壓力，經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)輸入 STC11L04E，通過(guò) STC11L04E 的 P1 口，將程序輸入到 STC11L04E 中，經(jīng)過(guò) STC11L04E 的計(jì)算，將溫度值和壓力值通過(guò) MAX485CSA 輸出。 實(shí)物電路設(shè)計(jì)圖圖 實(shí)物電路圖3 基于 MS5561 的傳感器的軟件設(shè)計(jì) 基于 MS5561 的傳感器設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)傳送圖 數(shù)據(jù)傳送D1 是測(cè)量出的壓力值 (16 位) 。 D2 是測(cè)量出的溫度 (16 位)。作為輸出電壓成壓傳感器是強(qiáng)烈依賴(lài)于溫度和過(guò)程公差。這是必要的,以彌補(bǔ)這些影響。該補(bǔ)償過(guò)程必須進(jìn)行軟件使用外部單片機(jī)。對(duì)于壓力和溫度測(cè)量同一 ADC 方法。對(duì)壓力測(cè)量,差動(dòng)輸出電壓是從壓力傳感器轉(zhuǎn)換的。對(duì)溫度測(cè)量,由橋電阻傳感器感知和轉(zhuǎn)換。在測(cè)量傳感器將只顯示了很短的時(shí)間,以減少功率消耗。 工廠校準(zhǔn)每個(gè)模塊都是工廠校準(zhǔn),在溫度和壓力兩方面。6 個(gè)系數(shù)用來(lái)補(bǔ)償壓力變化和溫度變化，進(jìn)行了計(jì)算和存儲(chǔ)在各模塊的 64 位的可編程序只讀存儲(chǔ)器。讀取這些 64 位(劃分成四個(gè)字的 16 位)并用于單片機(jī)軟件程序轉(zhuǎn)換 D1 和 D2 為補(bǔ)償?shù)膲毫χ怠?壓力和溫度測(cè)量首先,Word1 –Word4 必須閱讀并通過(guò)串行接口。這樣做可以重新利用單片機(jī)的接口訪問(wèn) MS5561。對(duì)壓力測(cè)量,在單片機(jī)已讀 16 位值的壓力(D1)和溫度 (D2)通過(guò)串行接口在一個(gè)回路。然后, 根據(jù)算法圖計(jì)算出不同的補(bǔ)償壓力、DDC1 的到 C6。串行接口，MS5561 相通的微處理器,通過(guò) 3 線其他數(shù)位系統(tǒng)的同步串行接口。這些數(shù)據(jù)應(yīng)該因此被采樣的單片機(jī)的下降沿上,被送到 MS5561 SCLK SCLK 與下降沿的。SCLK 信號(hào)產(chǎn)生的微處理器的系統(tǒng)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)所提供的 MS5561 DOUT 是轉(zhuǎn)換的結(jié)果或軟件校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。此外,信號(hào) DOUT 也是用來(lái)表示,信號(hào)轉(zhuǎn)換狀態(tài)。輸出數(shù)據(jù)的選擇是由發(fā)送相應(yīng)的指令在 DIN(數(shù)據(jù)輸入)。 程序流程圖位排列圖案,對(duì) Word1 Word2 Word3 Word4 的校準(zhǔn)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(zhǔn)數(shù)據(jù)(工廠校準(zhǔn))從 MS5561C 的可編程序只讀存儲(chǔ)器Word1, Word2, Word3 and Word4 (4x16 Bit)轉(zhuǎn)換成系數(shù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù): （Word1Word4）C1：壓力敏感性 （15位）C2：壓力補(bǔ)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(bǔ)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(zhǔn)計(jì)算（UT1 = 8*C5+20224）計(jì)算實(shí)際溫度區(qū)別實(shí)際溫度和參考溫度：dT=D2UT1實(shí)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(jì)算溫度壓力補(bǔ)償實(shí)際溫度補(bǔ)償：OFF = C2*4 + ((C4512)*dT)/212)在實(shí)際溫度敏感性下：SENS = C1 + (C3*dT)/210 + 24576X = (SENS * (D17168))/214 – OFF溫度補(bǔ)償壓力P = X*10/25+ 250*10 ( mbar resolution)顯示壓力和溫度的值開(kāi)始圖 程序流程圖 二階溫度補(bǔ)償為了在整個(gè)溫度范圍內(nèi)獲得最好的精度,建議進(jìn)行非線性補(bǔ)償溫度傳感器的輸出。此方法可達(dá)到計(jì)算溫度和壓力補(bǔ)償就目的。流程圖的溫度和壓力計(jì)算具有最佳的準(zhǔn)確性。T2 是二階溫度補(bǔ)償，P2 是二階壓力補(bǔ)償。當(dāng)溫度小于 200176。C 時(shí)，二階溫度補(bǔ)償T2=11*(C6+24)*(200TEMP)*(200 – 溫度) / 220。二階壓力補(bǔ)償 P2 = 3 *T2 * (P 3500)/2 14。當(dāng)溫度在 200176。C 于 450176。C 之間時(shí)，二階溫度補(bǔ)償 T2=0，二階壓力補(bǔ)償P2=0。當(dāng)溫度大于 450176。C 時(shí)，二階溫度補(bǔ)償 T2=3*(C6+24)*(450 TEMP)*(450 – TEMP) / 220，二階壓力補(bǔ)償 P2 = T2 * (P 10000)/213二階因素的計(jì)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(bǔ)償不補(bǔ)償 T2 = 0 P2 = 0 高溫T2=3*(C6+24)*(450 TEMP)*(450 – TEMP) / 220P2 = T2 * (P 10000)/213計(jì)算壓力和溫度TEMP = TEMP – T2P = P – P2結(jié) 論本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)技術(shù)，以 STC11L04E 為核心制作，采用 MS5561 傳感器進(jìn)行測(cè)溫測(cè)壓，利用 MAX485CSA 完成對(duì)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)和顯示的控制。系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低、體積小、性能可靠等特點(diǎn)。具有較強(qiáng)的抗干擾能力，安裝簡(jiǎn)單；此外它體積小，功耗低，便于嵌入其他系統(tǒng)。本儀器應(yīng)用于接觸式距離測(cè)量，如測(cè)深、測(cè)高 測(cè)溫。對(duì)于靜態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)及慢動(dòng)態(tài)被測(cè)物進(jìn)行精確測(cè)量，數(shù)字顯示結(jié)果。致謝短短的 12 周轉(zhuǎn)瞬即逝，在這段日子里程萬(wàn)勝老師一直關(guān)心，指導(dǎo)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，無(wú)論從設(shè)計(jì)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(xué)到了做人做事的道理，踏踏實(shí)實(shí)做人，認(rèn)認(rèn)真真做事是程老師給我最好的禮物。此外對(duì)于程老師的學(xué)識(shí)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(guān)心和幫助。參考文獻(xiàn)[1] 李華，孫曉民，李紅青，徐平，張新宇 .MCS—51 系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993，505508.[2] 雷麗文，朱曉華，蔡征宇 .微機(jī)原理與接口技術(shù) [M].北京：電子工業(yè)出版社，1997，307 314.[3] 沙戰(zhàn)友，薛樹(shù)琦，龐志鋒 .中外集成傳感器實(shí)用手冊(cè) [M].北京：電子工業(yè)出版社，2022，94 113.[4] MS5561C STC11L04E 使用手冊(cè).[5] 夏繼強(qiáng). 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程. [M] 北京：北京航空航天大學(xué)出版社, 2022.[6] 徐惠民、安德寧． 單片微型計(jì)算機(jī)原理接口與應(yīng)用． 第 1 版[M] ． 北京：北京郵電大學(xué)出版社，1996.[7] 瑪柏群，祁和義，檢測(cè)與傳感技術(shù).[M].北京:人民郵電出版社，2022[8] 孟慶昌，劉振英，標(biāo)準(zhǔn) C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì). [M].北京:宇航出版社，1993[9] Li Hanwei ,Display integrated circuit practical manual. Electronic industry press. 2022附錄（C