【導讀】壓力測量的要求越來越高,對壓力測量技術(shù)和儀表的研究和開發(fā)也不斷發(fā)展。壓力測量技術(shù)中十分重要的內(nèi)容，也使壓力儀表趨于數(shù)字化和智能化。壓力測量儀表種類繁多，可以按不同的方法進行分類。單片機是儀表的主體，對于小型儀表來說，單片機內(nèi)部的存儲器已經(jīng)足夠；大型儀表要進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，或者要完成復(fù)雜的控制功能，其監(jiān)控程序較大，測量數(shù)據(jù)較多，這是就需要在單片機外部擴展片外存儲器。被測量的模擬信號經(jīng)。算機作遠距離通信，以達到資源共享的目的。今年來單片機為核心的壓力檢測的發(fā)展很快。國內(nèi)市場上已經(jīng)出現(xiàn)了各種。CMOS電路具有功耗低，工作溫度范圍寬的特點?，F(xiàn)在80c51系列單片機已有許多個品種，不同公司推出的80c51. 80c51系列單片機可分為無片內(nèi)ROM型和帶片內(nèi)ROM型兩種。的芯片，必須外接EPROM才能應(yīng)用。片內(nèi)FLASH型，片內(nèi)掩摸ROM型。片引腳完全容，僅片內(nèi)ROM有所不同。程序存儲器的尋址范圍為64KB。21個字節(jié)專用寄存器。存器或加法器，完成規(guī)定的操作。

　　

【正文】 用到的 輸入電路 (變送器 )。它是有 傳 感器，放大器，低通濾波組成 。 圖中 RW5A 為測壓系統(tǒng)零點調(diào)節(jié)器，用戶可以利用該電位器調(diào)節(jié)零點。調(diào)節(jié)方法：用萬用表測量壓力測量模塊的 PDetect、端電壓，調(diào)節(jié)電位器 RW5A，使之為零伏。 RW6A 為測壓系統(tǒng)放大倍數(shù)調(diào)節(jié) 器，系統(tǒng)出廠時已經(jīng)設(shè)置好，用戶不要隨意調(diào)節(jié)。 圖中輸入端從 Vref 端傳誦給傳感器，傳感器將各種非電量轉(zhuǎn)換成微弱電信號，經(jīng)過濾波后傳送給放大器，因為從傳感器出來的電信號是非常微弱的所以出來的電信號一定要經(jīng)過放大器，放大器用了兩極放大 OP07 芯片。放大器的作用有兩個： （ 1） 將傳感器輸出的模擬電壓適當放大以驅(qū)動后續(xù)電路。 （ 2） 提供零壓力時傳感器零點調(diào)整電壓。 4323C 5 A0 . 1 181。 FR 1 5 A2 0 KR W 5 A1 KR 1 6 A2 . 4 KR 1 4 A1 0 K+4 7 181。 FE 3 AC A 40 . 1 181。 FV r e f+ 1 2 V 1 2 VO P 0 7U 3 A632O P 0 7U 4 A+ 1 2 V 1 2 VR 1 8 A1 KR W 6 A2 5 KR 1 9 A2 K6R 1 7 A4 3 KC 6 A0 . 1 181。 FP 6 AP D E T E C TP D E T E C TZ 15 . 6 VG BG CV r e fG N DV r e f12 圖 壓力測量電路 A/D 轉(zhuǎn)換器芯片與單片機的接口設(shè)計 圖 所示為 ADC0809 與單片機 80C51 的一種接口電路。采用線選法規(guī)定其端口地址，用單片機的 引腳作為片選信號，因此端口地址為 7FFFH。片選信號和 WR信號一起經(jīng)“或非”門產(chǎn)生 ADC0809 的啟動信號 START 和地址鎖存信號 ALE，片選信號和 RD信號一起經(jīng)“或非”門產(chǎn)生 ADC0809 輸出允許信號 OE。 28 O ER DS T A R TA L ED B O ~ D B 7A D D AA D D BA D D CW RP 2 .78 0 C 5 10 8 0 9P 0 .0 ~ P 0 .7C L O C KE O CA L EIN T 1 圖 ADC0809與 MCS51的連接 OE=1 時選通三太門使輸出鎖存器中的轉(zhuǎn)換結(jié)果送入數(shù)據(jù)總線。 ADC0809 的EOC 信號經(jīng)反相后接到 80C51 的 INT1 引腳用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)換完成的中斷請求信號。ADC0809芯片的 3位模擬量輸入通道地址碼輸入端 A， B， C分別接到 80C51的 ， 和 ；故只要向端口地址 7FFFH 分別寫入數(shù)據(jù) 00H～ 07H，即可啟動模擬量輸入通道 0～ 7進行 A/D轉(zhuǎn)換。 鍵盤顯示器及接口的設(shè)計 圖 所示為單片機 80C51 與 8279 的接口電路 。 80C51 的 接到 8279的片選端 cs ，最低位地址 A0接到 8279 的 A/D 端； 因此該接口對用戶 來說具有兩個口地址：命令口地址 7FFFH 和數(shù)據(jù)口地址 7FFEH。 圖中 8279 外接 2*8 鍵盤和 8位共陰極 LED 顯示器，采用編碼掃描方式， 74LS138 對掃描線譯碼后 一方面接鍵盤的列線，同時通過驅(qū)動器接到顯示器上。 R L 1R L 2R L 2S L 0S L 1S L 37 4 L S1 3 8+ 5 V共 共 共 L E D * 8O U T B 0O U T B 3O U T A 0O U T A 3....a cd efghb......+ 5 v7 4 0 7 * 27 5 4 5 1 * 4A 0A L EC L KD B 0 共 D B 7P 0 .0 共 P 0 .77 4 L S 3 7 3C SW RIR QR E S E T8 0 C 5 18 2 7 9R DR DW RIN T 1+ 5 V1 K ?1 0 181。 FA B 7 共 A B 0..P 2 .7 圖 單片機 80C51與 8279的接口電路 29 存儲器的擴展設(shè)計 圖 80C51 單片機外擴展了一片 EPROM 芯片 2764，一片 RAM 芯片6264 和一片 I/O 接口芯片 8155。單片機 80C51 的 P0 口輸出的低 8位地址信號，經(jīng) 74LS373 鎖存后送至 2764 和 6264 的 A0~ A7 端； P2 口輸出的高位地址信號~ 2764和 6264的 A8~A12端。 8155的 AD0~AD7直接連到單片機 80C51的 P0 口，存儲器和 8155 的控制信號線分別與單片機 80C51 的相應(yīng)端連接。為了提高系統(tǒng)的抗干擾性能，譯碼電路采用片選法。單片機 80C51 的 ， ， 與 三線 八線譯碼器 74LS138 的 B， A， C 端相連，譯碼輸出端 Y0 端連至 2764的片選端 CS ； Y1連至 6264 的片選端 CS ；譯碼輸出 Y3連至 8155 的片選端 CS 。 圖 存儲器的擴展設(shè)計圖 單片機的 P0 口輸出低 8位地址， P2 口輸出高 8位地址。 從而 可得各種存儲器及 I/O 接口的端口地址如下： EPROM2764 的 8K地址 0000H— 1FFFH RAM6264 的 8K 地址 2020H— 3FFFH 8155 的命令口地址 4000H 8279 的數(shù)據(jù)口地址 6000H 8279 的命令口地址 6001H 0809 的端口地址 A000H P 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 0 ~ P 2 . 46 2 6 42 7 6 47 4 L S 3 7 30 ~ 7AAA0 ~ 7A0 ~ 7 0 ~ 70 ~ 78 ~ 1 28 ~ 1 2DD DGEC SC SO EO EW RX T A L 1X T A L 28 0 C 5 1P 0 . 0 ~ P 0 . 7P S E NW RR DA L ER E S E TE AW R R D C S I O / MP 2 . 0A D0 ~ 7A L E8 1 5 5P CP BP A7 4 L S1 3 8A B CG 2 AG 1 G 2 B+ 5 VY 0Y 2Y 3Y 5Y 1Y 4Y 7Y 6 30 儀表的鍵盤功能 設(shè)計 以單片機為核心的壓力檢測系統(tǒng)的 鍵盤排列和功能定義如圖 所示。 0 . 2 m p a / 02 m p a / 1 2 0 m p a / 2 2 0 0 m p a / 3 1 0 0 0 m p a / 4自 動 量 程 自 檢 置 數(shù)測 量 值 / 5平 均 值 / 6最 小 值 / 7最 大 值 / 8相 對 誤 差 / 9交 流直 流 啟 動 測 量 圖 壓力 的鍵盤排列和功能定義 采用一鍵雙義鍵盤，按鍵具有上兩檔功能，上檔為控制功能，下檔是輸入數(shù)字。 （ 1） 量程控制鍵。量程控制有 、 2mpa、 20mpa、 200mpa、 1000mpa和自動量程 6 個鍵，按軟件互鎖方式工作。當某一量程鍵被按下時，儀表就退出原量程進入新按下鍵的量 程。 （ 2） 數(shù)據(jù)處理功能鍵。數(shù)據(jù)處理功能鍵有測量值、平均值、最大值最小值、相對誤差 5個鍵，按軟件互鎖方式工作。儀 器 按照鍵盤選擇的數(shù)據(jù)處理功能顯示運算結(jié)果。 （ 3） 自檢鍵。該鍵為軟件自鎖鍵。按下自檢鍵，儀表停止測量并對內(nèi)部電路進行一次檢查，檢查正常則顯示 PASS 以示正常。如果檢查出錯則按出錯部位顯示 ERR。檢查通過后再次按下自檢鍵，儀表返回測量狀態(tài)。在自檢狀態(tài)時，其余按鍵全部失效。 （ 4） 置數(shù)鍵。置數(shù)鍵為定次數(shù)測量方式中設(shè)置測量次數(shù)用，為軟件自鎖鍵。首次按下此鍵。儀表進入次數(shù)設(shè)置狀態(tài)，把其余各鍵切換成下檔功能。此時利用數(shù)字鍵可 向儀 器 設(shè)置次數(shù)，所置入的數(shù)字將在顯示器上顯示，其范圍為0— 100。若設(shè)置一個 0 次數(shù)字，則儀 器 回到初始化測量方式。當數(shù)字設(shè)定完畢后再次按下置數(shù)鍵，儀 器 就把顯示器上顯示的設(shè)定數(shù)字作為定次數(shù)測量的次數(shù)存入內(nèi)部存儲器并退出設(shè)定狀態(tài)；然后按下測量啟動鍵儀 器 即按設(shè)定的次數(shù)進行一次定次數(shù)測量。 （ 5） 測量啟動鍵。此鍵為軟件無鎖鍵。按下此鍵將首先啟動儀 器 進行一次自校準，然后再按照儀 器 的測量方式進行測量。在初始化測量方式時，按下此鍵將啟動一次自校準；然后即返回原有測量狀態(tài)，此時并不影響原有存儲數(shù)據(jù)。在定次數(shù)測量方式時，按下此鍵先進 行一次自校準；然后按定次數(shù)測量方式進行測量，刷新數(shù)據(jù)存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)。 31 8 結(jié)束語 本設(shè)計成功的完成了對基于單片機壓力檢測硬件電路的設(shè)計。通過理論的學習以及通過壓力測量顯示的實驗，使我掌握了單片機原理及智能儀器原理與設(shè)計，基本理論，工作原理，結(jié)構(gòu)，應(yīng)用及現(xiàn)代測試技術(shù)的一般概念。使我進一步對壓力傳感器的工作原理及其應(yīng)用特點有了更為形象和深刻的認識，并且具有了選擇電工儀表及傳感器的能力，有了組建一般測試系統(tǒng)的能力，在設(shè)計過程中也受到了不少啟發(fā)提高了自己的實際操作 能力和解決問題的能力，還有設(shè)計一般測量 電路圖的能力。通過對硬 件結(jié)合應(yīng)用 ,使我把所學到的專業(yè)知識和實際應(yīng)用緊密結(jié)合起來，使知識更加系統(tǒng)化、完善化，并能夠應(yīng)用和指導于實踐。最終安要求設(shè)計出了壓力檢測的硬件電路的總體方案。 32 致 謝 在這里，首先要感謝藺紅老師在我的課題研究和論文撰寫過程中的悉心指導和幫助。藺紅老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、兢兢業(yè)業(yè)的工作作風和平易近人的性格給本人留下了深刻的印象，為本人樹立了良好的學習和工作的榜樣。經(jīng)過兩個月的努力并在老師的精心指導下我成功地完成了此次畢業(yè)設(shè)計的 任務(wù)，設(shè)計的各項內(nèi)容及數(shù)據(jù)均已達到設(shè)計目的及要求。通過本次設(shè)計，不僅使我的理論知識得到了鞏固和充實， 學到了許多新的知識，掌握了許多新的技能，增加了許多新的經(jīng)驗，收獲頗豐！在此向這些幫助過我的指導老師以及其他各位老師及同學們表示我最衷心的感謝！ 其次，要感謝在大學學習期間曾給我講授過課程的各位老師，他們包括李長凱老師，艾比布拉老師，陳華老師，陳志軍老師，阿不里米提老師，常翠玲老師，程志江老師，趙志剛老師，陸毅老師，帕孜拉提老師，謝麗蓉老師，買買提 .熱依木老師，木愛塔爾老師等，感謝老師們在本人在職攻讀及論文撰寫 期間提供的熱情幫助。 最后，再次感謝所有在本人在職攻讀本科學位及論文撰寫過程中提供熱情幫助的所有領(lǐng)導、老師、同學們。 33 參考文獻 [1] 常健生 .檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù) [M], (第 3版 ).北京 :機械工業(yè)出版社 ,2020,2. 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