【正文】 多單片機應(yīng)用領(lǐng)域中，配接各種類型的語音接口，構(gòu)成具有合成語音輸出能力的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，以增強人機對話的功能。但是綜合本系統(tǒng)的實際情況，本系統(tǒng)只是簡單的設(shè)置溫度上下限和氣壓上下限，不用大量的按鍵輸入，因此本系統(tǒng)還是采用了獨立按鍵，不僅價格便宜，編程方便，而且也能很好的滿足系統(tǒng)的需要。獨立按鍵價格低廉，而且堅固耐用，且編程操作簡單，但是接線麻煩。 顯示屏 本系統(tǒng)在顯示屏選型上同樣也有多種選擇， LCD1602 液晶、數(shù)碼管、LCD12864 中文液晶等，雖然數(shù)碼管價格低， 12864 中文液晶可顯示中文，但是數(shù)碼管的顯示很簡單，在設(shè)置上下限時顯示不是很好，且不能顯示提示性話語，12864 中文液晶價格昂貴，用在本系統(tǒng)中揮增加成本，綜合價格和顯示直觀這兩個條件，本系統(tǒng)最終選擇了 1602 液晶，因為它價格不是很貴，而且顯示也相對來說比較直觀。 氣壓傳感器 本系統(tǒng)可選氣壓傳感器分別有 BMP08 MXP411 MXP4105 等，雖然他們都可以完成對氣壓的測量，但是 MXP4115 和 MXP4105 只能測量氣壓，而前面的 BMP085 不但可以測量氣壓還可以測量溫度，而且三者的價格都差不 多，因此考慮系統(tǒng)功能豐富的情況下，本系統(tǒng)選擇使用了 BMP085 氣壓傳感器。 下面對以上器件選型方案進行論證 單片機 本系統(tǒng)在選擇處理器時有多種選擇，例如 51 單片機、 AVR 單片機、 ARM等，這些處理器都可以完成本系統(tǒng)的功能，雖然 ARM、 AVR 單片機在處理速度以及外設(shè)上都比 51 好，但是從系 統(tǒng)本身復(fù)雜程度和系統(tǒng)成本上考慮，最終還是采用了 51，因為 51 雖然在性能上比不上 ARM 和 AVR 單片機，但是 51 的價格比他們低，而且在本系統(tǒng)上 51 能夠很好的完成。 本系統(tǒng)最終采用了改進后的方案， 從缺點出發(fā)，以改進缺點保持優(yōu)點為主線分析設(shè)計出補充方案 ，使得整個設(shè)計能夠很好的滿足設(shè)計需要。只要是完善系統(tǒng)的功能。當然這樣的設(shè)計是我們所不希望的，我們的設(shè)計目的是想要我們的系統(tǒng)發(fā)揮它最大的優(yōu)勢。 方案優(yōu)點： 以上方案能夠很好的實現(xiàn)氣壓測量和溫度測量，并且測量精度高，抗干擾強，比普通的氣壓計有很大的優(yōu)勢。由氣壓傳感器測量出環(huán)境溫度和當?shù)貧鈮?，并且將?shù)據(jù)傳輸給單片機，單片機經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，將結(jié)果顯示在 LCD1602 液晶上，同時可由系統(tǒng)外部的按鍵設(shè)定溫度上下限和氣壓上下限，并且由單片機進行判斷實際的環(huán)境溫度以及當?shù)氐臍鈮菏欠癯^設(shè)定的上下限，如果超限了則由單片機驅(qū)動外部報警器件進行報警。因為其眾多的優(yōu)點使得它的應(yīng)用領(lǐng)域還會更廣。 近年來，傳感器技術(shù)發(fā)展的特別快，并且得到了廣泛的應(yīng)用，正因為這些傳感器的應(yīng)用使得越來越多的智能測量儀器出現(xiàn)。 由以上的眾多優(yōu)點可以看出，數(shù)字氣壓計的研究設(shè)計是很有實際意義，而且會有很廣泛的應(yīng)用。 第四，便于攜帶 普通的氣壓計因為大部分是靠物理器件的變化來測量的氣壓的，因此它占用的空間就會大，而數(shù)字氣壓計就可以做的很小，大多數(shù)情況下都是做在了一塊電路板上而且數(shù)字氣壓計有專門的芯片，它有著很高的集成度，只要配合外部單片機就能組成高性能的數(shù)字氣壓計。 第二，利于讀數(shù) 普通的氣壓計一般都是靠刻度進行讀數(shù)的，由于刻度本身誤差和讀數(shù)誤差使得測量數(shù)據(jù)在無形中又增加了誤差，還有就是測量值的直觀性，普通的氣壓計在讀數(shù)時需要看刻 度，并且需要簡單計算才能得到數(shù)值，而數(shù)字氣壓計的數(shù)值顯示很直觀，直接將數(shù)值通過屏幕顯示，能夠很大程度上減少讀數(shù)時間，提高了測量工作效率。同樣，數(shù)字氣壓計技術(shù)也就很順其自然的成為了氣壓測量領(lǐng)域的先進技術(shù)了，它在很多領(lǐng)域里都發(fā)揮著非常巨大的作用：例如在工業(yè)方面，用數(shù)字氣壓計測量封閉空間的氣壓，以確保在封閉空間工作的安全性；在農(nóng)業(yè)方面，用數(shù)字氣壓計測量大氣氣壓，及時掌握預(yù)測和掌握天氣變化；此外數(shù)字氣壓計還有測量海拔高度的作用。本系統(tǒng)的最終目標是完成基本的測量環(huán)境溫度以及當?shù)貧鈮海⑶液芊€(wěn)定快速的完成溫度氣壓上下限自由設(shè)定功能，還要能很好的完成超限報警功能。本文還重點介紹了應(yīng)用單片機達到系統(tǒng)自動檢測功能，以及自由設(shè)定溫度以及氣壓上下限功能。 基于單片機的數(shù)字氣壓計設(shè)計 學院名稱： 電氣信息工程學院 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 09 電 1w 姓 名： 邵 元元 指導(dǎo)教師姓名： 高倩 指導(dǎo)教師職稱： 年 月 JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（ 論 文 ） 摘 要 本文主要介紹的是基于單片機和氣壓傳感器 BMP085 設(shè)計的數(shù)字氣壓計系統(tǒng)，主要介紹了本系統(tǒng)的硬件組成以及軟件流程。本系統(tǒng)通過氣壓傳感器 BMP085獲取環(huán)境溫度以及當?shù)貧鈮海⑼ㄟ^核心處理芯片單片機獲取氣壓傳感器BMP085 的數(shù)值，然后經(jīng)過相應(yīng)的軟件處理，獲得理想的數(shù)值，最后單片機將獲得的數(shù)據(jù)送至顯 示器件 LCD1602 進行顯示。在介紹硬件的同時，本文還結(jié)合硬件 闡述了該系統(tǒng)系統(tǒng)的軟件設(shè)計， 詳細的介紹 以 C 語言為開發(fā)語言，以單片機為控制核心的數(shù)字氣壓計設(shè)計系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 氣壓傳感器； C 語言 ；單片機； 目 錄 摘要 ............................................................ 2 目錄 ............................................................ 3 前言 ............................................................ 4 1. 本系統(tǒng)設(shè)計意義以及目的 ...................................... 4 2. 數(shù)字氣壓計發(fā)展趨勢 .......................................... 5 第一章 數(shù)字氣壓計基本概述 6 本系統(tǒng)基 本結(jié)構(gòu) 6 本系統(tǒng)方案和器件選型 方案論證 ............................... 6 第二章 數(shù)字氣壓計系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 ................................. 9 本系統(tǒng)硬件電路概述 ......................................... 9 系統(tǒng)硬件各模塊設(shè)計簡介 ..................................... 9 第三章 數(shù)字氣壓計系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .................................... 19 本系統(tǒng)主程序設(shè)計流程 ...................................... 19 系統(tǒng)各子程序設(shè)計 .......................................... 20 第四章 數(shù)字氣壓計系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試 .................................. 28 本系統(tǒng)硬件調(diào)試 ............................................ 28 本系統(tǒng)軟件調(diào)試 ............................................ 28 第五章 總結(jié) ........................................................ 30 系統(tǒng)完成結(jié)果 ............................................ 30 經(jīng)驗總結(jié)和感謝 .......................................... 30 參考文獻 32 前 言 隨著時代的發(fā)展人們對事物的研究程度更加的深入，更加的細化了，以前我們研究的級別都還在毫米，微米級別上，而如今納米級的精度都隨處可見了，因此普通的物理級測量系統(tǒng)已經(jīng)達不到如今 社會對測量的要求了，因此高精度數(shù)字化的測量儀器就成為了現(xiàn)在社會測量領(lǐng)域中一項很重要的技術(shù)。等等以上這些應(yīng)用雖然普通的氣壓計都可以完成，但是普通氣壓計還是不能很好滿足以上應(yīng)用，和數(shù)字氣壓計相比普通氣壓的劣勢主要體現(xiàn)在以下幾個方 面： 第一，測量精度 普通的氣壓計都是從物理層面出發(fā)去測量氣壓的，因此它受外界環(huán)境，測量人員等因素影響很大，因此它測量的數(shù)值就不是很精確，但是本文所介紹的氣壓計是完全數(shù)字化的氣壓計，受外界環(huán)境和測量人員的影響很小，還有它是將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字進行測量，這樣又更進一步的降低了測量過程中的干擾提高了測量精度。 第三，智能化 普通的氣壓計在智能方面很欠缺，基本不能達到智能化應(yīng)用，基本上就只能完成單一的氣壓測量任務(wù)，而且無法將測量數(shù)據(jù)保存，也就是說想要測量一段時間氣壓變化值，必須測量者時時刻刻人工記錄數(shù)值，這樣使得工作人員工作量 非常大，而數(shù)字氣壓計就可以做的非常的智能化，它不但可以將測量值時時的保存起來，它通過外部干預(yù)設(shè)定相應(yīng)的上下限值，以達到自動判斷的目的。不但便于攜帶而且性能穩(wěn)定。 本文所設(shè)計的數(shù)字氣壓計就是利用高集成度的氣壓測量芯片，配合高速處理器單片機組成的，它具有高智能化， 性能穩(wěn)定，以及體積小等特點，本設(shè)計在系統(tǒng)外部設(shè)計了人工干預(yù)設(shè)定上下限功能，并且能夠自動判斷超限報警。 數(shù)字氣壓計就是傳感器技術(shù)的產(chǎn)物，它被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、國防領(lǐng)域等。 第一章 數(shù)字氣壓計基本概述 本系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 本文所設(shè)計的數(shù)字氣壓計系統(tǒng)是由高速處理器 8052 單片機、 BMP085 氣壓傳感器、 lcd1602 液晶等器件組成。 本系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如下圖： 本系統(tǒng)方案和器件選型方案論證 本系統(tǒng)方案 論證 最初方案： 利用 BMP085 氣壓傳感器時時測量環(huán)境溫度和大氣氣壓，并將測量的數(shù)據(jù)經(jīng)過總線傳輸給單片機，經(jīng)單片機將數(shù)據(jù)處理后，將處理后的數(shù)據(jù)送至 lcd1602液晶進行顯示。 方案缺點： 傳輸設(shè)定 參 數(shù) 傳輸顯示數(shù)據(jù) 傳輸命令 傳輸數(shù)據(jù) BMP085 氣 壓 傳 感 器 8052 單片機 LCD1602 液晶 外部設(shè)定按鍵 本方案雖然能夠完成基本的測量功能，而且還提高了測量精度，增強了抗干擾能力，但是本方案將設(shè)計重點只放在了數(shù)字上面了，更多的是為了將數(shù)字氣壓計的數(shù)字化體現(xiàn)出來，忽略了功能方 面的欠缺，使得本系統(tǒng)比傳統(tǒng)的氣壓計優(yōu)勢不大。 改進方案： 總結(jié)最初方案的缺點后，設(shè)計了改進方案，改進方案是在最初方案優(yōu)點的基礎(chǔ)上，發(fā)揮優(yōu)點的長處，改進缺點方面的不足。在系統(tǒng)外部加入了外部設(shè)定按鍵，可以由人工設(shè)定溫度上下限和氣壓上下限，并且能夠在超限后報警，這樣的設(shè)計不僅能發(fā)揮最初方案的優(yōu)勢，又使得系統(tǒng)在功能上更加的完善了。 本系統(tǒng)器件選型方案論證 本系統(tǒng)主要用到的元器件有：單片機、氣壓傳感器、顯示屏、按鍵，器件型號的選擇也在很大程度上影響著整個系統(tǒng)的功能和成本，因此器件選型對于整個系統(tǒng)設(shè)計來說也顯的非常的重要，因此對于器件選型在設(shè)計時也做了詳細的論證過程。因此從本系統(tǒng)實際情況出發(fā)（本系統(tǒng)并不是很復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和并不需要很高速的數(shù)據(jù)處理）在單片機選型上選擇 51 單片機。