【正文】 發(fā)出控制指令。該模塊的作用是將檢測到的模擬信號轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，經(jīng)電平保護(hù)后輸出到數(shù)據(jù)處理部分。另外系統(tǒng)配有鍵盤，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)存儲(chǔ)、預(yù)警值設(shè)定、系統(tǒng)復(fù)位，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的有關(guān)功能。LCD液晶設(shè)備顯示壓力值的測量結(jié)果及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果等，配合蜂鳴器和LED二極管進(jìn)行聲光報(bào)警。 課題任務(wù)該設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)壓力檢測系統(tǒng)的智能檢測，如實(shí)時(shí)壓力測量、手動(dòng)存儲(chǔ)壓力值、壓力預(yù)警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等。壓力傳感器是工業(yè)儀器、儀表控制中最為常用的一種傳感器，廣泛地應(yīng)用在各種工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，涉及眾多行業(yè)。因此，研究開發(fā)高性能的智能壓力傳感器系統(tǒng)有利于促進(jìn)信息技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，對提高設(shè)備性能及自動(dòng)化水平具有重要意義。由于智能傳感器系統(tǒng)的研究起步較晚，各方面理論缺乏和實(shí)踐不夠，離實(shí)際應(yīng)用需求還有很大差距，尤其是用于壓力測量的壓力傳感器。21世紀(jì)提出了科學(xué)技術(shù)就是第一生產(chǎn)力的口號，各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)在這一浪潮下取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展和進(jìn)步，傳感器技術(shù)也越來越受到各方面的重視，雖然在某些領(lǐng)域我國已趕上或者接近世界先進(jìn)水平。并且日本還將傳感器列為六大技術(shù)之首；美國將上世紀(jì)90年代看作是傳感器時(shí)代，將傳感器技術(shù)列為90年代22項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一。世界上很多國家十分重視發(fā)展傳感器技術(shù)，傳感器技術(shù)可以應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科技等各個(gè)領(lǐng)域，有著極其廣闊的前景。 壓力檢測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀壓力檢測系統(tǒng)靠的就是壓力傳感器去采集壓力信號。通過測取壓力的大小也可以知曉液面的高度。壓力的檢測在其他工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對于控制生產(chǎn)的正常運(yùn)行也非常重要。壓力是生產(chǎn)過程中四大重要參數(shù)之一，實(shí)時(shí)檢測壓力可以判斷生產(chǎn)過程中機(jī)器是否安全可靠的運(yùn)行[2]。為了確保工業(yè)制造過程中的高效與安全，必須精確地控制生產(chǎn)過程中的一些諸如壓力、流量、溫度等主要參數(shù)。傳感器技術(shù)是現(xiàn)代測量和自動(dòng)化技術(shù)的重要技術(shù)之一。而傳感器檢測系統(tǒng)智能化和集成化的程度主要取決于系統(tǒng)內(nèi)部微處理器的性能[1]?？梢院敛豢鋸埖恼f，高端先進(jìn)儀器是其構(gòu)造中含有微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的產(chǎn)生促使現(xiàn)代控制系統(tǒng)時(shí)代的到來。計(jì)算機(jī)的使用在工業(yè)過程控制生產(chǎn)中是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 A/D converter。另外，該系統(tǒng)電路簡單，成本低，使用壽命長，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)的壓力檢測范圍為010Kg，測量精度可以達(dá)到10g，具有高精度，低成本，易攜帶的特點(diǎn)。但是由于自身的穩(wěn)定性其測量結(jié)果仍存在誤差。本設(shè)計(jì)根據(jù)壓力傳感器零點(diǎn)補(bǔ)償與非線性補(bǔ)償原理，設(shè)計(jì)出了測量壓力傳感器的硬件電路。 學(xué)號： xxxxxxx xx 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（xxxx屆）題 目 基于51單片機(jī)的壓力檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 生 xxxx 學(xué) 院 xxxxxxxxxxxxxxxx 專業(yè)班級 xxxxxxxx 校內(nèi)指導(dǎo)教師 xxxx 專業(yè)技術(shù)職務(wù) xxxxxx 校外指導(dǎo)老師 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 二〇xxx年六月基于51單片機(jī)的壓力檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要：本設(shè)計(jì)借助壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過信號放大，使用高精度A/D轉(zhuǎn)換器件，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算處理轉(zhuǎn)換成LCD液晶可以識(shí)別的信息，最后顯示輸出。初始化后可以重設(shè)閾值，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)存儲(chǔ)八個(gè)以內(nèi)的數(shù)據(jù)，并可以查詢歷史記錄，對存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并且在實(shí)時(shí)壓力檢測的過程中，預(yù)警電路一直監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行。采用單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，具有精度高、功能強(qiáng)等特點(diǎn)。本課題設(shè)計(jì)的壓力檢測系統(tǒng)具有壓力測量、超重報(bào)警、壓力存儲(chǔ)及歷史數(shù)據(jù)查閱和壓力值數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。采用LCD12864液晶顯示測量結(jié)果，比傳統(tǒng)壓力檢測系統(tǒng)的精確度更高和直觀性更好。關(guān)鍵詞：壓力傳感器；A/D轉(zhuǎn)換器；LCD12864Design of pressure detection system based on MCU 51Abstract：Using pressure sensor converts the pressure signal into electrical signal, after amplification, using high precision A/D conversion device that converts analog signals into digital signals in this design, then through single chip microputer processing into the information that LCD can identify, at last displaying and outputting information. After initialization the system can reset the threshold, achieve storing within eight data manually, and can query the history records, the statistic analysis the stored data and in the process of realtime pressure detection, early warning circuit has been monitoring the operation of the system. This paper according to the principle of zero pensation and nonlinear pensation for pressure sensor, designing measuring pressure sensor hardware. Singlechip implementation has the characteristics of high precision, strong function. Because of its stability errors still exist in the measurement. The topic functions for pressure detection system are overweight alarm, storage, statistical analysis of historical data access and pressure value. The measurement range of the system is from 0 to 10 kg, measurement accuracy can reach to 10 g. It has the advantage of high precision, low cost, easy to carry. Measurement results display with LCD 12864 , Contrast to the traditional pressure test system, it has higher accuracy and intuitive. In addition, the system circuit is simple, low cost, long service life and wide scope of application.Key words：Pressure sensor。 LCD12864 目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 III1 引言 1 研究背景及意義 1 壓力檢測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 1 課題任務(wù) 22 系統(tǒng)分析與總體方案設(shè)計(jì) 3 壓力檢測系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì) 3 壓力檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 3 實(shí)時(shí)壓力測量顯示方案 4 實(shí)時(shí)壓力監(jiān)控預(yù)警方案 43 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 5 單片機(jī)系統(tǒng) 5 單片機(jī)選型 5 單片機(jī)晶振電路和復(fù)位電路 7 數(shù)據(jù)采集模塊 8 壓力傳感器 9 信號放大電路 10 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換 11 人機(jī)交互模塊 15 液晶顯示單元 15 矩陣鍵盤單元 17 聲光報(bào)警模塊 18 電源供電模塊 184 軟件程序設(shè)計(jì) 20 軟件開發(fā)環(huán)境 20 I/O端口分配 21 軟件主程序構(gòu)架 22 主要功能子程序的設(shè)計(jì) 23 A/D子程序設(shè)計(jì) 24 中斷子程序設(shè)計(jì) 25 查詢歷史數(shù)據(jù)子程序設(shè)計(jì) 25 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析子程序設(shè)計(jì) 26 閾值重設(shè)子程序設(shè)計(jì) 27 人機(jī)交互子程序設(shè)計(jì) 285 系統(tǒng)調(diào)試 33 數(shù)據(jù)采集調(diào)試 33 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析調(diào)試 33 聲光報(bào)警調(diào)試 34 軟件調(diào)試 34 實(shí)物展示 346 結(jié)束語 39參 考 文 獻(xiàn) 40致 謝 41附 錄 A 42附 錄 B 44IIIxx本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1 引言 研究背景及意義近年來，微型計(jì)算機(jī)越來越普遍地應(yīng)用于人們的日常工作、生活中。人們越來越關(guān)注由單片機(jī)構(gòu)成的嵌入式系統(tǒng)。在這信息高速發(fā)展的時(shí)代，傳感器檢測系統(tǒng)的發(fā)展有兩個(gè)及其重要的方向，分別為智能化與集成化。當(dāng)前國內(nèi)外開發(fā)和研究的熱點(diǎn)是具有數(shù)據(jù)處理能力，能夠進(jìn)行自動(dòng)檢測、自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)誤差補(bǔ)償、自動(dòng)抽樣、以及標(biāo)度變換功能的智能壓力傳感器檢測系統(tǒng)。壓力測量在工業(yè)安全生產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測中具有重要的意義。其中良好的控制壓力，可以保障生產(chǎn)過程中的安全，因此準(zhǔn)確地測量壓力顯得尤為重要。如：確保密閉容器內(nèi)的壓力在安全指標(biāo)范圍以內(nèi)，確保易燃易爆介質(zhì)的壓力不超標(biāo)。在一些工業(yè)裝置上都時(shí)?？梢砸姷接袎毫Ρ?，實(shí)時(shí)的監(jiān)測壓力大小，如若失常則報(bào)警，很好的保證了生產(chǎn)的安全運(yùn)作?？偠灾?，為了保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行，必須按照工藝要求保持穩(wěn)定的壓力，所以準(zhǔn)確測量壓力在實(shí)際過程是非常重要的。傳感器從探索宇宙到海洋的開發(fā)，從生產(chǎn)過程的控制到現(xiàn)代科技文明中都有使用，使用面幾乎涵蓋了任何一項(xiàng)現(xiàn)代科技產(chǎn)物。例如，在日本傳感器技術(shù)被列為六大核心技術(shù)之一，其他五項(xiàng)核心技術(shù)為通信、激光、半導(dǎo)體、超導(dǎo)和計(jì)算機(jī)。我國在傳感器的研究上也已經(jīng)有二十多年的歷史并取得了很大的成就。但是從總體來看，我國在傳感器技術(shù)的研究和生產(chǎn)還落后于國外傳感器技術(shù)，如今正處于方興未艾的階段。如何生產(chǎn)高性能、小體積、低成本的智能壓力傳感器系統(tǒng)還需進(jìn)一步開發(fā)和研究。壓力的實(shí)時(shí)檢測和控制能夠保證生產(chǎn)設(shè)備的安全運(yùn)行。通過壓力傳感器將被測物體的壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號，再經(jīng)過放大器進(jìn)行信號放大，送至24位A/D轉(zhuǎn)換器，然后將模擬信號轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號，再經(jīng)單片機(jī)轉(zhuǎn)換成LCD顯示器可以識(shí)別的信息，最后顯示輸出。該課題以STC89C51RC單片機(jī)為控制核心，配合電阻應(yīng)變式壓力傳感器、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片HX7112864液晶顯示等外圍器件，對壓力檢測系統(tǒng)進(jìn)行控制與數(shù)據(jù)采集。壓力傳感器采集被測物體的壓力信號，傳輸給單片機(jī)進(jìn)行分析處理。2 系統(tǒng)分析與總體方案設(shè)計(jì) 壓力檢測系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì) 壓力檢測系統(tǒng)裝置主要由五個(gè)模塊組成： 數(shù)據(jù)采集模塊。 信號處理模塊。人機(jī)交互模塊。通過4*3矩陣鍵盤對單片機(jī)下達(dá)指令實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制；顯示采用12864液晶模塊，可以提供豐富、直觀、友好的信息界面。當(dāng)報(bào)警程序啟動(dòng)時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音、發(fā)光二極管點(diǎn)亮。系統(tǒng)通過USB電源供電，單片機(jī)程序也可通過USB線串行下載。通電后電源指示燈點(diǎn)亮。 實(shí)時(shí)壓力測量顯示方案本裝置中系統(tǒng)壓力的檢測，采用量程為10kg的高精度電阻應(yīng)變式壓力傳感器，將壓力信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，再傳送給A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片HX711。壓力傳感器在每次單片機(jī)復(fù)位后自動(dòng)校準(zhǔn)歸零。 實(shí)時(shí)壓力監(jiān)控預(yù)警方案為了實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力大小。然后按確認(rèn)鍵即可完成閾值重設(shè)的操作。被測物體的壓力，經(jīng)過傳感器變?yōu)槟M信號，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片HX711轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)是集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)也稱作單片微電腦或單片微型計(jì)算機(jī)，它是把中央處理器（CPU）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、輸入/輸出端口（I/O）等主要計(jì)算機(jī)功能部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。自從上世紀(jì)80年代初Intel公司推出MCS51系列單片機(jī)以后，全球諸多著名的半導(dǎo)體廠商相繼生產(chǎn)與51系列兼容的單片機(jī)，使得單片機(jī)型號不斷增加，功能不斷增強(qiáng)，品種不斷豐富[3]。 單片機(jī)引腳圖 單片機(jī)各引腳介紹：l I/O口引腳P0（第32腳~39腳）：雙向8位三態(tài)I/O口。l I/O口引腳P1（第1腳~8腳）：8位準(zhǔn)雙向I/O口。l I/O口引腳P2（第21腳~28腳）：8位準(zhǔn)雙向I/O口。l I/O口引腳P3（第10腳~17腳）：8位準(zhǔn)雙向I/O口。作為第二功能使用時(shí)，值得強(qiáng)調(diào)的是，P3口每一條引腳均可獨(dú)立定義為第一功能的輸入輸出或第二功能。l 電源引腳Vss（第20腳）：接地。l EA（第31腳）：當(dāng)EA為低電平時(shí)，不管內(nèi)部是否有程序存儲(chǔ)器（8031型號單片機(jī)沒有內(nèi)