便攜式氣壓高度計(jì)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-展示頁
2025-07-08 09:54本頁面
【正文】 氣柱愈短，大氣壓也就愈低。大氣壓強(qiáng)的單位有：百帕（hPa）、毫巴（mBr）、毫米汞柱（mmHg）、英寸汞柱（inHg）。推導(dǎo)計(jì)算公式：u=（KPa）,其中P初始值為100KPa。利用氣壓測量海拔高度的具體原理是：根據(jù)計(jì)算和實(shí)測的結(jié)果表明，在海拔高度100m～0m～+4000m范圍內(nèi),可近似地認(rèn)為大氣壓的降低和海拔高度的升高成反比關(guān)系,比例系數(shù)約為–(12. 3～11. 5) Pa/m，即:大約每升高1m，大氣壓力下降約12Pa。基于以上原因，本文設(shè)計(jì)了一款實(shí)用的便攜式氣壓高度計(jì)，該氣壓高度計(jì)能夠方便的時時檢測到氣壓值與高度值，當(dāng)氣壓值達(dá)到極限值時能夠及時限警報(bào)，來提醒使用者注意氣壓環(huán)境。這就是因?yàn)殡S海拔高度的增高大氣壓降低，大氣壓的降低影響了人體內(nèi)氧氣的供應(yīng)。所以，一般根據(jù)大氣壓的變化可以預(yù)測天氣的變化。氣壓高度計(jì)的設(shè)計(jì)原理都是利用氣壓與高度的關(guān)系，先通過壓力傳感器測量出氣壓的值，然后再通過測量氣壓來獲取高度的便攜式高度計(jì)的設(shè)計(jì)法大氣壓與人們的生活息息相關(guān)，與人體的健康息息相關(guān)，我們長期生活在某個地區(qū)的大氣底層，已經(jīng)適應(yīng)了該地區(qū)的大氣壓，對氣壓變化的感覺不大。由于TLC549分辨率為1/255,所以所測的數(shù)據(jù)基本能達(dá)到我們生活需要。單片機(jī)從模數(shù)轉(zhuǎn)換電路獲得電壓之后，根據(jù)電壓與氣壓、氣壓與高度的關(guān)系，計(jì)算出對應(yīng)的氣壓值和高度值，并將其通過液晶屏顯示出來。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)為主控制器，結(jié)合復(fù)位電路、晶振電路、液晶顯示電路、傳感器電路、信號放大電路以及電源電路組成了便攜式氣壓高度計(jì)的設(shè)計(jì)。氣壓高度計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中有著較為廣泛的應(yīng)用，例如：專業(yè)登山隊(duì)員在登山時往往希望得到有關(guān)山峰的海拔高度、氣壓以及溫度的值；飛機(jī)在高空執(zhí)行任務(wù)時也需要獲得及時的高度值，以便矯正系統(tǒng)的飛行路線。關(guān)鍵詞:氣壓高度計(jì)；單片機(jī)；TLC549 ；I前 言氣壓計(jì)就是利用一種特殊的感應(yīng)原件來感應(yīng)大氣壓強(qiáng)度的變化并產(chǎn)生位移變化，再利用機(jī)械放大機(jī)構(gòu)將此位移變化放大表示出來能使人很直觀的知道大氣壓強(qiáng)的變化趨勢。高度計(jì)通過氣壓傳感器測出氣壓值，然后根據(jù)氣壓與高度的關(guān)系，經(jīng)單片機(jī)的處理計(jì)算出高度值，并用液晶顯示測得的高度值和氣壓值。蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）便攜式氣壓高度計(jì)的設(shè)計(jì) 目 錄摘 要 I前 言 II第一章 便攜式氣壓高度計(jì)簡介 1 便攜式氣壓高度計(jì)的研究目的 1 便攜式氣壓高度計(jì)的工作原理 1第二章 便攜式氣壓高度計(jì)的方案設(shè)計(jì) 2 電源的方案選擇 2 單片機(jī)的方案選擇 2 傳感器的方案選擇 3 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的方案選擇 3 顯示器件的方案選擇 4 報(bào)警電路的方案選擇 4第三章 便攜式氣壓高度計(jì)的硬件設(shè)計(jì) 5 電源電路設(shè)計(jì) 5 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) 6 顯示電路設(shè)計(jì) 7 氣壓傳感器電路設(shè)計(jì) 8 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 11第四章 便攜式氣壓高度計(jì)的軟件設(shè)計(jì) 12 主程序設(shè)計(jì) 12 模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計(jì) 13 數(shù)據(jù)處理子程序設(shè)計(jì) 14 顯示子程序設(shè)計(jì) 15 報(bào)警處理子程序設(shè)計(jì) 15第五章 便攜式氣壓高度計(jì)測試 17第六章 總 結(jié) 19致 謝 20參考文獻(xiàn) 21附錄 22摘 要隨著人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)便攜戶外高度測壓這一問題也變的尤其突出，傳統(tǒng)的氣壓計(jì)由于其體積的問題，便攜性能低，無法滿足人們的需求，因此設(shè)計(jì)便攜性能更高的氣壓高度計(jì)便有更大的實(shí)用意義。因此，本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的便攜式氣壓高度計(jì)，該高度計(jì)主要由氣壓監(jiān)測電路、單片機(jī)控制及顯示電路組成。該便攜式氣壓高度計(jì)價格低廉，可操作性強(qiáng)，功能實(shí)用，可用于戶外、汽車等場所進(jìn)行氣壓值和海拔高度值的監(jiān)測，具有推廣價值。另外，根據(jù)大氣壓總是隨著高度的增加而降低的規(guī)律，人們又開發(fā)了氣壓高度計(jì)。因此，制作一個集顯示海拔高度、溫度和氣壓值為一體的氣壓高度計(jì)是十分有意義。高度計(jì)通過氣壓傳感器US9111采集的氣壓值，然后將氣壓值經(jīng)過信號放大電路進(jìn)行處理，處理后的信號再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成05V電壓值送給單片機(jī)進(jìn)行處理。該高度計(jì)可以測量電壓范圍（—），—。 30第一章 便攜式氣壓高度計(jì)簡介 便攜式氣壓高度計(jì)的研究目的 氣壓高度計(jì)是常見的測量工具，在人們進(jìn)行戶外旅行、登山運(yùn)動、野外測量等活動中起到非常重要的作用。但是，低氣壓下的陰雨和下雪天氣、夏季雷雨前的高溫濕悶天氣，也就是大氣壓在降低，使人抑郁不適，雨后天睛的心情舒暢，就是氣壓升高的原因。我們從報(bào)紙或電視中了解到：對于登山運(yùn)動員，到了高山地區(qū)，會出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐等癥狀（所謂的高原反應(yīng)），高度增加，人的感覺越明顯。當(dāng)大氣壓下降時，大氣中的氧分壓、肺泡的氧分壓和動脈血氧飽和度都隨之下降，導(dǎo)致人體發(fā)生一系列生理反應(yīng)。 便攜式氣壓高度計(jì)的工作原理氣壓高度計(jì)是利用大氣壓的變化規(guī)律，來測量所在地的海拔高度和所在地的大氣壓變化，以及測量因地域變化發(fā)生的相對高度。利用此原理,來實(shí)現(xiàn)對高度的計(jì)算。要使用氣壓高度計(jì)，必須了解以下基本知識：大氣壓強(qiáng)（簡稱大氣壓）：即空氣作用在所在地面單位面積上的壓力（即空氣重量）。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：根據(jù)國際假設(shè)規(guī)定，在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下空氣作用在單位海平面的大氣壓力，即海拔0米高度面的大氣壓強(qiáng)，（）。因此，大氣壓總是隨著高度的增加而降低的。復(fù)位電路：復(fù)位單片機(jī)，使單片機(jī)從初始狀態(tài)開始工作。采用的晶振頻率是12MHz。報(bào)警電路：發(fā)出聲音報(bào)警。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路：實(shí)現(xiàn)模擬的氣壓值信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號給單片機(jī)進(jìn)行處理。方案二：使用鋰電池使用15V的鋰電池，然后經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后得到5V的電壓。 單片機(jī)的方案選擇本文設(shè)計(jì)的便攜式氣壓高度計(jì)以單片機(jī)為核心，常用的單片機(jī)有以下幾種：方案一：AT89S51AT89S51具有ISP在線編程功能，這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機(jī)存儲器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境上拔除,可以在線燒寫。 AT89S51具有全新的加密算法，這使得對于89S51的解密變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯。比如80589C51等產(chǎn)品。采用FLASHROM，內(nèi)部具有4KB的存儲空間， 能在3V超低壓下工作，而且S51單片機(jī)完全兼容，但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時，由于不具備RSP在線編程技術(shù)，當(dāng)對電路進(jìn)行調(diào)試時，由于程序的錯誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ?，需要燒入程序時對芯片的多次插拔會對芯片造成一定的損壞。所以選擇方案一?？蛇x用
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