【正文】 Vout = Vs ( 0. 01059 P 0. 1528) 177。MPX4115具有溫度補償作用，穩(wěn)定性和抗干擾能力很強。還能為高水準(zhǔn)模擬輸出信號提供一個均衡壓力。 氣壓傳感器V/F轉(zhuǎn)換器電源模塊單片機液晶顯示器 11系統(tǒng)總框圖三、主要元器件的功能作用1 .氣壓傳感器MPX4115MPX4115系列壓電電阻傳感器是一個硅壓力傳感器。2系統(tǒng)總框圖氣壓計硬件部分由四部分構(gòu)成，它們分別是：信息采集模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，信息處理模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊。軟件部分應(yīng)用C語言及單片機知識根據(jù)系統(tǒng)特點寫出需要的單片機程序。各模塊之間沒有復(fù)雜的信號傳輸，干擾較小，系統(tǒng)較穩(wěn)定。設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時，需要考慮整體的穩(wěn)定性、復(fù)雜程度、整體造價及調(diào)試時要考慮的難易程度等因數(shù)。該課題的主要技術(shù)指標(biāo)是LCD1602上顯示的氣壓是否準(zhǔn)確，如果有波動，波動范圍是否在可控制范圍之內(nèi)。由此可見，數(shù)字氣壓計對我們的生活帶來的影響是巨大的。胎壓必須隨時檢查，而且要在輪胎冷卻的情況下進(jìn)行，否則高溫會使氣壓升高，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。輪胎是汽車安全行駛的一個沖要部件，由于輪胎的原因造成的安全事故的后果是極其嚴(yán)重的，胎壓是輪胎的生命，所以要隨時保證在正確的胎壓下行駛，是對車主人身安全的負(fù)責(zé)。數(shù)字化和小型化的氣壓計的出現(xiàn)使得各個領(lǐng)域?qū)鈮旱臏y量更加便捷和直觀。二十一世紀(jì)是一個信息飛速發(fā)展的時代，傳統(tǒng)的氣壓計由于其自身缺陷已無法適應(yīng)當(dāng)今時代的需求，對其改革成為了必然趨勢，因此，對數(shù)字氣壓計的研究和設(shè)計對氣壓測量而言有了十分實際的意義。最古老的氣壓計應(yīng)屬水銀氣壓計和無液氣壓計。它首先通過傳感器MPX4115獲得與大氣壓相對于的模擬電壓值，其次它經(jīng)過電壓頻率轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖，單片機接受該數(shù)字脈沖信號后，由得到的單位時間內(nèi)獲得的脈沖數(shù)依據(jù)電壓與頻率的線性關(guān)系式計算出對應(yīng)的實際氣壓值，最后在單片機的控制下在液晶顯示模塊上顯示實時的氣壓值。課程設(shè)計報告名 稱：數(shù)字氣壓計 專 業(yè)： 年　　級： 09級 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 完成日期：2012年 05月15 日 摘要：氣壓表在現(xiàn)實生活中的使用并不是很明顯，大部分人在一生中很少甚至是沒有接觸過氣壓表，但是氣壓表在某一些工作領(lǐng)域確實是不可或缺的重要物件，例如國防領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域。本設(shè)計介紹了一種基于氣壓傳感器MPX4115的數(shù)字氣壓系統(tǒng)的實時顯示電路設(shè)備。關(guān)鍵詞：單片機；氣壓傳感器；液晶顯示器；V/F轉(zhuǎn)換器引言：1643年，托里查理實驗的成功，標(biāo)志著人類開始意識到大氣壓的存在并開始著手研究大氣壓給我們的生活帶來的影響。傳統(tǒng)的氣壓計往往體積會比較大，而且在對氣壓的測量時也無法直觀的讀出其大小，其精度較低，容易受環(huán)境影響。 二十一世紀(jì)追求的是飛躍式的技術(shù)發(fā)展，特別是隨著電子制造技術(shù)的進(jìn)步，使氣壓計趨向于向數(shù)字化、小型化方向發(fā)展成為了可能。例如汽車氣壓計，使得汽車愛好者更懂得如何保護(hù)自己的愛車。胎壓過低會導(dǎo)致不正常磨損或輪胎內(nèi)部損傷，胎壓過高則會使得輪胎及輪胎圈較容易受到不平地面的沖擊而變形，甚至?xí)?dǎo)致爆胎。 一，功能要求該課程設(shè)計數(shù)字氣壓計的主要功能是顯示當(dāng)前的氣壓。二、系統(tǒng)設(shè)計1整體設(shè)計思想本設(shè)計主要的功能是使整個電路能夠完成液晶顯示器上能顯示出正確的氣壓讀數(shù)。圖11所示框圖中的每一部分對應(yīng)一個電路單元，各部分電路可獨立完成各自功能。本設(shè)計是基于MPX4115的數(shù)字氣壓計的設(shè)計，主要包括對軟硬件的設(shè)計和調(diào)試。硬件部分主要包括四大塊，即大氣壓的非電信號數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換、處理以及顯示。下圖為系統(tǒng)總框圖。這個傳感器結(jié)合高級的微電機技術(shù)，薄膜鍍金屬。在0℃85℃%，溫度補償是40℃125℃。且可以產(chǎn)生與所加氣壓呈線性關(guān)系的高精度模擬輸出電壓。Error式中, Vs 是工作電壓, P 是大氣壓值, Vout 為輸出電壓。LM331是一款高精度電壓頻率轉(zhuǎn)換芯片。通過測量V/F輸出頻率，可以實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換功能。線性度好, 最大非線性失真小于0. 01 % , 工作頻率低到0. 1Hz 時尚有較好的線性；變換精度高數(shù)字分辨率可達(dá)12 位；外接電路簡單, 只需接入幾個外部元件就可方便構(gòu)成V/ F 或F/ V 等變換電路,并且容易保證轉(zhuǎn)換精度。數(shù)據(jù)處理模塊主要是對A/D轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行多次采集，并且對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，此處理過程主要是對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行初值定義以及相應(yīng)的移位處理，并且把處理好的數(shù)據(jù)送入相應(yīng)的緩沖區(qū)，為后面的顯示模塊作好準(zhǔn)備。在數(shù)據(jù)的顯示模塊中，我們采用的是1602LCD液晶顯示。MPX4115系列壓電電阻傳感器是一個硅壓力傳感器。在0℃85℃%，溫度補償是40℃125℃。其中1腳是輸出信號端，輸出的是與氣壓值相對應(yīng)的模擬電壓信號。圖31 數(shù)據(jù)采集模塊原理圖2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊氣壓傳感器MPX4115輸出的是模擬電壓，因此，必須進(jìn)行模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換才能交由單片機處理。V/F器件的作用是將輸入電壓的幅值轉(zhuǎn)換成頻率與輸入電壓幅值成正比的脈沖序列，雖然V/F器件本身還不能算作量化器，但加上定時器與計數(shù)器以后也可以實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。通過測量V/F輸出頻率，可以實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換功能。其中圖中的7號引腳Vin是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)據(jù)輸入端，接到上一個數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端。圖32 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊原理圖L