智能壓力測(cè)量?jī)x課程設(shè)計(jì)說明書-在線瀏覽
2024-08-30 01:19本頁面
【正文】 8 日 鄭州華信學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目 智能壓力測(cè)量?jī)x 專業(yè)、班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化三班 學(xué)號(hào) 1102120310 姓名 楊巍 主要內(nèi)容：利用單片機(jī)計(jì)一個(gè)智能壓力測(cè)量?jī)x，要求顯示壓力數(shù)據(jù)?；疽螅?，要求顯示當(dāng)前壓力數(shù)值。主要參考資料：[1]李全利，單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]，高等教育出版社[2]王文杰，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M]，冶金工業(yè)出版社[3]朱清慧，PROTEUS教程——電子線路設(shè)計(jì)、制版與仿真[M]，清華大學(xué)出版社[4]單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，天煌教儀[5]彭偉，單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)100例[M]，電子工業(yè)出版社完 成 期 限： 指導(dǎo)教師簽名： 課程負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日目錄摘 要 2 1 引 言 2 問題的提出 2 3 2方案設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)論證 3 3 3 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 4 AT89C51單片機(jī) 4 AT89C51單片機(jī)介紹 4 選用AT89C51單片機(jī)原因 6 時(shí)鐘電路 6 復(fù)位電路 6 PG160128A顯示電路 7 A/D轉(zhuǎn)換電路 8 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 9 9 10 5 系統(tǒng)調(diào)試過程 10 Keil程序調(diào)試 12 Proteus仿真調(diào)試 12 結(jié) 論 15 致謝 16 參考文獻(xiàn) 16 附錄一 程序源代碼 16 附錄二 電路原理圖及PCB圖 32 附錄三 Proteus仿真截圖 33 摘 要本課程設(shè)計(jì)是基于8051單片機(jī)為控制核心的壓力檢測(cè)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:8051單片機(jī)、壓力檢測(cè)、LCD顯示、1 引 言 問題的提出隨著電子化程度越來越高，通過增加更多的電子裝置，使機(jī)器工作在更好的狀態(tài)，充分發(fā)揮機(jī)器的性能，保證機(jī)器的安全性，減少機(jī)器故障率，增加機(jī)器壽命等，具有重要的意義。檢測(cè)壓力檢測(cè)系統(tǒng)所具有的功能如下：壓力檢測(cè)系統(tǒng)是通過聲音和文字信息來體現(xiàn)壓力的狀態(tài)。2方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)論證檢測(cè)壓力傳感器MPX4250檢測(cè)到壓力信號(hào)后，通過ADC0832轉(zhuǎn)換后送入AT89C51單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，顯示等。壓力傳感器采集壓力信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，將電壓信號(hào)輸送到A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并送入到AT89C51單片機(jī)中，經(jīng)過單片機(jī)的數(shù)字濾波處理后，在通過PG160128的驅(qū)動(dòng)程序，將其顯示在LCD顯示器上。8051單片機(jī)采用40只引腳的雙列直插封裝方式，各引腳的功能如下：①時(shí)鐘引腳X1及 X2：用于接晶體振蕩器，此次設(shè)計(jì)用的晶振頻率為6MHZ。③ALE腳：地址鎖存允許信號(hào)，用于鎖存單片機(jī)輸出的地址信號(hào)，高電平有效④PSEN腳：程序存儲(chǔ)器輸出控制端，在單片機(jī)訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此引腳輸出的負(fù)脈沖作為讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，接至程序存儲(chǔ)器的OE端。⑤EA腳：其功能為內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇控制端。本設(shè)計(jì)用的是8031，由于8031內(nèi)部無程序存儲(chǔ)器，所以此引腳應(yīng)接地。⑥I/O口引腳：共4個(gè)，分別是P0、PPP3，均為8位口。其中P0口可作為數(shù)據(jù)總線和地址總線（低8位）分時(shí)復(fù)用的端口，P2口可作為地址總線的高8位，即P0口和P2口地起構(gòu)成16位地址總線，可供尋址的地址范圍是：64KB。⑦RD、WR引腳：為讀和寫選通信號(hào)，RD用于將單片機(jī)的數(shù)據(jù)寫入外設(shè)中，WR用于從外設(shè)中讀取數(shù)據(jù)。而且該芯片是以AT89C51為核心，性能價(jià)格比高，應(yīng)用成熟，且對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為熟悉，芯片功能夠用而且適用，從而選用AT89C51單片機(jī)作為主控芯片。 AT89C51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。電路中的電容C1和C2典型值通常選擇為33pF左右。晶體的頻率越高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也就越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。本次設(shè)計(jì)采用上電復(fù)位電路。上電時(shí)， RESET端維持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平實(shí)現(xiàn)復(fù)位?？赏瓿蓤D形顯示，也可以顯示108個(gè)(1616點(diǎn)陣)漢字。學(xué)習(xí)并使用ADC0832 可是使我們了解A/D轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們單片機(jī)技術(shù)水平的提高。 A/D轉(zhuǎn)換電路4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 開始開始(1)主程序流程框圖如下: (2)信號(hào)采集子程序框圖如下： 置數(shù)據(jù)區(qū)首地址信號(hào)采集 設(shè)置采集個(gè)數(shù)求出壓力值 A/D轉(zhuǎn)換開始LCD顯示數(shù)值 等待轉(zhuǎn)換 結(jié)束儲(chǔ)存，轉(zhuǎn)換中斷開始設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)首址設(shè)置采集數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回圖43 數(shù)字濾波流程框圖波流程框圖(3) 數(shù)字濾波流 開始初始化調(diào)用顯示函數(shù)返回圖44 顯示子程序流程圖5 系統(tǒng)調(diào)試過程通過上面的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。 在protel99se繪制原理圖并進(jìn)行相應(yīng)的ERC檢查圖51 原理圖的繪制繪制完原理圖之后，對(duì)原理圖進(jìn)行編譯檢測(cè)，ERC檢測(cè)結(jié)果。結(jié)果如圖52所示圖52 生成PCB圖 Keil程序調(diào)試程序調(diào)試結(jié)果如下所示：creating hex file from 壓力檢測(cè)系統(tǒng)...壓力檢測(cè)系統(tǒng) 0 Error(s), 0 Warning(s). Proteus仿真調(diào)試在Proteus中建立仿真圖。 結(jié) 論 通過MPX4250檢測(cè)到壓力信號(hào)，轉(zhuǎn)換為電壓值，然后通過ADC0832轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字信號(hào)輸入到AT89C51單片機(jī)中進(jìn)行處理，再通過單片機(jī)驅(qū)動(dòng)PG160128A顯示壓力的相關(guān)信息。本次設(shè)計(jì)由于時(shí)間較為倉(cāng)促，難免考慮不周全，還有許多功能需要完善，這需要下來再去深究。 對(duì)于壓力檢測(cè)，我只進(jìn)行了最簡(jiǎn)單的程序編寫和仿真，而往往在實(shí)際中是作為一個(gè)系統(tǒng)中的很小子環(huán)節(jié)來進(jìn)行應(yīng)用的，所以還需要我進(jìn)一步學(xué)習(xí)更多的單片機(jī)及相關(guān)測(cè)試傳感器知識(shí)。論文行文過程中，宋老師多次幫助我分析思路，開拓視角，在我遇到困難想放棄的時(shí)候給予我最大的支持和鼓勵(lì)。再多華麗的言語也顯得蒼白。//LCD初始化extern void fnSetPos(unsigned
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