数字气压计的设计与制作

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基于MS5534C的数字气压计设计

基于MS5534C的数字气压计设计

压 压 压 压参 温
P9P 3 8 L C9 6是 P L P公 司 生 产 的 一 款 单 片 封 HI I
装 的 微 控 制 器 ,操 作 电压 范 围 为 24 36 V。I O .~ . / 口可 承 受 5 ( 上 拉 或 驱 动 到 55V) 可 V . 电压 。有 一 个 增 强 型 UAR T, 具有 波特 率 发 生 器 、 间 隔 检 测 、 帧 错 误 检 测 、 自动 地 址 检 测 等 功 能 ,还 具 有 4 0 k 性 能特 征 J 体 如 下 : 0 传 具
1 1压 力范 围 3 ~ 1 0k a 2 5位 ADC; )芯 0 P ; )l 1 3
片 存 储 6参 数 用 于 软 件 补 偿 ;4 )3线 串 行 接 口 ;
5 3 6 ) 27 8Hz系 统 时钟 ;6 )供 电 电压 22 . V。 .~36
成 电路 ,其 采 用 先进 的 ADC模 数 转 换 I 电路 ,可 c
收 稿 日期 :2 1 - 5 0 ;修 回 日期 : 2 1 7 0 020— 1 020—2 作 者 简 介 : 田海 燕 (9 2 ) 女 , 重 庆 人 ,从 事 嵌入 式 软件 系 统 开 发 。 1 8一 ,
兵 工 自 动 化
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Or na e I u t y A u o a i d nc nd s r t m ton
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基 于 MS 5 4 5 3 C的数字 气压 计设 计
田海 燕 , 赖春 强 , 贺 思桥
(. 国兵器 工业 第 五八 研究 所智 能检 测事 业 部 ,四川 绵 阳 6 1 0 : 1中 2 0 0
偿 和 压 力 高 度 转 换 运 算 得 到 实 际 高 度 值 。数 字 气 压 计 控 制 部 分 的 电路 图如 图 2j。 【 J

基于51单片机的数字气压计系统设计

基于51单片机的数字气压计系统设计

2019.051概述气压计是利用压敏材料将气压变化转化成易于检测和传输的电信号,然后对电信号进行滤波、放大、通过后续电路处理,并将数据显示出来的一种测量工具。

其在观察压力变化、压力大小测量,以及对其他物理量测量等方面都有十分重要的作用。

传统的水银气压计占用空间较大、气压数据不能直接显示、灵敏度低、易损坏,测量结果受环境影响较大。

随着mems 技术和智能芯片技术的发展,气压计正朝着智能化、无线化、微型化的方向发展。

数字压力传感器的应用领域涵盖了医疗卫生、航空航天、户外作业、工矿企业等,并在人们的日常生活中也很常见,如手机、平板、手环等电子设备大部分都安装了数字气压计,给人们的生活带来了极大的便利。

2系统硬件2.1硬件总体框图本设计是基于MPX4115的数字气压计,硬件处理电路为大气压传感器模拟信号的采集、转换、处理和显示,并根据相应的软件需求设计控制程序。

气压计的硬件主要由4部分组成,分别为单片机最小系统、气压信号采集电路、ADC 转换电路和数码管显示电路。

2.2气压数据采集电路数据采集器件采用压力传感器MPX4115,其类型是硅压力传感器。

这种传感器在制造时引入了先进的微电机技术,薄膜镀金属。

工作温度范围是0℃-85℃,在此温度范围内误差不超过1.5%。

2.3气压信号转换电路ADC0832是常用的A/D 转换芯片,8位分辨率,转换时间短,是模拟量转换电路中常用的器件之一。

在本系统中,单片机所需的数字量信号是由气压传感器采集,然后交给ADC0832进行模数转换,并将转换结果传给单片机进行处理。

常用电路中,单片机与ADC0832之间采用4线制进行连接,ADC0832端的4个引脚依次采用DO、DI、CS、CLK。

但在通信过程中,单片机与ADC0832之间是单工通信,DO 引脚与DI 引脚并不需要同时使用,所以本系统中将DO 引脚和DI 引脚并联在一起进行分时使用。

CS 引脚输入高电平时,芯片禁用,ADC0832不能工作,此时其他引脚CLK、DO、DI 电平状态可任意设置。

基于单片机的数字气压计的设计与实现-毕业设计

基于单片机的数字气压计的设计与实现-毕业设计

基于单片机的数字气压计的设计与实现学生:指导教师:内容摘要:数字气压计的重要组成部分是压敏元件。

压敏元件可以将数字气压计需要测量的气压转化成为一种电流或者是一种电压信号。

此时形成的电流或者电压信号具有容易传输、容易检测的特点.之后,经过后续电路处理这种电流或者是电压信号,它就可以显示在数字气压计的屏幕上.这就是数字气压计的电流传输、处理、显示与读数过程。

在数字气压计中,气压传感器起着决定性的作用。

数字气压计的设计与实现是一个复杂而繁琐的过程。

它的设计需要硬件与软件二者相结合,再经过系统的仿真调试得以实现。

气压传感器起着关键性、决定性的作用。

本设计中我们将采用型号为MPX4105的传感器。

通过此型号的传感器测出相对应的具有模拟性的电压值,之后通过电压/频率(V/F)变换手段将其电压值输入到单片机进行处理,显示出相对应的气压值.本设计的总体目标是将大学三年多所学的专业知识运用到实践当中去.在这次设计中可以实现数字气压计系统的所有特性。

关键词:压敏元件数字气压计单片机气压传感器The Design and Implementation of Digital Barometer Base onSingle Chip MicrocomputerAbstract: Digital barometer is a device that makes full use of pressure sensitive components,which can make the tested pressure change into current or voltage signal easily。

At the same time,pressure sensors is the core component for barometer.The ariticle introduces a excellent way that illustrated digital precision barometer can obtain the function of soft and hardware at the same time.The air pressure via MPX4105 which achieving the value of analong voltage,and the signal is converted by V/F converter,then coped with SCM。

基于单片机控制的数字气压计的设计与实现

基于单片机控制的数字气压计的设计与实现

基于单片机控制的数字气压计的设计与实现
设计思路:
1. 硬件设计:
- 使用单片机作为控制中心,选择合适的型号,如STM32系列;
- 选择一个适配的数字气压传感器,如BMP280;
- 添加合适的显示设备,如LCD屏幕;
- 添加按键等外设,方便用户操作;
- 添加电源管理电路,提供合适的供电。

2. 软件设计:
- 在单片机上进行程序的编写;
- 使用适当的编程语言,如C语言;
- 软件部分主要包含三个方面:传感器数据采集、处理和显示;
- 通过SPI、I2C等协议与传感器进行通信,获取气压数据;
- 对采集到的气压数据进行处理,计算得到对应的气压数值; - 将计算得到的气压数值通过显示设备进行显示。

3. 实现步骤:
- 搭建硬件电路,将单片机与传感器、显示设备等连接好;
- 编写单片机的程序,进行数据采集、处理和显示的操作;
- 调试程序,确保程序的正确性;
- 进行集成测试,验证整个系统的功能是否正常;
- 如果需要,可以进行性能优化或功能扩展,如添加报警功
能等。

4. 注意事项:
- 确保硬件电路的连接正确,避免短路或接线错误;
- 编写程序时,需要充分理解传感器的工作原理和通信方式,并严格按照相关协议进行数据传输;
- 在程序编写过程中,考虑到实时性和准确性,需要对数据
采集和处理进行合适的优化;
- 进行测试时,需要使用合适的气压标准样品进行验证,确
保系统的准确性和稳定性。

以上是基于单片机控制的数字气压计的设计与实现的基本思路,具体的实现方式和细节可以根据具体需求进行适当调整和改进。

数字气压计的设计.

数字气压计的设计.

宁夏师范学院毕业生论文数字气压计的设计摘要:本文介绍基于气压传感器MPX4105的精密数字气压计系统的软、硬件实现方法。

通过气压传感器MPX4105获得与气压相对的模拟电压值,并经过电压/频率(V/F)转换模块转换为数字脉冲,通过单片机对此脉冲序列的计数等处理后获得实际的气压值,并通过数码管显示电路显示。

阐述了系统的软件设计,以C语言为开发工具,进行了详细设计和编码。

总体目标是实现系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性。

关键词:气压传感器,电压/频率转换,单片机宁夏师范学院毕业生论文The Design of Numeral-barometerAbstract:Introduces a precise numerical barometer system based on MPX4105, giving the achieve-method of soft and hardware Obtain the value of analog voltage according to the air pressure via MPX4105, and convert it into numerical pulse by thevoltage/frequency conversion. Recur to the take count of the pulse-sequence and relevant management by the SCM, an actual air-pressure value is obtained. On the system software design, development tools is C language, a detailed design and coding. The overall objective is to achieve system reliability, stability, security and economy. Key words: Gs pressure transducer,Voltage / frequency conversion,SCM宁夏师范学院毕业生论文1引言 ........................................................................................................................................ (1)1.1课题背景 (1)1.2 本课题国内外研究现状 (1)1.3本课题的研究意义 (2)1.4 本课题相关理论综述 (2)2系统总体设计 (4)2.1 设计思路分析 (4)(1)设计方案一: (4)(2)设计方案二: (4)2.2 系统总体结构 (5)2.3系统各功能模块的设计思想 (5)2.3.1 A/D转换模块 (5)2.3.2 数据处理模块 (6)2.3.3 显示模块 (6)2.4气压传感器的选择 (6)2.5 A/D转换器件的选择 (7)2.6 三端稳压器 (8)2.7 数码管显示 (8)2.7.1 数码管静态显示 (8)2.7.2数码管动态显示 (8)2.8 系统配置 (8)3硬件电路设计 (9)3.1单片机电路部分 (9)3.1.1 主要芯片介绍 (9)3.2 气压传感和V/F转换电路部分 (11)3.3 胎压计电源与单片机电路部分 (15)3.4 pcb制作 (16)4软件设计 ........................................................................................................................................ .. 174.1用C语言开发单片机的优势 (18)4.2 如何由频率计算出气压值 (19)4.3程序流程图 (19)5系统调试与仿真 (20)5.1 Keil软件介绍 (20)5.2 PROTEUS软件介绍 (21)5.3 单片机调试仿真 .........................................................................................................225.4原理图检查调试 (22)5.5 器件连接调试 (23)5.6 PCB检查 (24)6毕业设计总结 (26)6.1主要成果 (26)6.2 经验总结和感谢 (27)参考文献 ........................................................................................................................................ .. (28)致谢 ........................................................................................................................................ (29)宁夏师范学院毕业生论文附录1 .......................................................................................................................................... .. (30)完整原理图: .....................................................................................................................30宁夏师范学院毕业生论文1引言1.1课题背景数字气压计是利用压敏元件将待测气压直接变换为容易检测、传输的电流或电压信号,然后再经过后续电路处理并进行实时显示的一种设备。

田忠义-数字气压计设计

田忠义-数字气压计设计

摘要指导教师:杨世平学生:田忠义随着我国经济的不断成长,国家越来越重视气压计项目相关行业的发展,“十二五”期间气压计产业的重点领域及其投资机会研、究成为热点问题。

气压计的市场具有很大的吸引力!数字气压计是利用压敏元件将待测气压,直接变换为容易检测、传输的电流或电压信号,然后再经过后续电路处理并进行实时显示的一种设备。

气压计被广泛应用于国防领域、工业领域、医疗领域以及我们日常家庭生活中。

本设计就介绍了一种基于气压传感器MPX4115的精密数字气压计系统的实时显示设备。

它通过气压传感器MPX4115获得与大气压相对应的模拟电压值,并经过电压/频率(V/F)转换模块转换为数字脉冲,通过单片机接收该脉冲信号,得到单位时间内获得的脉冲数,依据电压与频率的线性关系式计算出所对应的实际气压值,最后在单片机的控制下由液晶显示电路显示出实际气压值。

关键词:单片机;气压传感器;V/F转换器;液晶显示AbstractAs China's economy continues to grow, countries pay more and more attention to the barometer project relevant industry development, during 1025 ", "the barometer industry key fields and its investment opportunity study became a hot issue. The barometer of the market has great attraction! Digital barometer is the use of pressure sensitive components will stay for easy measuring pressure directly transform the current detection, transmission or voltage signal, and then after the follow-up circuit processing and real-time display of a kind of equipment. The barometer is widely applied in the defence domain, industrial field, the medical field and in our daily family life. This design is introduced which is based on pressure sensor MPX4115 precision digital barometer of real-time display device. System It through the air pressure sensor MPX4115 was obtained with the atmospheric pressure corresponding simulation voltage values, and through voltage/frequency (V/F) conversion module converted to digital pulse, through the microcontroller receives the pulse signal, receive an unit time get, according to the number of pulses of linear equation of voltage and frequency calculated the actual air pressure value corresponding last, under the control of the processor by liquid crystal display circuit shows real pressure value.Keywords: MCU;pressure sensor;V/F transferor;LCD目录引言 1 1 绪论 (2)1.1课题原理和背景 (2)1.2技术概况及发展趋势 (2)1.2.1 传感器的技术性能 (2)1.2.2 传感器的发展趋势 (4)1.3数字气压计系统设计意义 (6)2 系统总体设计 (7)2.1设计整体思想 (7)2.2系统总体框图 (7)2.3数据采集模块 (8)2.3.1 数据采集模块的芯片选择 (8)2.3.2 数据采集模块的原理图 (9)2.3.3 气压传感器MPX4115的原理图 (9)2.4数据转换模块 (11)2.4.1 数据转换芯片选择 (11)2.4.2 数据转换电路部分电路原理图 (12)2.4.3 LM331的原理 (13)2.5数据处理模块 (14)2.5.1 数据处理模块的芯片选择 (14)2.5.2 单片机部分的原理图 (14)2.5.3 AT89C52引脚及功能 (15)2.6显示模块及芯片选择 (17)2.6.1 显示模块的芯片选择 (17)2.6.2 显示器LCD部分的原理图 (18)2.6.3 LCD1602原理 (18)2.6.4 电源模块的原理图 (20)2.6.5 芯片78L05原理 (21)2.7总体原理图 (24)2.8PCB制作 (25)3 软件设计 (26)3.1程序流程图 (26)3.2软件开发语言介绍 (27)4 系统调试与仿真 (28)4.1伟福仿真介绍 (28)4.2KEIL-C介绍 (30)4.3联机调试过程 (32)结论 (32)参考文献 (33)附录程序代码 (34)引言1643年,托里拆利实验的成功,标志着气压计开始成为了人类研究大气压强的重要工具。

单片机控制的数字气压计的设计与实现

单片机控制的数字气压计的设计与实现

毕业设计(论文)题目基于单片机的数字气压计的设计与实现系(院)专业班级班学生姓名学号指导教师职称二〇一三年六月十八日独创声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。

尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:二〇一三年六月十八日毕业设计(论文)使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。

本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。

(保密论文在解密后遵守此规定)作者签名:二〇一三年六月十八日基于单片机的数字气压计的设计与实现摘要数字气压计是用来测量压力由压力传感器,可以直接转换为检测到的电流或电压信号,最后通过显示器显示设计。

本设计介绍了压力传感器MPX4115气压计实时数字显示设备。

得到的模拟气压值再经过电压/频率的换算电路,最终在LCD中显示出来。

关键词:89C55单片机;MPX4115传感器;V/F转换器;液晶显示Design and implementation of digital pressure meterbased on MicrocontrollerAbstractDigital barometer is designed through the pressure sensor will be measure air pressure, transform for direct current or voltage signal can be detected, and finally displayed by the display of a design. MPX4115 by pressure sensors are introduced the design of the real-time display of digital atmospheric pressure meter system equipment. The simulation of the pressure value through the voltage/frequency conversion circuit, finally displayed in the LCD.Keywords: 89C55 single chip microcomputer; MPX4115 sensor; V/F converter; Liquid crystal display (LCD)目录引言 (1)第一章数字气压计系统论证 (2)1.1数字气压计设计系统 (2)1.2设计思路分析 (2)1.2.1 设计方案一 (2)1.2.2 设计方案二 (2)1.2.3 设计单片机控制的数字气压计系统时的注意事项 (3)第二章系统总体构造的设计 (4)2.1 系统总体结构 (4)2.2 A/D转换模块 (4)2.3 MPX4115传感器模块 (6)2.4数据处理模块 (7)2.4.1数据处理模块电路的原理图 (7)2.5显示模块 (11)2.5.1 LCD1602显示器的介绍 (12)2.6电源电路模块 (13)2.7 本设计总体电路介绍 (14)2.7.1 对于数据的转换计算 (15)第三章程序的设计及系统调试与仿真 (15)3.1 由频率算出电压值 (15)3.2程序流程图 (16)3.3关于keil4和proteus的介绍 (17)3.4 程序仿真图如下 (17)3.5 电路仿真如图所示 (19)总结 (20)参考文献 (21)谢辞 (23)引言随着科学技术的发展,单片机技术、传感器技术以及计算机控制技术的发展正走向逐渐走向成熟。

低功耗数字气压计的设计

低功耗数字气压计的设计

V1 4 o3 o 2 N . .
文章编号 :07—18 ( 07 0 —07 — 2 10 3520 )3 02 0
低 功 耗数 字 气 压计 的设 计
杨 智
I03 ) 1 16 ( 沈阳航空工业学院理学 系, 辽宁 沈阳

要: 介绍 了一种低功耗数字气压计的软硬 件实现方法 。通 过气压传 感器获 得与大气 压相对
系式 :
,=2 48mV × 0 1 5mA .
×1 Pa— l
表 1 器 件功耗
图 4 程序流 程图
通过以上程序可以使仪器整体的功耗大大降
低, D A C采集一次的时间小 于 0 1, .s 当仪器的刷 新速 度小 于 3 时 , 可 以达 到 平均 电流 小 于 s 便 2 0 ̄ 01 A的要求 。
图 2 恒 流 源 电路 图
模 数 转换 器选 择 了 T 公 司 的 A S l0 i D 1l 。
A S 10 D 10 是精密、 连续 自校准 、 单电源、 串行 l 位 6 A D转换器 , / 使用 l 6位精 分辨率时转换 速率为 l 每秒 。3 5次 [【 】】
L D数码显示部分选用 了6 8 C 位 段数码管液 晶显示模块 S S6 1 自带微处理器 。其 中后 5 M 00 , 位是用来显示气压值 的; l 第 位在电池 电压低于 28 .V时 显示 为 L, 示 电池 电压 不 足 , 更 换 电 提 应
收稿 日期 :06—1 —0 20 1 3
厂家给出压力传感器参数 , 当电流为15 A .m 、
气压 为 132 a的输 出电压 为 113 Y。所 以得 04 P 0 .m
作者简介 : 杨智(99 )男 , 17 一 . 辽宁沈阳人 , 助理工程师
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1 2 3 4 熟悉题目的研究现状,进行相关资料的调研,对拟采用的 设计方案进行论证,确保其合理,有可行性。 第7~8周
查阅相关资料,熟悉单片机和气压传感器MPX10DP的结构、 第9周 原理及应用。翻译与毕业设计相关的英文资料 查阅相关元器件资料,并确定设计方案的实现方式,对各 部分电路进行设计。 对硬件各部分电路进行焊接、调试;并进行相关软件的设 计、调试。最终完成系统的集成调试。并进行相关资料的 收集与整理。 在继续完善设计制作的同时,进行相关资料的汇总,并撰 写毕业设计论文。 完善毕业设计论文,以及毕业设计日志,英文翻译资料、 开题报告的整理。按时提交。 准备毕业设计的答辩 第10~11周
MPX4115实物图
测量精度:±1.5%
其它芯片的选择
*V/F转换芯片:LM331 测量频率范围:1~100KHZ *电源模块芯片: MC78L05 输入电压范围:2.6~24V 输出电压:+5V固定电压 *显示器LCD芯片:LCD1602 LCD1602是一种专门用于显示字母、数字、符号等点 阵式LCD
系统设计的框图
气压传感器:MPX4115 V/F转换:LM331 V/F LM331
被测气压
气 压 传 感 器
V/F 转 换
单 片 机
液 晶 显 示 器
单片机:AT89CΒιβλιοθήκη 2液晶显示器:LCD1602
气压传感器的芯片选择
MPX4115具有以下特点: 测量范围:15到115KPa 工作温度范围:0到85摄氏度 温度补偿范围:—40到+125摄氏 度
数字气压计的设计与制作
姓名: 指导老师:
目录
1、设计的背景及发展概况 2、设计目标 3、系统设计的框图 4、芯片的选择 5、软件设计流程图 6、设计的预期结果 7、设计进度安排
设计的背景及发展概况
气压计被广泛应用于国防领域、 工业领域、医疗领域以及我们日常家 庭生活中。其中的核心元件就是气压 传感器,它在监视压力大小、控制压 力变化以及物理参量的测量等方面起 着重要作用。传统气压表(空盒式、弯 管式等)精度低、显示单一;而数字气 压计采用单片机控制,具有使用方便、 精度高、显示简单和灵活性等优点, 而且可以大幅提高被控气压的技术指 标,从而能够大大提高产品的质量。
软件设计流程图
软件设计流程图
设计的预期结果
1、电源的设计,采用+5V和+15V的直流电压。 2、当气压达到一定的限度就报警,提醒用户 采取应急措施。 3、完成由单片机AT89C52编程实现数字气压 计的功能。 4、数字气压计的测量范围:15Kpa~115Kpa, 显示精度:1Kpa
设计进度安排
第12~15周
5 6 7
第16周
第17周
第18周
谢谢!
便携式高精度 数字气压计
设计目标
通过气压传感器MPX4115获得与大气压相 对应的模拟电压值,并经过电压/频率(V/F)转换 模块转换为数字脉冲,通过单片机接收该脉冲信 号,得到单位时间内获得的脉冲数,依据电压 与频率的线性关系式计算出所对应的实际气压 值,最后在单片机的控制下由液晶显示电路显 示出实际气压值。
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