压力检测系统设计
基于51单片机压力检测系统
压力是过程控制系统中的重要测量参数之一，压力的检测和控制是使生产顺利进行和设备安全工作的必要条件。
实现智能化压力测量系统对工业生产过程的控制具有非常重要的意义。
在生产过程控制系统中，被控对象参数检测的精确与否将直接影响一个生产企业的经济利益。
本课题以51单片机为核心实现智能化压力测量仪的设计。
利用压力传感器获取被控对象指标，通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至A/D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成显示器可以识别的信息，最后显示输出。
基于单片机的智能压力检测系统，用P89C51RD2单片机的测量与显示，将压力经过压力传感器变为电信号，再通过INA128放大器将电信号放大为标准信号为0~5V的电压信号，然后进入A/D转换器将模拟量转换为数字量，我们所采样的A/D 转换器为PCF8591，PCF8591为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求，最后再经单片机转换成1602LCD显示器可以识别的信息，最后显示输出。
在设计过程中，我们设定了超重值为40KG，当超过这一临界值时系统将会进行报警。
一、设计任务书 (2)二、器件选择 (2)2.1压力传感器的选择 (2)2.1.1电阻应变片的基本结构 (3)2.1.2电桥电路的工作原理 (3)2.2 INA128放大电路 (4)2.3 A/D转换器 (5)2.3.1 PCF8591 A/D转换器 (5)2.3.2引脚功能描述 (6)2.3.3片内可编程功能设置 (6)2.3.4 PCF8591的A/D 转换 (7)2.4 液晶显示器1602LCD (8)2.4.1引脚功能说明 (8)2.4.2 1602LCD的指令说明及时序 (9)2.4.3 1602LCD的一般初始化（复位）过程 (9)三、系统设计 (10)3.1控制系统总体结构 (10)四、软件设计 (10)4.1 1602LCD程序设计流程如图所示 (10)4.2 A/D转换程序设计流程如图所示 (11)4.3 主程序设计流程如图所示 (12)五、程序清单 (13)5.1过压判断语句 (13)5.2LCD显示主程序 (13)5.3开启I2C总线 (13)5.4主机发送子程序 (13)5.5AD应答 (13)5.6主机接收子程序 (14)5.7AD数据处理子程序 (14)5.8LCD初始化 (14)5.9主机非应答 (15)5.10写指令子程序 (15)六、设计总结 (15)七、参考文献 (16)八、附录 (17)专用周总结钟乾鹏 (18)专用周总结刁丽 (19)一、设计任务书·利用单片机、压力传感器以及液晶显示器等构成高精度压力监测系统。
压力检测系统设计论文
目录1 压力检测系统总体方案 (2)1.1设计方案 (2)2 检测硬件系统 (2)2.1 压力的测量装置 (2)2.2 CB-68LP连接模块 (3)2.3 TDS1012示波器 (3)2.4 DH1715A-3型双路稳压稳流电源 (3)2.5 其他 (4)3 系统中的软件 (3)3.1 软件支持 (4)4 压力检测系统的设计 (5)4.1 压力检测装置前面板设计 (5)4.2 压力检测装置后面板设计................................. .84.3 测量调试 (8)5 实验数据处理及误差分析 (8)5.1 数据采集程序 (8)5.2 数据回放滤波程序及数字滤波器的设计理论 (8)5.3 对传感器的压力标定 (9)5.4 误差分析 (10)6 心得体会 (11)参考文献 (11)1 压力检测系统总体方案1.1设计方案该系统的总体设计方案，主要由软件和硬件两大部分组成。
传感器先将被测信号转换成电压信号，经过信号调理电路，由数据采集与传输模块进行A/D 转换和数据采集，再通过串口与计算机通信。
应用LabVIEW 虚拟仪器开发工具编写软件，实现对信号的显示、存储和分析。
1.2 实验原理在现代包括检测在内的绝大多数信息处理的思路都是将采集的信号转化为电压值（因为电压值便于处理），再将电压值转化为我们要的对象。
压力传感器测量压力也不例外。
本实验是通过压力传感器采集压力，再通过采集卡，由电脑进行数据处理，最后转化为压力值。
2检测硬件系统2.1 压力的测量装置小量程测力/称重传感器，型号：BK—3；量程：120kg；供电：12V；输出：0~5V 精度：0.2%，弹性体为三片梁、复合悬臂梁结构，结构小巧，用于拉伸力和压缩力测量。
精度高，性能稳定可靠，安装使用方便。
拉式或压式承载。
适用于建材行业的电子秤、皮带秤、小量程测力/称重的工业自动化测量控制系统。
2.2 CB-68LP 连接模块68针数字和触发I/O 接线盒垂直安装的68针连接器。
智能压力检测系统的设计
题目：智能压力检测系统的设计基于单片机的智能压力检测系统的设计摘要压力是工业生产过程中的重要参数之一。
压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。
实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。
本设计主要通过单片机及专用芯片对传感器所测得的模拟信号进行处理,使其完成智能化功能。
介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程。
本次设计是基于AT89C51单片机的测量与显示。
是通过压力传感器将压力转换成电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8位A／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。
而在显示的过程中通过键盘，向计算机系统输入各种数据和命令，让单片机系统处于预定的功能状态，显示需要的值。
本设计的最终结果是，将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据，当输入的模拟信号发生变化的时候，通过A/D转换后，LED将显示不同的数值。
关键词:压力；AT89C51单片机；压力传感器；A/D转换器；LED显示；Design of pressure detecting system based on single-chipAbstractPressure is one of the important parameters in the process of industrial production. Pressure detection or control is an essential condition to ensure production and the equipment to safely operating, which is of great significance. The single-chip is infiltrating into all fields of our lives, so it is very difficult to find the area in which there is no traces of single-chip microcomputer. In this graduation design, primarily through by using single-chip and dedicated chip, handling of analog signal measured by the sensor to complete intelligent function. This design illustrates external hardware circuit design of intelligent pressure sensor, and conduct software development to the hardware.The design is based on measurement and display of AT89C51 single-chip. Thisis the pressure sensors will convert the pressure into electrical signals. After using operational amplifier, the signal is amplified, and transferred to the 8-bit A/D converter. Then the analog signal is converted into digital signals which can be identified by single-chip and then converted by single-chip into the information which can be displayed on LED monitor, and finally display output. In the course of show, through the keyboard to input all kinds of data and commands into the computer, the single-chip will locate in a predetermined function step to display required values.The end result of this design is that by downloading software to the hardware, it will get the data which is required to display by debugging. When the input analog signals change, the LED monitor will display different values through the A/D converting.Key words:pressure; AT89C51 single-chip; pressure sensor; A/D converter; LED monitor;目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 基于单片机的智能压力检测的原理 (2)1.2.1 压力的概念 (2)1.2.2 测量压力的意义 (3)第二章基于单片机的智能压力检测系统的硬件设计 (4)2.1 压力传感器 (4)2.1.1 压力传感器的选择 (4)2.1.2金属电阻应变片的工作原理 (4)2.1.3电阻应变片的基本结构 (6)2.1.4 电阻应变片的测量电路 (6)2.2 信号放大电路 (8)2.1.2 放大器的选择 (8)2.2.4 三运放大电路 (9)2.3 A/D转换器 (10)2.3.1 A/D转换模块器件选择 (10)2.3.2 A/D转换器的简介 (10)2.3.3 配置位说明 (11)2.3.4 ADC0832工作时序图 (12)2.3.3 单片机对ADC0832的控制原理 (13)2.4 单片机 (14)2.4.1 AT89C51单片机简介 (14)2.4.2主要特性.... (15)2.4.3 管脚说明 (15)2.4.5 芯片擦除 (17)2.5 单片机于键盘的接口技术 (18)2.5.1 键盘功能及结构概述 (18)2.5.2 键盘抖动及去除 (18)2.5.3 单片机与键盘的连接 (19)2.6 LED显示接口 (21)2.6.1发光二极管及LED显示器 (21)2.6.2七段数码显示器 (22)2.6.3 LED数码管静态显示接口 (24)第三章软件设计 (26)3.1 A/D转换器的软件设计 (26)3.1.1 ADC0832芯片接口程序的编写 (26)3.2 单片机与键盘的接口程序设计 (27)3.4 LED数码管显示程序设计 (28)第四章总结 (30)参考文献 (31)附录A (32)附录B (33)致谢 (38)第一章绪论1.1 研究背景近年来，随着微型计算机的发展，他的应用在人们的工作和日常生活中越来越普遍。
基于单片机压力检测系统设计
学号： xxxxxxxxx 大学毕业设计（论文）（xxxx届）题目基于51单片机的压力检测系统设计学生 xxxx学院 xxxxxxxxxxxxxxxx 专业班级 xxxxxxxx校内指导教师 xxxx 专业技术职务 xxxxxx校外指导老师专业技术职务二〇xxx年六月基于51单片机的压力检测系统设计摘要：本设计借助压力传感器将压力信号转换成电信号，经过信号放大，使用高精度A/D转换器件，将模拟信号转换成数字信号，再经单片机运算处理转换成LCD液晶可以识别的信息，最后显示输出。
初始化后可以重设阈值，系统能够实现手动存储八个以内的数据，并可以查询历史记录，对存储的数据进行统计分析，并且在实时压力检测的过程中，预警电路一直监视系统的运行。
本设计根据压力传感器零点补偿与非线性补偿原理，设计出了测量压力传感器的硬件电路。
采用单片机设计实现，具有精度高、功能强等特点。
但是由于自身的稳定性其测量结果仍存在误差。
本课题设计的压力检测系统具有压力测量、超重报警、压力存储及历史数据查阅和压力值数据的统计分析。
该系统的压力检测范围为0-10Kg，测量精度可以达到10g，具有高精度，低成本，易携带的特点。
采用LCD12864液晶显示测量结果，比传统压力检测系统的精确度更高和直观性更好。
另外，该系统电路简单，成本低，使用寿命长，应用范围广等优点。
关键词：压力传感器；A/D转换器；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 microcomputer 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 the stored data and in the process of real-time pressure detection, early warning circuit has been monitoring the operation of the system.This paper according to the principle of zero compensation and nonlinear compensation for pressure sensor, designing measuring pressure sensor hardware. Single-chip 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; A/D converter; LCD12864目录1 引言研究背景及意义近年来，微型计算机越来越普遍地应用于人们的日常工作、生活中。
一种压力检测系统设计与实现
一种压力检测系统的设计与实现[摘要]本文研究了一种精密数字气压计的软硬件实现方法。
此数字气压计能够实时显示所测气压值。
该方法通过气压传感器获得与大气压相对应的模拟电压值，并经过v/f变换输入到单片机进行处理，从而实时显示相应的气压值。
用本文所述的方法制成的气压计携带方便，操作简单，精确度高，完全符合设计要求。
[关键词]压力检测系统设计实现中图分类号:tp29 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)07-0078-011.引言传统的气压测量方法有很多，例如水银气压计和机械震筒式空盒气压计，但它们的结构复杂、体积庞大、测量精度低，不便于自动遥测。
目前，气压传感器正朝着小型化、集成化、智能化、标准化的方向发展，在性能上追求高稳定性、高灵敏度、高分辨率、低功耗、宽温度范围等。
本文提出了一种基于压力传感器实现高度测量的设计方案，其系统体积小、质量轻、精度高、数据稳定、响应快、功耗低。
2.基于单片机的数字气压计的发展和应用2.1 关于单片机单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
2.2 单片机的特点及应用单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。
由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等等特点。
因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。
按照单片机的特点，其应用可分为单机应用与多机应用。
2.3 关于气压计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。
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。
基于单片机的智能压力检测系统的设计
由于客户需求不断变化 ．员工流动性强 ．所 以对开发者开发 以及标度变换功能的智能压力传感器检测系统已成 为国内外开发 将 Ｓ １１ ２１ 健壮 、高质量 的代码提 出更高的要求。虽然对所有开发者进行代 和研究的热点。 Ｍ Ｃ 单片机与硅压阻式传感器相结合便可 以
码安全技术 的培训是必要的 ．但不可否认 ．自动检测代码安全漏 构成高集成度、高精确度、高可靠性的小型化智能压力检测系统 。 Ｍ Ｃ ２ 的功能特点 Ｓ １１ １ 洞的工具对安全代码设计也大有裨益。
度 。如果输入型超 出范 围将会触发异 常。
第三种方法是使用Ｓ Ｌ Ｑ 参数Ａ Ｉ 让编程环境的底层 Ａ Ｉ Ｐ． Ｐ来构
造查 询 。
使 用这些 Ａ Ｉ ．开发者或提供一个查询模板 ．或提供一个 Ｐ时 过程 ．然后指定一系列的参数值 ．由底层 Ａ Ｉ Ｐ将参数值嵌入到查 询模 板 ．然后将构造出来 的查询提交给服务 器执行 。这种办法确 保参数能 够正确嵌入 。例如 ．系统将对引号进行转义处理 ．从根 本上杜绝 Ｓ Ｌ Ｑ 注入攻击 的发生 ．同时 ．在表单 中引号仍是一个允 许输入 的有效字符 。
方法 。
第一种方法是禁止 引号之 类的特殊字符输入 。
鎏乎 单 飙的 智髓
鹰 梭测 黍统 陶设计
一王瑞兰 潍坊学院信息与控制工程 学院
【 摘 要 ］Ｍ Ｃ ２ １ Ｓ １ １ 是德 州 仪 器 公 司 （１ 新近 推 出的一 款 功 Ｔ） 能 强 大 的带 ２ 位 ￡一 △ Ａ Ｄ 换 和 １ 位 Ｄ／Ａ 换 的微 处 理 器。 ４ ／转 ６ 转 文 中详 细 介 绍 了Ｍ Ｃ ２ 的特 点和 性 能 ，给 出 了基 于 Ｍ Ｃ ２ 单 Ｓ １１ １ Ｓ１１ １ 片 机 的 智 能压 力检 测 系统 的 设 计 。 【 关键 词］传 感 器 Ｍ Ｃ ２ １ 智 能压 力检 测 系统 Ｓ１１
制动机试验台压力检测系统设计
工 装 设 备
文 章 编 号 ：０ ７ ３ （ ０ ７） ４０ ３ － １ ０ ￣０ ４ ２ ０ ０ －０ ９ ０ ２
制 动 机 试 验 台 压 力 检 测 系 统 设 计
李福 胜 ，李 勇
（ 州铁 路职 业技 术 学 院 ，河南 郑 州 ４ ０ ５ ） 郑 ５０２
求具 有 良好 的实 时 特 性 ， 此 ， 用 的 微 处 理 器 是 为 采 ｉｔ 公 司的 准 ｌ ｎｌ ｅ ６位 单 片机 ＭＣ ８ １６ ｃ Ｓ０ ９ ｋ 。 信息 采集 计算 机 以巡检 方式 对 多路 模拟输 入 端
口逐 个进 行采 样并 进行 高速 模拟 转换 ， 如图 ２所示 ，
图 １ 系 统 组 成 原 理
实 现对制 动机 各部 附 件 技 术性 能 的检 测 试 验 ， 后 然
将 获得 的数据 资源 根据 行业 管理 条例 进行 数理 统计 整理 、 档、 建 打印等 。 信 息采 集 是 信息 采 集 计算 机 的核 心 ， 在 完成 它 数 据采 集 、 基本分 析运 算 、 性修 正 、 线 温度 补偿 、 容错
压 力传 感／ 变速 器 阵 列 在 系统 中担 负 着 对 被 检 气 压 的检测 、 变换 、 距 离 传输 等 前 置 任 务 ， 远 为系 统
所 担 负 运 算 、 析 任 务 的 “ ”不 大 ， 是 却 要 分 量 但
收 稿 日期 ：０ ７— ６—２ ２０ ０ ５ 作 者 简 介 ： 福 胜 （ ９ １一） 男 ， 师 ， 程 硕 士 。 李 １７ ， 讲 工
零 点 时漂 ： ．％ ； ≤Ｏ ２ 零 点 温漂 ： ０ ０ ％ ； ＜ ．２
信号 ” 的检 测与 变换 任务 。从 系 统 的 整体 技 术 指 标
基于传感器的压力液位检测系统设计
基于传感器的压力液位检测系统设计简介本文档旨在介绍一种基于传感器的压力液位检测系统的设计。
设计目标该系统的设计目标包括但不限于以下几点：- 实时监测液体的压力和液位；- 提供可靠的数据，以便用户能够准确了解液体的状态；- 高度精度和稳定性；- 易于安装和使用。
系统组成该压力液位检测系统主要由以下几个组件组成：1. 压力传感器：用于测量液体的压力，并将其转化为电信号；2. 液位传感器：用于测量液体的液位，并将其转化为电信号；3. 控制器：接收传感器转化的电信号，并进行处理和分析，以得出液体的压力和液位数据；4. 显示屏：用于显示液体的压力和液位数据，使用户能够直观地了解液体的状态；5. 电源供应：提供系统所需的电力。
工作原理该系统的工作原理如下：1. 压力传感器通过测量液体对其施加的压力，将其转化为相应的电信号；2. 液位传感器通过测量液体的液位高度，将其转化为相应的电信号；3. 控制器接收传感器传来的电信号，并根据预设的算法对其进行处理和分析，从而得出液体的压力和液位数据；4. 显示屏将处理后的数据展示给用户，使其能够直观地了解液体的状态。
实施步骤下面是设计该系统的一般实施步骤：1. 进行需求分析，明确系统的设计目标；2. 选择合适的压力传感器和液位传感器，确保其满足系统要求；3. 设计并实现传感器与控制器之间的连接和数据传输；4. 开发控制器的算法和逻辑，确保准确地计算出液体的压力和液位数据；5. 连接显示屏和控制器，并确保其正常工作；6. 进行系统测试和调试，确保其稳定性和精确性；7. 完成系统的安装和部署，并提供使用说明。
总结基于传感器的压力液位检测系统设计是一个复杂而具有挑战性的任务，但通过合理的规划和实施，我们可以实现高精度和可靠的液体状态监测。
该系统的设计目标、组成和工作原理在本文档中得到了详细阐述，并提供了一般的实施步骤。
希望本文档能为设计和开发基于传感器的压力液位检测系统提供一定的指导和帮助。
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单片机系统课程设计成绩评定表设计课题:压力检测系统设计学院名称:电气工程学院专业班级:自动1304学生姓名:赵博学号: 2指导教师:王黎周刚李攀峰设计地点 : 31-505设计时间 : 2015-12-28～2016-01-08单片机系统课程设计课程设计名称:压力检测系统设计专业班级:自动1304学生姓名:赵博学号: 2指导教师:王黎周刚李攀峰课程设计地点: 31-505课程设计时间: 2015-12-28～2016-01-08单片机系统课程设计任务书目录1绪论 (3)1、1压力检测系统概述 (3)2总体方案设计原理 (4)2、1 基于单片机的智能压力检测的原理 (4)2、2 压力传感器 (4)2、2、1 压力传感器的选择 (4)2、2、2金属电阻应变片的工作原理 (5)2、3 A/D转换器 (5)2、3、1 A/D转换模块器件选择 (5)2、3、2 A/D转换器的简介 (5)2、4单片机 (6)2、4、1 AT89C51单片机简介 (6)2、4、2主要特性 (7)2、4、3 管脚说明 (7)2、5单片机于键盘的接口技术 (8)2、5、1 键盘功能及结构概述 (8)2、5、2 单片机与键盘的连接 (9)2、6 LED显示接口 (10)2、6、1 LED显示器 (10)2、6、2七段数码显示器 (11)2、6、3LED数码管静态显示接口 (12)3软件设计 (14)3、1 A/D转换器的软件设计 (14)3、1、1 ADC0832芯片接口程序的编写 (14)3、2 单片机与键盘的接口程序设计 (15)3、3 LED数码管显示程序设计 (16)总结 (18)参考文献 (19)附录A (19)附录B (20)1绪论1、1压力检测系统概述压力就是工业生产过程中的重要参数之一。
压力的检测或控制就是保证生产与设备安全运行必不可少的条件。
实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。
本设计主要通过单片机及专用芯片对传感器所测得的模拟信号进行处理,使其完成智能化功能。
介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程。
本次设计就是基于AT89C51单片机的测量与显示。
就是通过压力传感器将压力转换成电信号,再经过运算放大器进行信号放大,送至8位A／D转换器,然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号,再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息,最后显示输出。
而在显示的过程中通过键盘,向计算机系统输入各种数据与命令,让单片机系统处于预定的功能状态,显示需要的值。
本设计的最终结果就是,将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据,当输入的模拟信号发生变化的时候,通过A/D转换后,LED将显示不同的数值。
2总体方案设计原理2、1 基于单片机的智能压力检测的原理本次设计就是以单片机组成的压力测量,系统中必须有前向通道作为电信号的输入通道,用来采集输入信息。
压力的测量,需要传感器,利用传感器将压力转换成电信号后,再经放大并经A/D转换为数字量后才能由计算机进行有效处理。
然后用LED进行显示,而键盘的作用就是改变输入量的系数的。
它的原理图如图1、1所示。
图1、1 压力测量仪表原理方框图我们这次主要做的就是A/D转换,单片机键盘与显示,我们选用的A/D转换器就是ADC0832,单片机为AT89C51,键盘为4乘4的键盘,显示为4位数码管显示。
根据硬件电路编程,调试出来并显示结果。
2、2 压力传感器2、2、1 压力传感器的选择压力传感器就是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制与报警使用。
力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。
而电阻应变式传感器具有悠久的历史。
由于它具有结构简单、体积小、使用方便、性能稳定、可靠、灵敏度高动态响应快、适合静态及动态测量、测量精度高等诸多优点,因此就是目前应用最广泛的传感器之一。
电阻应变式传感器由弹性元件与电阻应变片构成,当弹性元件感受到物理量时,其表面产生应变,粘贴在弹性元件表面的电阻应变片的电阻值将随着弹性元件的应变而相应变化。
通过测量电阻应变片的电阻值变化,可以用来测量位移加速度、力、力矩、压力等各种参数。
2、2、2金属电阻应变片的工作原理应变式压力传感器就是把压力的变化转换成电阻值的变化来进行测量的,应变片就是由金属导体或半导体制成的电阻体,就是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。
它就是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。
当金属丝受外力作用时,其长度与截面积都会发生变化,从上式中可很容易瞧出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。
当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。
只要测出加在电阻的变化(通常就是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情。
2、3 A/D转换器模拟量输入通道的任务就是将模拟量转换成数字量。
能够完成这一任务的器件称之为模数转换器,简称A/D转换器。
本次设计的中A/D转换器的任务就是将放大器输出的模拟信号转换位数字量进行输出。
2、3、1 A/D转换模块器件选择目前单片机在电子产品中已得到广泛应用,许多类型的单片机内部已带有A/D转换电路,但此类单片机会比无A/D转换功能的单片机在价格上高几元甚至很多,我们采用一个普通的单片机加上一个A/D转换器,实现A/D转换的功能,这里A/D转换器可选ADC0832、ADC0809等;串行与并行接口模式就是A/D转换器诸多分类中的一种,但却就是应用中器件选择的一个重要指标。
在同样的转换分辨率及转换速度的前提下,不同的接口方式会对电路结构及采用周期产生影响。
对A/D转换器的选择我们通过比较ADC0809与ADC0832来决定。
这两个转换器都就是常见的A/D转换器,其中ADC0809的并行接口A/D转换器,ADC0832就是串行接口A/D转换器。
我们所做的设计选择ADC0832,A/D转换在单片机接口中应用广泛 ,串行 A/D转换器具有功耗低、性价比较高、芯片引脚少等特点。
2、3、2 A/D转换器的简介在这次设计中我们A/D转换器选用两通道输入的八位ADC0832,ADC0832[3]就是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。
由于它体积小,兼容性强,性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎,其目前已经有很高的普及率。
ADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片,其最高分辨可达256级,可以适应一般的模拟量转换要求。
其内部电源输入与参考电压的复用,使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。
芯片转换时间仅为32μS,据有双数据输出可作为数据校验,以减少数据误差,转换速度快且稳定性能强。
独立的芯片使能输入,使多器件挂接与处理器控制变得更加方便。
通过DI 数据输入端,可以轻易的实现通道功能的选择。
有关引脚说明如下:• CS 片选使能,低电平芯片使能。
• CH0 模拟输入通道0,或作为IN+/-使用。
• CH1 模拟输入通道1,或作为IN+/-使用。
• GND 芯片参考0电位(地)。
• DI 数据信号输入,选择通道控制。
• DO 数据信号输出,转换数据输出。
• CLK 芯片时钟输入。
• Vcc/REF 电源输入及参考电压输入(复用)。
正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线,分别就是CS、CLK、DO、DI。
它的结构示意图如图2、6所示。
图2、3 ADC0832结构示意图2、4单片机随着电子技术的发展,单片机的功能将更加完善,因而单片机的应用将更加普及。
它们将在智能化仪器、家电产品、工业过程控制等方面得到更广泛的应用。
单片机将就是智能化仪器与中、小型控制系统中应用最多的有种微型计算机。
2、4、1 AT89C51单片机简介AT89C51就是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集与输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU与闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51就是一种高效微控制器,AT89C2051就是它的一种精简版本,如图2、9所示。
AT89C51单机为很多嵌入式控制系统提供灵活性高且廉价的方案。
图2、4 AT89C51单片机的结构示意图2、4、2主要特性·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器寿命:1000写/擦循环数据保留时间:10年·全静态工作:0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置与掉电模式·片内振荡器与时钟电路2、4、3 管脚说明VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口就是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这就是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程与校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这就是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程与校验时接收高八位地址信号与控制信号。
P3口:P3口管脚就是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这就是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口。