51系列单片机设计实例 51单片机的压力传感器毕业设计Word文档格式.docx
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气体、液体及蒸气
量程：
0Pa～500pa
综合精度：
±
0.25%FS
供电：
24VDc（12～36VDC）
介质温度：
-20～150℃
环境温度：
-20～85℃
过载能力：
150%FS
响应时间：
≤10mS
稳定性：
≤±
0.15%FS/年
能实时显示目标压力值和保存参数
并能和上位机进行通信
并具有较强的抗干扰能力
所需要完成的工作：
1.系统地掌握控制器的开发设计过程
相关的电子技术和传感器技术等
进行设计任务和功能的描述；
2.进行系统设计方案的论证和总体设计；
3.从全局考虑完成硬件和软件资源分配和规划
分别进行系统的硬件设计和软件设计；
4.进行硬件调试
软件调试和软硬件的联调；
5.查阅到15篇以上与题目相关的文献
按要求格式独立撰写不少于15000字的设计说明书及1.5万（或翻译成中文后至少在3000字以上）字符以上的英文翻译
四、进度和要求
第01周----第02周：
查阅相关资料
并完成英文翻译；
第03周----第04周：
进行市场调查
给出系统详细的设计任务和功能
进行系统设计方案的论证和总体设计；
第05周----第07周：
完成硬件电路设计
并用PROTEL画出硬件电路图；
第08周----第10周：
完成软件模块设计与调试；
第11周----第12周：
进行硬件调试
第13周----第14周：
撰写毕业设计论文；
五、主要参考书及参考资料
1.单片机原理及应用
张鑫等
电子工业出版社
2.MCS51单片机应用设计
张毅刚等
哈尔滨工业大学
3.MCS51系列单片机实用接口技术
李华等
北京航天航空大学
4.PROTEL2004电路原理图及PCB设计
清源科技
机械工业出版社
5.基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究
曹卫芳
山东科技大学
2005．5
6.单片机应用技术选编
何立民
北京航空航天大学出版社
2000
7.检测技术与系统设计
张靖等
中国电力出版社
2001
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
本论文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
应用单片机技术测量电路简单
成本低
应用面广
但是由于自身的稳定性其测量结果仍存在误差
关键词:
压力；
AT89C51单片机；
压力传感器；
A/D转换器；
LCD显示；
Abstract
Pressureisoneoftheimportantparametersintheprocessofindustrialproduction.Pressuredetectionorcontrolisanessentialconditiontoensureproductionandtheequipmenttosafelyoperating
whichisofgreatsignificance.Thesingle-chipisinfiltratingintoallfieldsofourlives
soitisverydifficulttofindtheareainwhichthereisnotracesofsingle-chipmicrocomputer.Inthisgraduationdesign
primarilythroughbyusingsingle-chipanddedicatedchip
handlingofanalogsignalmeasuredbythesensortocompleteintelligentfunction.Thisdesignillustratesexternalhardwarecircuitdesignofintelligentpressuresensor
andconductsoftwaredevelopmenttothehardware.
ThedesignisbasedonmeasurementanddisplayofAT89C51single-chip.Thisisthepressuresensorswillconvertthepressureintoelectricalsignals.Afterusingoperationalamplifier
thesignalisamplified
andtransferredtothe8-bitA/Dconverter.Thentheanalogsignalisconvertedintodigitalsignalswhichcanbeidentifiedbysingle-chipandthenconvertedbysingle-chipintotheinformationwhichcanbedisplayedonLEDmonitorandfinallydisplayoutput.Inthecourseofshow
throughthekeyboardtoinputallkindsofdataandcommandsintothecomputerthesingle-chipwilllocateinapredeterminedfunctionsteptodisplayrequired
values.
Inaddition
basedsensorthermaldriftandnonlinearityprinciple
thispaperhasdesigned
IntelligentsensorhardwarecircuitandeditedaC51Program.Thecircuitwithmicro-Processis
simpleandcheap
thoughtheresulthasstillalittleerror.
Keywords:
pressure;
AT89C51single-chip;
pressuresensor;
A/Dconverter;
LCDmonitor;
第一章绪论1
1.1前言1
1.2选题的背景和意义1
1.3智能压力传感器的发展方向2
1.4本文研究的内容3
第二章系统总体方案设计4
2.1系统任务描述4
2.1.1控制系统要求4
2.1.2主要仪器的选择4
2.2系统总体设计6
2.2.1系统组成6
2.2.2基于单片机的智能压力检测的原理6
第三章压力传感系统硬件设计7
3.1压力传感器7
3.1.1金属应变片的工作原理7
3.1.2电阻应变片的基本结构8
3.1.3电阻应变片的测量电路8
3.1.4电桥电路的工作原理9
3.1.5非线性误差及温度补偿10
3.2信号放大电路11
3.2.1三运放放大电路11
3.3A/D转换器12
3.3.1A/D转换器的简介12
3.3.2配置位说明13
3.3.3工作时序图14
3.3.4单片机对ADC0832的控制原理15
3.4单片机17
3.4.1AT89C51单片机简介17
3.4.2主要特性17
3.4.3管脚说明18
3.4.4振荡器特性19
3.4.5芯片擦除20
3.5液晶屏LCD简介20
3.5.1液晶显示器原理20
3.5.2液晶显示器分类20
3.5.3字符的显示21
3.5.4LM016L引脚功能说明21
3.6报警模块22
第四章软件设计23
4.1系统的主程序23
4.2A/D转换器的软件设计25
4.2.1ADC0832芯片接口程序的编写25
4.3LCD数码管显示程序设计27
4.3.1LM016LCD的RAM地址映射及标准字库表
第五章PROTEUS仿真调试29
5.1仿真软件了解29
5.1.1proteus软件介绍29
5.1.2protuse功能和特点29
5.2本次设计仿真过程30
5.2.1创建原理图30
5.2.2绘制仿真原理图30
5.2.3系统调试31
5.2.4开始仿真31
第六章总结33
6.1设计总结33
6.2展望和不足34
致谢35
参考文献36
附录一PROTEL图37
附录二源程序38
27
第一章绪论
1.1前言
在信息高速发展的今天
传感器检测系统的智能化和集成化成为其发展的两个重要方向
而传感器检测系统智能化和集成化的程度主要取决于与之相结合的微处理器的性能具有数据处理能力
能够进行自动检测、自动校准、自动误差补偿、自动抽样、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和研究的热点
传感器技术是现代测量和自动化技术的重要技术之一
从宇宙探索到海洋开发
从生产过程的控制到现代文明生活
几乎每一项现代科学技术都离不开传感器
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