单片机的压力传感器毕业设计.doc
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单片机的压力传感器毕业设计.doc
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学习数学是为了探索宇宙的奥秘。
如所知,星球与地层、热与电、变异与存在的规律,无不涉及数学真理。
如果说语言反映和揭示了造物主的心声,那么数学就反映和揭示了造物主的智慧,并且反复地重复着事物如何变异为存在地故事。
数学集中并引导我们地精力、自尊和愿望去认识真理,并由此而生活在上帝地大家庭中。
正如文学诱导人们地情感与了解一样,数学则启发人们地想象与推理。
毕业任务书
一、题目
智能压力传感器系统设计
二、指导思想和目的要求
1.培养学生综合运用所学职业基础知识、职业专业知识和职业技能
提高解决实际问题的能力
从而达到巩固、深化所学的知识与技能;
2.培养学生建立正确的科学思想
培养学生认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作风;
3.培养学生调查研究
收集资料
熟悉有关技术文件
锻炼学生的科研工作能力和培养学生的团结合作攻关能力
三、主要技术指标
1.培养学生综合运用所学职业基础知识、职业专业知识和职业技能
提高解决实际问题的能力
从而达到巩固、深化所学的知识与技能;
2.培养学生建立正确的科学思想
培养学生认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作风;
3.培养学生调查研究
收集资料
熟悉有关技术文件
锻炼学生的科研工作能力和培养学生的团结合作攻关能力
三、主要技术指标
本设计主要设计一个智能压力传感器的设计
要求如下:
被测介质:
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
软件调试和软硬件的联调;
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.This
isthepressuresensorswillconvertthepressureintoelectricalsignals.Afterusingoperationalamplifier
thesignalisamplified
andtransferredtothe8-bitA/Dconverter.Thentheanalogsignalisconvertedintodigitalsignalswhichcanbeidentifiedbysingle-chipandthenconvertedbysingle-chipintotheinformationwhichcanbedisplayedonLEDmonitor
andfinallydisplayoutput.Inthecourseofshow
throughthekeyboardtoinputallkindsofdataandcommandsintothecomputer
thesingle-chipwilllocateinapredeterminedfunctionsteptodisplayrequiredvalues.
Inaddition
basedsensorthermaldriftandnonlinearityprinciple
thispaperhasdesigned
IntelligentsensorhardwarecircuitandeditedaC51Program.Thecircuitwithmicro-Processis
simpleandcheap
thoughtheresulthasstillalittleerror.
Keywords:
pressure;AT89C51single-chip;pressuresensor;A/Dconverter;LCDmonitor;
目录
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 27
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
第一章绪论
1.1前言
在信息高
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- 关 键 词:
- 单片机 压力传感器 毕业设计