自动检测技术课程设计.doc

《自动检测技术课程设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、自动检测技术课程设计题目自动压力检测系统设计姓名宋伟学号20071701156专业测控技术与仪器年级2007级指导教师朱洁第一章设计背景随着科学技术的不断发展，人类社会已步入信息时代，信息成为当今社会生活中重要的资源。检测技术已经成为现代工业生产中的主流环节。尤其以常见的力、温度信号的检测为主。而基本的检测电路与大学期间数字电子技术及模拟电子技术课程息息相关，所以本论文也可以用来作为检测与转换技术课程的课程设计。1.1传感器简介传感器是一种以一定精确度把被测量（主要是非电量）转换为与之有确定关系，便于应用的某种物理量（主要是电量）的测量装置。也就是说，传感器是一个测量装置，能完成检

2、测任务，还要注意的是输入量与输出量之间有对应关系，且有一定的精确度。被测量敏感元件转换元件转换电路电量图1.1传感器组成框图传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路3部分组成，组成框图如图1.1所示。敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量；转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参数；转换电路：将上述电路参数接入转换电路。便可转成电量输出。本系统采用26PCAFA6D型压力传感器，其工作原理是：压力传感器是由四片性能完全相同的压阻式应变片组成的全桥差动电路，通过压阻效应实现压力到电阻的转换，再由电桥将电阻的变化转换为电压。当不受力作用时，电桥

3、处于平衡状态，无电压输出；当受到压力作用时，电桥失去平衡而输出电压，且输出的电压与压力成比例。1.2MSP430F149系列单片机简介一、选用16位超低功耗单片机MSP430F149，采用子母双板分离设计，MCU子板与集成外设母板通过插针座相连。使用灵活方便。二、母板功能强大、板载资源丰富：采用5V供电；JTAG仿真调试端口；蜂鸣器；nrf905(PTR8000+)433MHz无线通信模块接口；12-Bit高精度温度传感器DS18B20；8路12-Bit模数转换器（ADC）接口；标准的1602液晶接口；标准的12864液晶接口；八位共阳极动态扫描数码管电路；可更换的CPU适配器；R

4、TC实时时钟；4×4的矩阵式键盘；4×1的独立式按键（与4×4的矩阵式键盘复用）；标准的RS232接口；标准的RS485接口，工业上最常用的接口；含8个LED的流水灯电路；MCU的全部IO都用插针引出，便于二次开发。1.3自动压力检测系统简介该系统利用26PCAFA6D型压力传感器实现对压力信号的采集。通过电桥电路，差模放大电路放大后输出一个模拟电压信号。将该压力信号通过MSP430单片机的P6.0口采入单片机，并经过内部A/D转换，变为数字信号。由于26PCAFA6D型压力传感器在0~6kpa范围内的输入输出为线性关系，所以将A/D转换之后的数字信号通过标度变为压力信号，在MSP

5、430板载的LED七段译码管上显示出来。第二章自动压力检测系统的硬件设计该系统硬件电路主要包括传感器元件，运算放大电路，A/D转换电路，单片机，七段译码管显示等。硬件电路最终需要实现的功能是：传感器输出的模拟信号经过稳压放大电路进入A/D转换器，经过A/D转换输出数字信号到单片机中，在单片机中进行一系列运算，最后输出显示在七段译码管上。框图如图3.1所示：传感器放大电路模数转化电路单片机译码管显示图3.1总体框图由于传感器输出的信号较弱，必须先经过放大，然后才能进行A/D转换，必须注意放大后的信号不能超过A/D转换器所允许的最大输入电压，本系统中用的MSP430允许输入的电压上限为

6、3.3V。在本次系统设计中，我们用到的最高电源电压为3.3V，所以经过放大后的输出电压不能超过3.3V,若是输出电压超过3.3V以后则将会出现报警。硬件电路如图3.2所示图3.2硬件电路图第三章自动压力检测系统的软件设计本论文设计的自动压力检测系统的软件部分，主要使用C语言为编译语言，原因是C语言既有高级语言特点，又具有汇编语言特点。它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。因此，它的应用广泛，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到C语言。经过分析，本程序需要实现以下功能：采入模拟电压值，A/D转换，数字量输出，

7、数据处理，七段译码管显示，过压报警等。下面先介绍程序的调试环境。4.1MSP430编译环境——IAREWforMSP430本系统使用的编译环境为IAREWforMSP430，这款编译软件是目前使用比较广泛的MSP430编译调试软件，它集编译，软件硬件调试，下载程序为一体，使用方便快捷。由于常用IAREWforMSP430均为人工破解软件，所以要正常安装并使用需要注册机的破译序列号。下面是该软件的安装流程：1、双击名为keygen的图标，出现注册机的画面，在Produc