测控系统课程设计---电子压力测量仪

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1、电子压力测量仪08电子（2）倪传笑XB17一．摘要在工业生产控制过程中，压力是一个很重要的参数。比如利用测量大气压力来间接测量海拔高度，在工业生产中测量压力参数来判断反应的过程，在气象预测中，也需要测量大气压力来判断阴雨天气等等。所有这些都需要掌握测量压力，所以压力表的设计拥有广阔的市场前景。本课题就是基于此原因设计的一个简单压力计。本课程设计用MPX4115传感器来检测压力参数，ADC0808进行模数转换后，利用AT89C52进行数据处理后，由键盘设置测量量程，用发光二级管显示当前测量量程送液晶显示压力值。本系统可根据需要进行功能扩展。由于ADC0808支持8路信号采集，可

2、以对8个压力点参数进行检测。可以手动设置采集哪一路，或者循环采集。还可以进行压力上下限报警。在设计系统的时候，立足于界面友好性、性价比，可以在简单压力检测的时候使用。二．系统功能要求介绍1、系统总体性能压力计以AT89C52为核心，进行数据的处理和显示，并进行显示量程的切换。压力测量采用MPX4115，利用ADC0808实现A/D转换，由键盘设置量程转换，并且用发光二极管显示当前的量程。2、功能介绍压力计的测量量程在15KPA~115KPA，精度在0.5级。利用16X1字符型LCD显示和提示操作。利用按键进行量程转换。具体为XX．XXKPA和XXX．XKPA。三．系统软件设计

3、系统主程序在初始化后只进行按键扫描，利用定时器T0定时5S启动AD转化，即采样周期是5S。当AD转换完成后进入外部中断INT0服务程序，进行数据的处理，刷新显示的压力值；当采用两位量程时，若检测到压力值>=100，提示超过量程“OVER！”，需要转换量程。1、系统程序整体流程图17系统的整体程序流程图如下所示：主程序在完成开机LOGO显示、压力值初始化显示、TO及INT0中断初始化后进入死循环，在循环中进行按键扫描，切换量程。等待T0中断启动AD转换；转换完成后进入外部中断INT0进行数据的处理、分析、显示。1、按键子程序流程图按键子程序进入后首先对显示模式进行修改，即在两位

4、整数和三位整数显示之间进行切换。若是两位整数模式则先判断是否超过量程（压力值是三位数整数），超过量程则显示“OVER！”提示转换量程。若是三位整数模式则直接刷新数据后显示。2、T0中断服务程序流程图T0中断服务子程序如下图所示：17T0定时器定时50ms，即每50ms进入T0中断，在中断中增加time5s_count计时器，每次进入T0中断后time5s_count加1，当加到100后表示5s到，清零同时启动ad转换。1、外部中断INT0流程图外部中断INT0服务程序流程图如下所示：当ADC0808完成AD转换后，EOC变高，经反相器后接单片机INT0口，下降沿启动INT0中

5、断。在中断中首先读取转换后的数字量，再进行标度换算成压力值，完成数据的刷新。四．系统硬件电路设计1、系统总体框图以AT89C1752为核心，外围电路有信号采集MPX4115，AD转换电路ADC0808、按键和显示液晶模块。总体框图如下：2、压力测量电路压力测量使用摩托罗拉公司的MPX4115传感器，采集电路以此为核心，为了克服干扰，在MPX4115输出电路中增加了RC滤波电路。如下图所示：1、系统总体仿真电路压力计检测系统在PROTUES仿真的硬件电路如下所示：17MPX4115的输出的电压信号0.2V-0.5V送至ADC0808的0通道，AD转化后的8位数字信号送给单片机P

6、1口，经单片机分析处理数据后经P0口送液晶显示。按键控制量程的转换，00.00-99.99KPA和100.0-115.0KPA两个量程，显然整数是两位时的现实精度高。红色LED亮表示此时的量程为00.00-99.99KPA,黄色LED亮表示此时的量程为100.0-115.0KPA。显示界面利用16X1的字符型液晶LM020L进行显示，相比LED显示能显示更多的内容，人机界面更友好，而且节省单片机硬件资源。五．系统调试及性能分析1、数字量到压力值的标度变换MPX4115压力传感器检测的范围是15KPA-115KPA，输出电压信号0.2V-4.8V。ADC0808的参考电压VRE

7、F+=5V，VREF-=0V。则（0V-5V）对应（0-255），（0.2V-4.8V）对应（10-246）。如下图所示：171、系统最小分辨率即当压力值变换了0.424KPA系统便能检测到。2、系统PROTUES仿真运行图开机LOGO画面，显示“WELCOME！GOOD！”17两位整数模式压力值正常显示：两位整数模式超量程显示:17三位整数模式显示1：三位整数模式显示2：六．总结17这次课程设计经历了一周的时间，其中遇到了许多的麻烦和困难，但是都一一解决了，通过发现问题、分析问题、解决问题，我又学到了