基于单片机的压力测量仪设计.doc

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1、题目：基于单片机的压力测量仪设计姓名：金花学号：07专业：电气工程及其自动化学习中心：电子科技大学校本部指导教师：杰基于单片机的压力测量仪设计摘要压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。在工业生产中，为了高效、安全生产，必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用，因此有必要准确测量压力。本次设计为基于单片机的压力测量仪。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,使其完成压力测量的功能。本文介绍的是基于单片机压力测量仪的设计。首先，文章对压力测量仪的发展现

2、状和发展趋势做了简单的综述，然后，文章对压力测量仪的总体设计和各模块的工作原理进行了分述。该压力测量仪是以M430F149单片机为核心，是通过应变式传感器将压力转换成电信号，转换成LED显示器显示显示需要的值，要实现压力的显示需硬件与软件的配合，最终调试出来。本设计的最终结果是，将软件下载到硬件上调试出来显示的数据，当输入的模拟信号发生变化的时候，通过A/D转换后，LED将显示需要的数值。测量仪采用双组发光数码管显示。关键词：压力测量仪M430F149单片机应变式传感器目录第一章绪论51.1研究背景51.2测量压力的意义61.3压

3、力的概念61.4压力检测方法7第二章基于单片机的压力测量仪72.1压力测量仪历史72.2压力测量仪的种类及特点82.3压力测量仪的原理9第三章压力传感器93.1压力传感器简介93.2压力传感器的种类103.3应变式压力传感器参数规格103.4电阻应变式传感器的工作原理123.5传感器与压力测量仪的连接法12第四章压力测量仪技术规格134.1一般规格134.2数字部分134.3模拟部分13第五章压力测量仪的相关操作145.1一般说明145.2压力测量仪输入灵敏度145.3前面板说明145.4控制输出插座155.5压力测量仪的标定15

4、5.5.1.零点标定155.5.2实物标定16第六章基于单片机的压力测量仪的硬件设计186.1以单片机为核心压力测量仪的其本组成186.2单片机MSP430F149介绍186.2.1功能介绍186.2.2各引脚功能206.3看门狗MAX706R216.3.1介绍216.3.2工作原理216.3.3各引脚功能226.4A/D转换器ADS8320226.5显示驱动芯片MAX7219236.6显示模块7段数码管256.6.1结构及工作原理256.6.2LED显示器连接方法256.6.3显示驱动266.7按键27第七章系统软件设计28第八

5、章总结29致30参考文献31第一章绪论1.1研究背景近年来，随着微型计算机的发展，单片机的应用在人们的工作和日常生活中越来越普遍。在与一些石油化工企业接触中，发现在这些企业使用大量的弹簧指针式压力表，但是在一些振协较大的管路上，这些指针式压力表经常损坏，虽然指针式压力表价格相对较低，但是振动造成测量的不准确和经常损坏，使得压力表需要频繁更换，修理量和随后的校准工作量很大，投入的人力和时间也很可观，运行维护成本很高。如果有一种适应现场应用条件，价格又较为合理的替代指针式压力表的产品，采用压力传感器、变送器、数字式的压力表的模式，可以

6、从根本上解决由于普通指针式压力表的机械零件多，耐震性差，可靠性差的问题。由此分析可以看出，有些工业现场需要一种能够克服上述缺点的，替代指针式压力表的较低成本的产品。另外传统的量具是杆秤或盘秤，现代社会的发展对其称重技术提出了更高的要求,工业过程控制是计算机的一个重要应用领域,现在可以毫不夸的说，没有微型计算机的仪器不能称为先进的仪器。基于单片机的压力测量仪的设计是为了满足市场对长寿命、低功耗、低成本数字式、耐震压力表的需求也满足上述的需求设计的。随着电子技术的不断发展，数字芯片的价格下降，模拟控制已经逐步被数字控制所代替。与普通器

7、具相比，数字电子秤具有数字直接显示被称物体的重量、精度高、性能稳定、测量准确、使用方便等优点。电子秤的设计模式也大都以微处理器为核心，使精度和可靠性都有了明显的提高。具有较为广阔的市场前景。数字电子秤在各种生产领域和人民日常生活中得到广泛应用，按原理分为电子秤、机械秤和机电结合秤，按功能分为计数秤、计价秤、计重秤，按用途分为工业秤、商业秤、特种秤。数字电子秤正在向高精度、高分辨率、智能化方向发展。用电子秤称重的过程是把被测物体的重量通过传感器转换成电压或电流信号，称重的准确程度首先取决于传感器输出的信号，由于这一信号通常都很小，需

8、要应用放大系统进行准确、线性的放大，以满足模/数转换器对输入信号电平的要求。放大后的模拟信号经过模/数转换电路转变成数字量，然后把数字信号输送到显示电路中去，最后由显示电路显示出测量结果。随着大规模集成电路、计算机技术的迅速发展，以及人工智能在测试