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1、基于傳感器的智能壓力檢測系統(tǒng)設計基于傳感器MPX4115的智能壓力檢測系統(tǒng)設計與仿真 作者姓名： 專業(yè)名稱：指導教師：摘要 數(shù)字式氣壓計被廣泛應用于當前工業(yè)領域、國防領域、醫(yī)療領域以及日常生活中。本設計中就介紹了一種氣壓的實時顯示設備。它利用軟、硬件基礎知識，通過單片機與氣壓傳感器的結(jié)合，使得在液晶顯示器上顯示出當前大氣壓值。本文詳細的描述了基于mpx4115氣壓計的多功能應用以及軟硬件實現(xiàn)的過程。 本設計是基于氣壓傳感器mpx4115的精密數(shù)字氣壓設計系統(tǒng)。通過氣壓傳感器mpx4115獲得與大氣相對應的模擬電壓值，并經(jīng)過電壓/頻率（V/F）裝換模塊裝換為數(shù)字脈沖，通過單片機接受脈沖數(shù)，依據(jù)電

2、壓與頻率的線性關系式計算出相對應的實際氣壓值，最后在單片機的控制下由液晶顯示電路顯示出實際氣壓值?？傮w目標是實現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性。關鍵詞：mpx4115；氣壓傳感器；單片機；液晶顯示；V/F裝換器錯誤！未指定順序。AbstractDigital pressure gauge is widely used in the industrial field, national defense field, medical field and in daily life. This design introduced real-time display equip- ment fo

3、r pressure. It makes use of soft, hardware based on knowledge, through a com- bination of single chip microcomputer and pressure sensor, which shows the current high pressure in the liquid crystal display. This paper describes the process of application of multifunctional mpx4115 barometer of the ha

4、rdware and software based on.本設計是基于氣壓傳感器mpx4115的精密數(shù)字氣壓設計系統(tǒng)。通過氣壓傳感器mpx4115獲得與大氣相對應的模擬電壓值，并經(jīng)過電壓/頻率（V/F）裝換模塊裝換為數(shù)字脈沖，通過單片機接受脈沖數(shù)，依據(jù)電壓與頻率的線性關系式計算出相對應的實際氣壓值，最后在單片機的控制下由液晶顯示電路顯示出實際氣壓值。總體目標是實現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性。This design is digital precision pressure design system of pressure sensor based on mpx4115. Mpx41

5、15 pressure sensor through the received analog voltage corresponding to the atmospheric value, and through the voltage / frequency (V/F) loaded module loaded into digital pulse, pulse number through the microcontroller, based on the linear relationship between the voltage and frequency to calculate

6、the actual pressure value corresponding to the rear, under the control of MCU by liquid crystal display the circuit shows the actual pressure values. The overall goal is to achieve system reliability, stability, security and economy.Keywords mpx4115 Gs pressure transducer Single chip microcomputer L

7、iquid crystal display Voltage / frequency conversionII目錄摘要IAbstractII目錄III1緒論11.1 課題設計原理及要求11.2 技術(shù)概況及發(fā)展趨勢11.2.1 傳感器的技術(shù)性能11.2.2 傳感器的發(fā)展趨勢21.3 數(shù)字氣壓計系統(tǒng)的設計意義42 系統(tǒng)總體設計62.1 設計整體思想62.2 系統(tǒng)總體框圖62.3 系統(tǒng)各功能模塊的設計思想73 硬件電路設計83.1 數(shù)據(jù)采集模塊83.1.1 數(shù)據(jù)采集模塊的芯片選擇83.1.2 數(shù)據(jù)采集的仿真原理圖93.1.3 氣壓傳感器MPX4115的原理103.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊113.2.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)

8、換芯片選擇113.2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路部分電路原理圖123.2.3 ADC0832的原理133.3 數(shù)據(jù)處理模塊143.3.1 數(shù)據(jù)處理模塊的芯片選擇143.3.2 單片機部分的原理圖143.3.3 AT89C52引腳及功能153.4 數(shù)據(jù)顯示模塊183.4.1 顯示模塊的芯片選擇183.4.2 顯示器LCD部分的原理圖193.4.3 LCD1602原理193.5 電源模塊、數(shù)據(jù)下載模塊及報警模塊224 仿真工具介紹244.1單片機C語言244.2 Keil軟件介紹254.3 Proteus軟件介紹254.3 Protel99介紹265 軟件系統(tǒng)設計285.1 程序流程圖285.2氣壓值計算2

9、96 系統(tǒng)的調(diào)試與仿真306.1 系統(tǒng)仿真電路圖306.2 系統(tǒng)仿真結(jié)果32總結(jié)35致謝36參考文獻37附件1 系統(tǒng)整體框圖38附件2 系統(tǒng)Protel圖391 電路原理圖392 PCB 版圖40附件3 程序代碼41I1緒論1.1 課題設計原理及要求數(shù)字式氣壓計是利用壓敏元件將待測氣壓直接變換為易檢測、傳輸?shù)碾娏骰螂妷盒盘枺俳?jīng)過后續(xù)電路處理并顯示的一種設備。本設計是基于MPX4115壓力傳感器設計的。它是一種測量大氣壓力的傳感器，一般把作用于單位面積上空氣柱的重量稱為大氣壓力，簡稱氣壓。氣象研究表明，在空間垂直上方氣壓隨著高度的增加而降低，這種變化的幅度在近表面和高空時又有所不同，近地表時氣

10、壓隨著高度增加而降低的幅度最大，越到高空這種變化越緩慢。氣壓還會受空氣中的氣流影響，若空氣中有下降氣流，氣壓會增加；若空氣中有上升氣流，氣壓會減小。本課題利用單片機控制實現(xiàn)氣壓計的功能并有以下要求：采用MPX4115壓力傳感器，氣壓測量范圍在15115kPA壓力信號，精度為0.1。必須采用液晶顯示器LCD1602，顯示測量壓力值。如果超出極限范圍則需要報警。以C語言為開發(fā)工具，進行設計及仿真。1.2 技術(shù)概況及發(fā)展趨勢 基于傳感器在本設計中的重要作用，下面介紹一下傳感器的技術(shù)性能以及發(fā)展趨勢。1.2.1 傳感器的技術(shù)性能差動技術(shù)：差動技術(shù)是傳感器中普遍采用的技術(shù)。它的應用可顯著地減小溫度變化、

11、電源波動、外界干擾等對傳感器精度的影響，抵消了共模誤差，減小非線性誤差等。不少于傳感器由于采用了差動技術(shù)，還可以使靈敏度增大。平均技術(shù)：在傳感器中普遍采用平均技術(shù)可產(chǎn)生平均效應，其原理是利用若干個傳感器單元同時感受測量，其輸出則是這些單元輸出的平均值，若將每個單元可能帶來的誤差均可看作隨機誤差且服從正太分布，根據(jù)誤差理論，總的誤差將減小?？梢?，在傳感器中利用平均技術(shù)不僅可使傳感器誤差減小，且可增大信號量，即增大傳感器靈敏度。補償與修正技術(shù):補償與修正技術(shù)在傳感器中得到廣泛的應用。這種技術(shù)的應用大致是針對下列兩種情況。一種是針對傳感器本身特性，另一種是針對傳感器的工作條件或外界環(huán)境的。對于傳感器

12、特性，可以找出誤差的變化規(guī)律，或者測出其大小和方向，采用適當?shù)姆椒右匝a償或修正。針對傳感器工作條件或外界環(huán)境進行誤差補償，也可提高傳感器精度的有力技術(shù)措施。不少傳感器對溫度敏感，由于溫度變化引起的誤差十分可觀。為了解決這個問題，必要時可以控制溫度，搞恒溫裝置，但往往費用太高，或使用現(xiàn)場不允許。而在傳感器內(nèi)引入溫度誤差補償又常常是可行的。這時應找出溫度對測量值影響的規(guī)律，然后引入溫度補償措施。 穩(wěn)定性處理：傳感器作為長期測量或反復使用的器件，其穩(wěn)定性顯得特別重要，其重要性甚至勝過精度指標，尤其是對那些很難或無法定期鑒定的場合。造成傳感器性能不穩(wěn)定的原因有:隨著時間的推移和環(huán)境條件的變化，構(gòu)成傳

13、感器的各種材料與元器件性能將發(fā)生變化。為了提高傳感器性能的穩(wěn)定性，應該材料、元器件或傳感器整體進行必要的穩(wěn)定性處理。如結(jié)構(gòu)材料的時效處理、冰冷處理、永磁材料的時間老化、溫度老化、機械老化及交流穩(wěn)磁處理，電氣元件的老化篩選等。1.2.2 傳感器的發(fā)展趨勢 傳感器的發(fā)展就如同其他產(chǎn)品的發(fā)展一樣，不僅取決于專業(yè)的技術(shù)水平、材料的使用，還取決于工藝等很多方面。對于新型工藝的使用：在發(fā)展新型傳感器中，離不開新工藝的采用。新工藝的含義范圍很廣，這里主要指與發(fā)展新興傳感器聯(lián)系特別密切的微細加工技術(shù)。該技術(shù)又稱為微機械加工技術(shù)，是今年來隨著集成電路工藝發(fā)展起來的，它是離子束、電子束、分子束、激光束和化學刻蝕等

14、用于微電子加工的技術(shù)，目前已越來越多地用于傳感器領域，例如濺射、蒸餾、等離子體刻蝕、化學氣體淀積、外延、擴散、腐蝕、光刻等。迄今已有大量采用上述工藝制成的傳感器。目前，各類集成化傳感器已有許多系列的產(chǎn)品，有些已得到廣泛應用。集成化已經(jīng)成為傳感器技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。隨著集成化技術(shù)的發(fā)展，各類混合集成和單片機集成式壓力傳感器相繼出現(xiàn)，有的已經(jīng)成為商品。集成化壓力傳感器有壓阻式、電容式、等類型，其中壓阻式集成化傳感器發(fā)展快、應用廣。自從壓阻效應發(fā)現(xiàn)后，有人把4個力敏電阻構(gòu)成的全橋坐在硅膜上，就成為一個集成化壓力傳感器。國內(nèi)在80年代就研發(fā)出把壓敏電阻、電橋、電壓放大器和溫度補償電路集成在一起的單

15、塊壓力傳感器，其性能與國外同類產(chǎn)品相當。由于采用了集成工藝，將壓敏部分和集成電路分為幾個芯片，然后混合集成為一體。提高了輸出性能及可靠性，有較強的抗干擾能力，完全消除了二次儀表帶來的誤差。傳感器的多功能化也是其發(fā)展方向之一。所謂多功能化的典型實例，美國某大學傳感器研究發(fā)展中心研制的單片硅多維力傳感器可以同時測量3個線速度、3個離心加速度(角速度)和3個角加速度。主要元件是由4個正確設計安裝在一個基板上的懸臂梁組成的單片硅結(jié)構(gòu)，9個正確布置在各個懸臂梁上的壓阻敏感元件。多功能化不僅可以降低生產(chǎn)成本，減小體積，而且可以有效的提高傳感器的穩(wěn)定性、可靠性等性能指標把多個功能不同的傳感元件集成在一起，除

16、可同時進行多種參數(shù)的測量外，還可對這些參數(shù)的測量結(jié)果進行綜合處理和評價，可反映出被測系統(tǒng)的整體狀態(tài)。由上還可以看出，集成化對固態(tài)傳感器帶來了許多新的機會，同時它也是多功能化的基礎。傳感器與微處理機相結(jié)合，使之不僅具有檢測功能，還具有信息處理、邏輯判斷、自診斷、以及“思維”等人工智能，就稱之為傳感器的智能化。借助于半導體集成化技術(shù)把傳感器部分與信號預處理電路、輸入輸出接口、微處理器等制作在同一塊芯片上，即成為大規(guī)模集成智能傳感器。可以說智能傳感器是傳感器技術(shù)與大規(guī)模集成電路技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的實現(xiàn)將取決于傳感機器與半導體集成化工藝水平的提高與發(fā)展。這類傳感器具有多功能、高性能、體積小、適量大批

17、生產(chǎn)和使用方便等優(yōu)點，可以肯定的說，是傳感器重要的方向之一。傳感器另一個發(fā)展就是智能傳感器又叫靈巧（Smart）傳感器。這一概念最早是由美國宇航局在開發(fā)宇宙飛船過程中提出來的。飛船上天后需要知道其速度、位置、姿態(tài)等數(shù)據(jù)，為了宇宙員能正常生活，需要控制艙內(nèi)的濕度、溫度、氣壓、加速度、空氣成分等。因此這需要大量的的傳感器。而且還需要它具備大量數(shù)據(jù)的儲存、處理、分析的功能，實現(xiàn)遠距離、高速度、高精度傳輸?shù)?。開發(fā)新型傳感器：新型傳感器，大致應包括：采用新原理、填補傳感器空白、仿生傳感器等諸方面。它們之間是互相聯(lián)系的。傳感器的工作機理是基于各種效應和定律，由此啟發(fā)人們進一步探索具有新效應的敏感功能材料

18、，并以此研制出具有新原理的新型物性型傳感器件，這是發(fā)展高性能、多功能、低成本和小型化傳感器的重要途徑。結(jié)構(gòu)型傳感器發(fā)展得較早，目前日趨成熟。結(jié)構(gòu)型傳感器，一般說它的結(jié)構(gòu)復雜，體積偏大，價格偏高。物性型傳感器大致與之相反，具有不少誘人的優(yōu)點，加之過去發(fā)展也不夠。世界各國都在物性型傳感器方面投入大量人力、物力加強研究，從而使它成為一個值得注意的發(fā)展動向。其中利用量子力學諸效應研制的低靈敏閾傳感器，用來檢測微弱的信號，是發(fā)展新動向之一。新材料開發(fā)：傳感器材料是傳感器技術(shù)的重要基礎,是傳感器技術(shù)升級的重要支撐。隨著材料科學的進步,傳感器技術(shù)日臻成熟,其種類越來越多,除了早期使用的半導體材料 、陶瓷材料

19、以外,光導纖維以及超導材料的開發(fā),為傳感器的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎。例如,根據(jù)以硅為基體的許多半導體材料易于微型化、集成化、多功能化、智能化,以及半導體光熱探測器具有靈敏度高、精度高、非接觸性等特點,發(fā)展紅外傳感器、激光傳感器、光纖傳感器 等現(xiàn)代傳感器;在敏感材料中,陶瓷材料、有機材料發(fā)展很快,可采用不同的配方混合原料,在精密調(diào)配化學成分的基礎上,經(jīng)過高精度成型燒結(jié),得到對某一種或某幾種氣體具有識別功能的敏感材料,用于制成新型氣體傳感器 。此外,高分子有機敏感材料,是近幾年人們極為關注的具有應用潛力的新型敏感材料,可制成熱敏、光敏、氣敏、濕敏、力敏、離子敏和生物敏等傳感器。傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展,也

20、促進了更新型材料的開發(fā),如納米材料等。例如美國NRC公司已開發(fā)出納米ZrO2氣體傳感器,控制機動車輛尾氣的排放。1.3 數(shù)字氣壓計系統(tǒng)的設計意義隨著我國經(jīng)濟的不斷成長，國家越來越重視氣壓計項目相關行業(yè)的發(fā)展，“十二五”期間氣壓計產(chǎn)業(yè)的重點領域及其投資機會研究成為熱點問題。先進的測量儀器成為現(xiàn)代化產(chǎn)品開發(fā)的必備條件，氣壓計被廣泛應用于我們?nèi)祟惛脑熳匀坏暮芏囝I域以及我們?nèi)粘＜彝ド钪?。本課題是要設計一個利用微控制和數(shù)字化氣壓傳感器為核心元件組成的電子氣壓計系統(tǒng)。其中核心元件就是氣壓傳感器，它在監(jiān)視壓力大小、控制壓力變化以及物理參量的測量等方面起著重要作用。運用于氣壓計的氣壓傳感器基本都是依靠不同高

21、度時的氣壓變化來獲取氣壓值的。傳統(tǒng)氣壓表(空盒式、彎管式等)精度低、顯示單一；本課題設計的數(shù)字氣壓計采用單片機控制，具有使用方便、精度高、顯示簡單靈活等優(yōu)點，并可靈活的加入超壓、低壓報警、無線傳輸?shù)忍厥夤δ?，而且可以大幅提高被控氣壓的技術(shù)指標。因此，對高精度便攜式數(shù)字大氣壓計的研究有著非常重要的意義。 2 系統(tǒng)總體設計2.1 設計整體思想在系統(tǒng)構(gòu)建過程中, 需要考慮穩(wěn)定性、復雜程度、造價和調(diào)試的難易程度等因素。圖2-1 所示框圖中的每一部分就是一個單元電路, 可完成各自的功能。模塊之間沒有復雜的信號傳輸,且干擾很少,因而系統(tǒng)整體比較穩(wěn)定。本設計是基于MPX4115的數(shù)字氣壓計，包括軟、硬件的設

22、計與調(diào)試。軟件部分通過對C語言的學習和對單片機知識的了解，根據(jù)系統(tǒng)的特點編寫出單片機程序。硬件部分分為四大塊，包括大氣壓的非電信號數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換、處理以及顯示。通過對設計的了解，選擇適合的器件，畫出原理圖。2.2 系統(tǒng)總體框圖氣壓計硬件部分由四部分構(gòu)成，它們分別是：信息采集模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，信息處理模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊。下圖為系統(tǒng)總框圖：氣壓傳感器V/F轉(zhuǎn)換器電源模塊單片機液晶顯示器圖2.1 單片機數(shù)字氣壓計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖由圖2-1可知，整個系統(tǒng)的工作流程如下：測量時被測氣壓由氣壓傳感器轉(zhuǎn)換為模擬的電壓輸出，此輸出信號不能直接交由單片機處理。因此，需要經(jīng)過V/F轉(zhuǎn)換模塊把氣壓傳感器輸出的模擬電

23、壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖（其頻率隨輸入電壓呈線性變化）。通過單片機接收該脈沖信號，得到單位時間內(nèi)獲得的脈沖數(shù)，依據(jù)電壓與頻率的線性關系式計算出所對應的實際氣壓值，最后通過數(shù)碼管顯示電路顯示給用戶。2.3 系統(tǒng)各功能模塊的設計思想通過對單片機各個端口的設置，以及定時器工作方式和串行口工作方式的選擇，并對定時器和串行口進行初始化用以實現(xiàn)對單片機和各個功能模塊芯片之間通訊聯(lián)絡的設定。在主程序模塊中我們關鍵是使單片機初始化，以及分配地址空間交代程序中各個變量等。其中最為關鍵的是連接子程序的各個功能模塊。 數(shù)據(jù)采集模塊 數(shù)據(jù)采集模塊(mpx4115),主要核心是由氣壓傳感器構(gòu)成，其主要功能是對被測氣壓進行實

24、時穩(wěn)定的測量，并以模擬電壓的形式輸出，交由后面的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊處理。 A/D轉(zhuǎn)換模塊A/D轉(zhuǎn)換模塊（ADC0832），主要功能是將氣壓傳感器輸出的模擬電壓信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為單片機能直接處理的數(shù)字信號。 數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)處理模塊(AT89C52)，主要是對A/D轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)據(jù)進行多次采集，并且對采集的數(shù)據(jù)進行處理，此處理過程主要是對采集的數(shù)據(jù)進行初值定義以及相應的移位處理，并且把處理好的數(shù)據(jù)送入相應的緩沖區(qū)，為后面的顯示模塊作好準備。 數(shù)據(jù)顯示模塊數(shù)據(jù)顯示模塊（LCD1602）,主要對單片機處理后的數(shù)據(jù)進行實時顯示，顯示內(nèi)容為測量氣壓值。3 硬件電路設計3.1 數(shù)據(jù)采集模塊3.1.1

25、數(shù)據(jù)采集模塊的芯片選擇氣壓傳感器對于系統(tǒng)至關重要，需要綜合實際的需求和各類氣壓傳感器的性能參數(shù)加以選擇。一般要選用有溫度補償作用的氣壓傳感器，因為溫度補償特性可以克服半導體壓力傳感器件存在的溫度漂移問題。絕對氣壓值對應的既是實際的氣壓值，顯然本設計要實現(xiàn)的數(shù)字氣壓計需要能測量絕對氣壓值的氣壓傳感器及氣壓傳感器的主要性能參數(shù)如下：、測量范圍即所能測量的大氣壓力范圍，單位為kPa。測量精度、測量結(jié)果（電流或電壓）的精度。、溫度補償范圍一般要選用具有溫度補償能力的氣壓傳感器，因為溫度補償特性可以克服半導體壓力敏感器件存在的溫度漂移問題。、測量的是否是絕對氣壓值絕對氣壓值對應的即是實際的氣壓值，顯然要

26、實現(xiàn)數(shù)字氣壓計需要測量絕對氣壓值的氣壓傳感器。數(shù)字氣壓計顯示的是絕對氣壓值，同時為了簡化電路，提高穩(wěn)定性和抗干擾能力，要求使用具有溫度補償能力的氣壓傳感器7。經(jīng)過綜合考慮，我們選用美國摩托羅拉公司的集成壓力傳感器芯片MPX4105作為氣壓傳感器。MPX4105可以產(chǎn)生于所加氣壓呈線性關系的高精度模擬輸出電壓，它具有以下特點：供電范圍：4.855.35V，典型值為5.1V。測量范圍：15115kPa。工作溫度范圍：085。溫度補償范圍：-40+125。測量精度為1.7%VFSS。最低氣壓對應的輸出電壓VOFF為0.1840.428V，典型值為0.306V；最高氣壓對應的輸出電壓VOFF為4.80

27、44.988V，典型值為4.896V；滿刻度輸出電壓間距VFSS的典型值為4.590V。根據(jù)MPX4115的氣壓線性關系，可以列出具體輸出關系如下:Vout = Vs ( 0.009 P 0.095) （Press ErrorTemp.Factor0.009Vs）式中, Vs 是工作電壓, P 是大氣壓值, Vout 為輸出電壓。3.1.2 數(shù)據(jù)采集的仿真原理圖數(shù)據(jù)采集模塊由氣壓傳感器MPX4115構(gòu)成，采集的是大氣壓值。其中1腳是輸出信號端，輸出的是與氣壓值相對應的模擬電壓信號。數(shù)據(jù)采集模塊的仿真原理如圖3-2所示。圖3.2 數(shù)據(jù)采集模塊仿真原理圖 3.1.3 氣壓傳感器MPX4115的原理

28、MPX4115系列壓電電阻傳感器是一個硅壓力傳感器。這個傳感器結(jié)合了高級的微電機技術(shù)，薄膜鍍金屬。還能為高水準模擬輸出信號提供一個均衡壓力。在0-85的溫度下誤差不超過1.5%，溫度補償是-40-125。氣壓傳感器MPX4115的管腳說明如表3-1所示：表3-1 氣壓傳感器MPX4115的管腳說明123456VOUTGNDVSN/SN/SN/S氣壓傳感器MPX4114的特性參數(shù)如表3-2所示：表3-2 氣壓傳感器MPX4114的特性參數(shù)參 數(shù)符 號最 小典 型最 大單 位壓力范圍Pop15-115KPa供電電壓Vs4.855.15.35Vdc供電電流Lo-7.010mAdc最大壓力偏置 （08

29、5）Vs=5.0VVpss0.1350.2040.273Vdc滿量程輸出 （085）Vs=5.0VVoff4.7254.7944.863Vdc滿量程比例 （085）Vs=5.0VVFSS4.5214.5904.695Vdc精度（085）-1.5%VPSS靈敏度V/P-45.9-mV/KPa響應時間（10%90%）tR-1.0-ms上升報警時間-20-ms偏置穩(wěn)定性-0.5-%VFSS3.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3.2.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片選擇氣壓傳感器MPX4115輸出的是模擬電壓，因此，必須進行模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換才能交由單片機處理。關于A/D轉(zhuǎn)換，本課題中采用一種電壓頻率轉(zhuǎn)換電路來實現(xiàn)模擬電壓數(shù)字化的處理

30、。關于A/D轉(zhuǎn)換，其模塊的特點是：轉(zhuǎn)換分辨率為10位，最多含8個輸入通道和一個內(nèi)部溫度傳感器。我采用一種電壓/頻率（V/F）轉(zhuǎn)換電路來實現(xiàn)模擬電壓的數(shù)字化處理。V/F轉(zhuǎn)換電路由V/F器件實現(xiàn)。V/F器件的作用是將輸入電壓的幅值轉(zhuǎn)換成頻率與輸入電壓幅值成正比的脈沖序列，雖然V/F器件本身還不能算做量化器，但加上定時器與計數(shù)器以后也可以實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。V/F器件的突出特點就是它能夠把模擬電壓轉(zhuǎn)換成抗干擾能力強、可遠距離傳送并能直接輸入單片機接口的脈沖序列。通過測試V/F的輸出頻率?？梢詫崿F(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換功能。針對電路的實際需要，并考慮到外圍電路實現(xiàn)的難易程度和相應的性能指標，我選用的是ADC0832。

31、ADC0832是美國國家半導體公司生產(chǎn)的一種8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小，兼容性強，性價比高而深受單片機愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。 ADC0832具有以下特點： 8位分辨率； 雙通道A/D轉(zhuǎn)換； 輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容； 5V電源供電時輸入電壓在05V之間； 工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為32S； 一般功耗僅為15mW； 8P、14PDIP（雙列直插）、PICC多種封裝； 商用級芯片溫寬為0C to +70C，工業(yè)級芯片溫寬為40 to +853.2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路部分電路原理圖ADC構(gòu)成的A/D轉(zhuǎn)換器的電路如圖3-3所示,其中圖中的2號

32、引腳是數(shù)據(jù)采集后的輸入，5號引腳和6號引腳是轉(zhuǎn)換后信號的輸出。圖3.3 ADC0832原理圖 3.2.3 ADC0832的原理ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達256級，可以適應一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬電壓輸入在05V之間。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32S，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。正常情況下ADC0832與單片機的接口應為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在

33、通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以電路設計時可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。如圖3-3所示，ADC0832芯片接口說明： 片選使能，低電平使能；CHO 模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用； CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用； GND 芯片參考0電位（地）； D1 數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制； D0 數(shù)據(jù)信號輸入，轉(zhuǎn)換通道控制； CLK 芯片時鐘輸入； VCC 電源輸入及參考電壓輸入（復用）；3.3 數(shù)據(jù)處理模塊3.3.1 數(shù)據(jù)處理模塊的芯片選擇對于ADC0832輸出的頻率信號要經(jīng)過單片機的數(shù)據(jù)處理，通過頻率與氣壓之間的關系計算出氣壓值。AT89C52單片機最

34、為核心的部分是中央處理器CPU，它由運算器和控制邏輯構(gòu)成，其中包括若干特殊功能寄存器。AT89C52 是一款低電壓，高性能CMOS8 位單片機，片內(nèi)含4k bytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM ），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)， 兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8 位中央處理器（CPU）和Flash 存儲單元，功能強大AT89C52 單片機可為您提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。本課題中選用AT89C52單片機來實現(xiàn)。3.3.2 單片機部分的原理圖 單片機部分的原理如圖3.4

35、所示。圖3.4 單片機部分的原理圖3.3.3 AT89C52引腳及功能AT89C52是美國Atmel公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8KB的可反復檫寫的程序存儲器和12B的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)配置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可靈活應用于各種控制領域。AT89C52單片機屬于AT89C51單片機的增強型，與Intel公司的80C52在引腳排列、硬件組成、工作特點和指令系統(tǒng)等方面兼容。其主要工作特性是：(1)片內(nèi)程序存儲器內(nèi)含8K

36、B的Flash程序存儲器，可擦寫壽命為1000次；(2)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)含256字節(jié)的RAM；(3)具有32根可編程I/O口線；(4)具有3個可編程定時器；(5)中斷系統(tǒng)是具有8個中斷源、6個中斷矢量、2個級優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)；(6)串行口是具有一個全雙工的可編程串行通信口；(7)具有一個數(shù)據(jù)指針DPTR；(8)低功耗工作模式有空閑模式和掉電模式；(9)具有可編程的3級程序鎖定位；(10)AT89C52工作電源電壓為5（1+0.2）V，且典型值為5V；(11)AT89C52最高工作頻率為24MHz。89C52單片機的40條引腳按功能來分，可以分為3部分，電源及時鐘引腳、控制引腳和輸入/輸出引腳。

37、如下圖3-5所示：圖3.5 AT89C52引腳分布圖（1）Vcc（40腳）：接+5V電源，為單片機芯片提供電能。（2）Vss（20腳）接地。（3）XTAL1（19腳）在單片機內(nèi)部，它是一個反向放大器的輸入端，該放大器構(gòu)成了片內(nèi)的振蕩器，可提供單片機的時鐘控制信號。（4）XTAL2（18腳）在單片機內(nèi)部，接至上述振蕩器的反向輸出端?？刂埔_此類引腳包括RESET（即RSR/VPD）、ALE/PROG、PSEN、EA/VPP，可以提供控制信號，有些具有復用功能。 （1）RSR/ VPD（9腳）：復位信號輸入端，高電平有效，當振蕩器運行時，在此引腳加上兩個機器周期的高電平將使單片機復位（REST）。

38、復位后應使此引腳電平保持為不高于0.5V的低電平，以保證單片機正常工作。掉電期間，此引腳可接上備用電源（VPD），以保持內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。當Vcc下降到低于規(guī)定值，而VPD在其規(guī)定的電壓范圍內(nèi)（50.5V）時，VPD就向內(nèi)部RAM提供備用電源。（2）ALE/PROG（30腳）：ALE為地址鎖存允許信號。當單片機訪問外部存 圖3-5 單片機引腳儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖的下降沿用于鎖存16位地址的低8位。即使不訪問外部存儲器，ALE端仍有周期性正脈沖輸出，其頻率為振蕩器頻率的1/6。但是每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，在兩個機器周期中ALE只出現(xiàn)一次，即丟失一個ALE脈沖。ALE端

39、可以驅(qū)動8個LSTTL負載。（3）PSEN（29腳）：程序存儲器允許輸出控制端。此輸出為單片內(nèi)訪問外部程序存儲器的讀選通信號。在從外部程序存儲器取指令（或取常數(shù)）期間，每個機器周期均PSEN兩次有效。但在此期間，每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的PSEN信號將不會出現(xiàn)。PSEN同樣可以驅(qū)動8個LSTTL負載。（4）EA/VPP（31腳）：EA功能為內(nèi)外程序存儲器選擇控制端。當EA端保持高電平時，單片機訪問內(nèi)部程序存儲器，但在PC（程序計數(shù)器）值超過0FFFH時將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器內(nèi)的程序。輸入/輸出引腳此類引腳包括P0口、P1口、P2口和P3口。（1）P0（P0.0P0.7）是一個

40、8位三態(tài)雙向I/O口，在不訪積壓處部存儲器時，做通用I/O口使用，用于傳送CPU的輸入/輸出數(shù)據(jù)，當訪問外部存儲器時，此口為地址總路線低8位及數(shù)據(jù)總路線分時復用口，可帶8個LSTTL負載。（2）P1（P1.0P2.7）是一個8位準雙向I/O口（作為輸入時，口鎖存器置1），帶有內(nèi)部上拉電阻，可帶4個LSTTL負載。（3）P2（P2.0P2.7）是一個8位準雙向I/O口，與地址總路線高8位復用，可驅(qū)動4個LSTTL負載。（4）P3口功能表，如下表3-3所示表3-3 P3功能表P3口各個位的第二功能P3口的位第二功能說明P3.0RXD串行數(shù)據(jù)接收口P3.1TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)射口P3.2INT0外部中斷

41、0輸入P3.3INT1外部中斷1輸入P3.4T0計數(shù)器0計數(shù)輸入P3.5T1計數(shù)器1計數(shù)輸入P3.6WR外部RAM寫信號P3.7RD外部RAM讀信號3.4 數(shù)據(jù)顯示模塊3.4.1 顯示模塊的芯片選擇在工業(yè)控制中，顯示器件向來是很重要的一環(huán)，隨著科技的迅速發(fā)展，顯示器件的種類也是越來越多，目前主流的顯示器件就是液晶顯示器，液晶顯示器簡稱LCD顯示器，它是利用液晶經(jīng)過處理后能夠改變光線的傳輸方向的特性實現(xiàn)顯示信息的，液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富超薄輕巧等優(yōu)點，在單片機應用系統(tǒng)中得到日益廣泛的應用。液晶顯示器按其功能分為三類：筆端式液晶顯示器、字符點陣式液晶顯示器、圖形點陣式液晶顯示

42、器。前兩種能夠顯示數(shù)字、字符等，而圖形點陣式液晶顯示器還可以顯示漢字和任意圖形。本設計中選擇經(jīng)濟實惠的字符型液晶顯示器LCD1602。LCD1602可以顯示兩行，每行16個字符，采用+5V電源供電，外圍電路配置簡單，價格便宜，具有很高的性價比3.4.2 顯示器LCD部分的原理圖 顯示器部分的電路如圖3.6所示。圖3.6 顯示器部分電路圖3.4.3 LCD1602原理LCD1602是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD，實物如圖3.7所示。圖3.7 LCD1602 實物圖LCD1602的外圍引腳及作用：第1腳：VSS為地電源；第2腳：VDD接5V正電源；第3腳：V0 為液晶顯示器對比度

43、調(diào)整端，接正極電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度；第4腳：RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器；第5腳：RW 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平，RW為高電平時可以讀取忙信號，當RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)； 第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令；第7-14腳： D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線；第15-16腳：空腳。1602液晶顯示器內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表

44、3-4所示：表3.4 控制指令序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關控制0000001DCB5光標或字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊的讀寫操作，屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明1為高電平，0為低

45、電平）指令1：清顯示，指令碼01H，光標復位到地址00H位置指令2：光標復位，光標返回到地址00H指令3：光標和顯示位置設置I/D，光標移動方向，高電平右移，低電平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無效。指令4：顯示開關控制。D：控制整體的顯示開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關顯示。C:控制光標的開與關，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標或顯示移位 S/C ：高電平時顯示移動的文字，低電平時移動光標指令6：功能設置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時

46、為雙行顯示，F(xiàn)：低電平時顯示5X7的點陣字符，高電平時顯示5X10的顯示字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設置。指令8：DDRAM地址設置。指令9：讀忙信號和光標地址 BF：忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。3.5 電源模塊、數(shù)據(jù)下載模塊及報警模塊電路中的電源部分如圖3.8所示。 USB電源為整個電路提供電源輸出+5.0V。圖3.8 USB電源 串行通信接口的部分電路原理圖如3.9所示。 圖3.9 串行通信接口蜂鳴器報警模塊的部分電路原理圖如圖3.10所示。 圖3.10 報警電路圖 4 仿真工具介紹4.1單片機C語言由于本設計中使用的編程語言是C語言。C

47、語言作為一種方便的語言而得到廣泛的支持，很多硬件開發(fā)都用C語言編程，如各種單片機、DSP、ARM等。C語言程序本身不依賴于機器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改或僅做簡單的修改就可將程序從不同的系統(tǒng)移植過來直接使用。C語言提供了很多數(shù)學函數(shù)并支持浮點運算，開發(fā)效率高，可極大地縮短開發(fā)時間，增加程序可讀性和可維護性。單片機C51編程與匯編ASM-51編程相比，有如下優(yōu)點：（1）可以大幅度加快開發(fā)進度，程序量越大，用C語言就越有優(yōu)勢。（2）無需精通單片機指令集和具體的硬件，也能夠編出符合硬件實際專業(yè)水平的程序。（3）可以實現(xiàn)軟件的結(jié)構(gòu)化編程，使得軟件的邏輯結(jié)構(gòu)變得清晰、有條理、便于開發(fā)小組計劃任務、分工合作

48、。源程序的可讀性和可維護性都很好。（4）省去了人工分配單片機資源的工作，在匯編語言中要為每一個子程序分配單片機的資源。在使用C語言后，只要在代碼中申明一下變量的類型，編譯器就會自動分配相關資源，根本不需要人工干預，從而有效地避免了人工分配單片機資源的差錯。（5）匯編語言的可移植性很差，而C語言只要將一些與硬件相關的代碼作適當?shù)男薷?，就可以方便地移植到其它種類的單片機上。（6）C語言提供auto、static、flash等存儲類型，針對單片機的程序存儲空間、數(shù)據(jù)存儲空間及EEPROM空間自動為變量合理地分配空間，而且C語言提供復雜的數(shù)據(jù)類型，極大地增強了程序處理能力和靈活性。C編譯器能夠自動實現(xiàn)

49、中斷服務程序的現(xiàn)場保護和恢復，并且提供常用的標準函數(shù)庫，供用戶使用。并且C編譯器能自動生成一些硬件的初始化代碼。（7）對于一些復雜系統(tǒng)的開發(fā)，可以通過移植(或C編譯器提供)的實時操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。正由于C語言在系統(tǒng)開發(fā)中的優(yōu)勢，這次設計的所有程序設計都將采用C語言編寫。4.2 Keil軟件介紹Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。Keil可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿

50、真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ)。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存儲器中。Keil u Vision2 ADE是Keil software公司的產(chǎn)品，它集項目管理、編譯工具、代碼編寫工具、代碼調(diào)試以及完全仿真于一體，適合個人開發(fā)或人數(shù)少、對開發(fā)過程的管理還不成熟的

51、開發(fā)團體。u Vision2本身自帶項目管理器，其開發(fā)流程步驟如下：開啟u Vision2，建立工程文件并且從器件數(shù)據(jù)庫里挑選出項目實際使用的器件。建立一個新的源文件，并且把這個源文件添加到工程中去。為單片機添加并且設置啟動代碼。設置硬件相關的選項。編譯整個工程并且生成下載到存儲器用的HEX文件。4.3 Proteus軟件介紹Proteus與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機CPU的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時，關心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)

52、果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。對于單片機硬件電路和軟件的調(diào)試，Proteus提供了兩種方法：一種是系統(tǒng)總體執(zhí)行效果，一種是對軟件的分步調(diào)試以看具體的執(zhí)行情況。 對于總體執(zhí)行效果的調(diào)試方法，只需要執(zhí)行debug菜單下的execute菜單項或F12快捷鍵啟動執(zhí)行，用debug菜單下的pause animation菜單項或pause鍵暫停系統(tǒng)的運行；或用debug菜單下的stop animation菜單項或shift-break組合鍵停止系統(tǒng)的運行。其運行方式

53、也可以選擇工具欄中的相應工具進行。對于軟件的分步調(diào)試，應先執(zhí)行debug菜單下的start/restart debugging菜單項命令，此時可以選擇stepover、step into和step out命令執(zhí)行程序(可以用快捷鍵F10、F11和ctrl+F11)，執(zhí)行的效果是單句執(zhí)行、進入子程序執(zhí)行和跳出子程序執(zhí)行。在執(zhí)行了start / restart debuging命令后，在debug菜單的下面要出現(xiàn)仿真中所涉及到的軟件列表和單片機的系統(tǒng)資源等，可供調(diào)試時分析和查看。運行proteus的ISIS程序后，進入該仿真軟件的主界面。在工作前，要設置view菜單下的捕捉對齊和system下的顏

54、色、圖形界面大小等項目。通過工具欄中的p(從庫中選擇元件命令)命令，在pick devices窗口中選擇電路所需的元件，放置元件并調(diào)整其相對位置，元件參數(shù)設置，元器件間連線，編寫程序；在source菜單的Definecode generation tools菜單命令下，選擇程序編譯的工具、路徑、擴展名等項目；在source菜單的Add/removesource files命令下，加入單片機硬件電路的對應程序；通過debug菜單的相應命令仿真程序和電路的運行情況。這里我們采用proteus的系統(tǒng)總體執(zhí)行效果調(diào)試方法，調(diào)試單片機的供應電源和復位電路部分。這里單片機時鐘工作在11.0592MHZ，電

55、源電路、晶振電路和復位電路是整個系統(tǒng)正常工作的基礎，應首先保證它們的正常工作。4.3 Protel99介紹經(jīng)過前面的努力，數(shù)字氣壓計硬件電路的設計在已經(jīng)完成， PROTEL99SE是一個全32位的電路板設計軟件，使用該軟件可以容易地設計電路原理圖、畫元件圖、設計電路板圖、畫元件封裝圖和電路仿真。在這里主要用它來繪制電路原理圖和生成印制電路板。下面簡要說明一下我們上面用PROTEL畫好的電路原理圖的設計步驟如下：（1）設置原理圖設計環(huán)境。其中，工作環(huán)境設置是使用Design/Options和Tool和Preferences菜單進行的，畫原理圖環(huán)境的設置主要包括圖紙大小、捕捉柵格、電氣柵格、模板設

56、置等。（2）放置元件，將電氣和電子元件放置在圖紙上。（3）原理圖布線。元件一旦放置在原理圖上，不需要用導線將元件連接起來，連接時一定要符合電氣規(guī)則。（4）編輯和調(diào)整。編輯元件的屬性。包括元件名、參數(shù)、封裝圖等。調(diào)整元件和導線的位置等操作。（5）檢查原理圖。使用電氣規(guī)則功能(ERC)檢查原理圖的連接是否合理和正確。給出檢查報告，若有錯誤則要根據(jù)錯誤進行改正。（6）生成網(wǎng)絡表。所謂網(wǎng)絡表就是元件名、封裝、參數(shù)及元件之間的連接表，通過該表可以確認各個元件和它們之間的關系。（7）打印原理圖。對電路板的設計主要分為以下幾個步驟；（1）使用原理圖編輯器設計原理圖，進行電氣檢查(ERC)并生成原理圖的網(wǎng)絡表

57、。（2）進入電路板(PCB)環(huán)境，使用電路向?qū)Т_定電路板的層數(shù)、尺寸等電路板參數(shù)。（3）使用Design/Netlist菜單，調(diào)入網(wǎng)絡表。（4）布置元件，就是將元件合理地分布在電路板上。自動布置元件或人工布置元件，多次布置直到自己滿意為止。（5）完成修飾等工作，完成整個電路板的設計。應用Protel軟件畫出原理以及使用電氣規(guī)則功能(ERC)檢查原理圖的連接是否合理和正確。給出檢查報告，若有錯誤則要根據(jù)錯誤進行改正。在電路原理圖的基礎上進行電氣規(guī)則檢查后，創(chuàng)建網(wǎng)絡表，導入PCB板，放置件及布線。5 軟件系統(tǒng)設計5.1 程序流程圖單片機實現(xiàn)數(shù)字氣壓計的程序流程如圖5.1所示。開 始設置計時器0設置

58、計數(shù)器1While(1);50ms定時器0服務子程序ET0=0;count+;Count=10?ET0=1;TR1=1;調(diào)用顯示函數(shù)計算氣壓值TR1=0;count=0;圖5.1 單片機實現(xiàn)數(shù)字氣壓計的程序流程圖5.2氣壓值計算信號每一步的變換過程如下：第一步，被測氣壓經(jīng)過氣壓傳感器MPX4115轉(zhuǎn)換成電壓輸出，根據(jù)MPX4115的芯片資料可知，輸出電壓Vout和大氣壓P的關系如下：Vout = Vs( 0.009 P0.095) （3）這里VCC為+5V，因此可得：Vout = 5( 0.009 P0.095) （4）第二步，MPX4115的輸出電壓Vout作為輸入電壓Vin，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電