基于MPX4115的数字压力测量仪器设计(DOC)

在proteus下按照下面的图画出电路图，再将所有程序用keil C编译后生成hex文件导入proteus即可仿真成功！我的另一个文档是关于此的课程设计，欢迎下载！基于MPX4115的数字压力测量仪步骤：（1）在Proteus软件画出电路图（2）用keil C 软件写出C程序，并生成.hex文件，导入到单片机当中，进行仿真，观察结果。

压力测试仪系统描述;输入15--115kPA压力信号输出00h--ffh数字信号（adc0832）在LED上显示实际的压力值，如果超限则报警线性区间标度变换公式：y=(115-15)/(243-13)*X+15kpa作者：单位：日期：2008.3.7********************************************************/#include <reg51.H>#include "intrins.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned char//ADC0832的引脚sbit ADCS =P2^0; //ADC0832 chip seclectsbit ADDI =P3^7; //ADC0832 k insbit ADDO =P3^7; //ADC0832 k outsbit ADCLK =P3^6; //ADC0832 clock signalunsigned char dispbitcode[8]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //位扫描unsigned char dispcode[11]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff}; //共阳数码管字段码unsigned char dispbuf[4];uint temp;uchar getdata; //获取ADC转换回来的值void delay_1ms(void) //12mhz delay 1.01ms{unsigned char x,y;x=3;while(x--){y=40;while(y--);}}void display(void) //数码管显示函数{char k;for(k=0;k<4;k++){P1 = dispbitcode[k];P0 = dispcode[dispbuf[k]];if(k==1) //加上数码管的dp小数点P0&=0x7f;delay_1ms();}}/************读ADC0832函数************///采集并返回unsigned int Adc0832(unsigned char channel) //AD转换，返回结果{uchar i=0;uchar j;uint dat=0;uchar ndat=0;if(channel==0)channel=2;if(channel==1)channel=3;ADDI=1;_nop_();_nop_();ADCS=0;//拉低CS端_nop_();_nop_();ADCLK=1;//拉高CLK端_nop_();_nop_();ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿1_nop_();_nop_();ADCLK=1;//拉高CLK端ADDI=channel&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿2_nop_();_nop_();ADCLK=1;//拉高CLK端ADDI=(channel>>1)&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿3ADDI=1;//控制命令结束_nop_();_nop_();dat=0;for(i=0;i<8;i++){dat|=ADDO;//收数据ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲_nop_();_nop_();dat<<=1;if(i==7)dat|=ADDO;}for(i=0;i<8;i++){j=0;j=j|ADDO;//收数据ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲_nop_();_nop_();j=j<<7;ndat=ndat|j;if(i<7)ndat>>=1;}ADCS=1;//拉低CS端ADCLK=0;//拉低CLK端ADDO=1;//拉高数据端,回到初始状态dat<<=8;dat|=ndat;return(dat); //return ad k}void main(void){while(1){ unsigned int temp;float press;getdata=Adc0832(0);if(14<getdata<243) //当压力值介于15kpa到115kpa之间时，遵循线性变换{int vary=getdata; //y=(115-15)/(243-13)*X+15kpapress=((10.0/23.0)*vary)+9.3; //测试时补偿值为9.3temp=(int)(press*10); //放大10倍，便于后面的计算dispbuf[3]=temp/1000; //取压力值百位dispbuf[2]=(temp%1000)/100; //取压力值十位dispbuf[1]=((temp%1000)%100)/10; //取压力值个位dispbuf[0]=((temp%1000)%100)%10; //取压力值十分位display();}}}程序完!。

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专感器来检测压力参数，ADC0808进行模数转换后，利用AT89C524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。

关键词：压力测试；单片机；ADC ;传感器1•设计要求 (3)2.设计方案与设计原理 (4)2.1系统总体设计 (4)2.2功能介绍 (4)3•元器件的识别与检测 (5)3.1 AT89C52 简介 (5)3.2 ADC0808 简介 (5)4制作与调试 (6)4.1系统软件设计 (6)4.2系统程序整体流程图 (7)4.3 T0中断服务程序流程图 (8)4.4外部中断INTO流程图 (8)4.5系统总体框图 (9)4.6系统总体仿真电路 (9)4.7软硬件仿真调试及性能分析 (10)4.8程序代码 (11)5.设计心得 (17)6参考文献 (18)1 .设计要求本课程设计用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量量程送液晶显示压力值。

数字压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。

实验四 压力测量仪设计一、实验目的：掌握金属箔应变片组成的称重传感器的正确使用方法；了解压力测量仪的工作原理、电路标定；通过设计、安装、调试电路等实践环节，提高学生的动手能力，提高分析问题、解决问题的能力。

二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：RR ∆=K ε式中RR ∆为电阻丝电阻相对变化，K 为 应变灵敏系数，ε=LL ∆为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

图1，图2是压力传感器的测量电路，由两个部分组成。

前一部分是采用三个运放构成的仪表放大器，后面的放大器将仪表放大器的输出电压进一步放大。

R 28是电桥的调零电阻，R 42是整个放大电路的调零电阻，R 29，R 40调整运放增益。

仪表放大器因为输入阻抗高，共模抑制能力好而作为电桥的接口电路。

其增益可用下式表示：A ＝（1+29302R R ）通过对电路调节使电路输出的电压值为重量对应值，电压量纲（g ）即成为一台原始电子秤。

全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不同的接入邻边，应变片初始阻值：R Q =R 2=R 3=R 4，其变化值△R Q =△R 2=△R 3=△R 4时，其桥路输出电压U 03=EK ε。

其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。

图1图2三、需用器件于单元：1.应变式传感器实验台；2.应变式传感器；3.砝码；4.跳线。

5.计算机6.DRVI快速可重组虚拟仪器平台四、实验步骤：1.根据图3所示，应变式传感器已经装在传感器试验台上。

传感器中各应变片上的R1、R2、R3、R4接线颜色分别为黄色、蓝色、红色、白色，可用万用表测量同一种颜色的两端判别，R1=R2=R3=R4=350Ω。

www�ele169�com | 85电子基础在项目开发过程中作者遇到要检测大气压强的问题，经过多方查阅资料和对比最终选定本文的方案来实现。

经作者查阅资料发现气压检测的应用领域广泛，例如蔬菜大棚中通过对气压的测量并配合温度、湿度的测量来判断大棚是否需要降温和通风，气象部门通过对气压的检测来判断天气的变化等。

气压测量的核心部件就是压力传感器，该传感器将气压的压力信号转换成电信号传送给单片机进行处理，处理结果通过显示器显示。

本系统设计的数字气压计采用MPX4115作为气压传感器，AT89C51单片机作为微处理器，LCD1602作为显示器用以显示被测气压值。

经仿真实现后发现该系统具有设计简单、精度高的特点，作者已经将该仿真系统进行硬件实现进行气压自动检测，方便灵活，便于携带适合野外作业的特点。

1 总体设计本系统分为硬件设计和软件设计两部分。

系统总体框图如图1所示。

整个系统的供电均采用+5V 直流稳压电源，气压传感器MPX4115进行气压的测量并将气压信号转换成0~5V 的模拟电压信号输出，该信号再送至8位AD 转换器ADC0832进行模数转换，转换生成的数字信号经AT89C51运算处理后送显示器LCD1602显示。

2 硬件电路■2.1 单片机的选型本设计采用AT89C51作为处理器，该单片机字长为8位，片内数据存储器RAM 存储容量为256B，片内程序存储器ROM 存储器容量为4KB，2个16位的定时器/计数器和5个中断源。

通常选择12MHz 作为该单片机的时钟频率，对应单片机的机器周期为1μs。

本设计中因大气压强数值变化比较缓慢，单片机采集数据的时间间隔通常以秒为单位进行采集，对数据处理的实时性要求不高，所以采用AT89C51作为处理器能够满足要求，经仿真和硬件电路验证了作者的想法基于MPX4115数字气压计的仿真实现王然升（山东信息职业技术学院，山东潍坊，261062）摘要：气压的测量应用广泛，测量手段也很多。

《单片机原理与应用》课程设计报告压力测量器的设计与制作要求：一、功能要求1、实现单片机测量并显示压力信号；2、使用模/数转换集成电路将压力信号转换为数字信号；3、单片机对压力信号处理,输出；4、用数码管显示输出压力信号值；二、设计过程要求1、查阅资料确定设计方案；2、对设计方案进行仿真验证；3、选择合适的元器件，搭建电路实验验证效果；4、画出PCB图；5、书写设计报告；6、答辩。

三、设计报告要求设计报告主要包括：题目、内容和要求、总体方案和设计思路、仿真电路图、软件设计、仿真调试效果、实验测试效果图、PCB图、心得体会。

姓名：曹贵学号：1886100101专业：电子科学与技术班级：10级 1 班成绩：评阅人：安徽科技学院理学院物电系压力测量器的设计与制作一；要求1、实现单片机测量并显示压力信号；2、使用模/数转换集成电路将压力信号转换为数字信号；3、单片机对压力信号处理,输出；4、用数码管显示输出压力信号值；二:目的和意义压力测量仪被广泛应用于国防领域、工业领域、医疗领域以及我们日常家庭生活中。

其中的核心元件就是压力传感器，它在监视压力大小、控制压力变化以及物理参量的测量等方面起着重要作用。

本系统设计的数字压力测量仪采用单片机控制，具有使用方便、精度高、显示简单和灵活性等优点，而且可以大幅提高被控气压的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。

三:系统总体设计1：设计整体思想基于MPX4115的数字气压计包括软硬件的设计与调试。

软件部分通过对C语言的学习和对单片机知识的了解，根据系统的特点编写出单片机程序。

硬件部分分为四大块，包括非电信号数据的采集、转换、处理以及显示:。

通过对设计的了解，选择适合的器件，画出原理图。

搭建实物连接,实物的仿真测试，画出ＰＣＢ板。

2:系统总体框图硬件部分由四部分构成，它们分别是：信息采集模块，数据转换模块，信息处理模块和数据显示模块。

总体框图三:硬件电路设计及描述1：数字压力测量仪设计意义压力测量仪被广泛应用于国防领域、工业领域、医疗领域以及我们日常家庭生活中。

课程名称:单片机应用课程设计课程代码:题目:压力测量仪的设计（LED显示）学生姓名:学号:年级/专业/班:学院(直属系) :机械工程与自动化学院指导教师:邓成中课程设计成绩评定标准及成绩评定表学生姓名：学号：年级/班：所属学院(直属系)：所在专业：成绩评定：指导教师签名：年月日注：本课程设计成绩评定表，应装入学生课程设计资料袋作为资料保存。

《单片机应用课程设计》设计任务书学院名称：机械工程与自动化学院专业：机械电子工程年级：2010级1设计题目压力测量仪的设计（LED显示）2主要内容测量压力传感器的压力，并将压力值显示出来。

3具体要求用MCS-51系列单片机作为控制器；AD转换器采用ADC0832；用LED显示；采用MPX4115压力传感器；用Proteus完成所有功能的仿真；设计或选用直流稳压电源模块。

4完成后应上交的材料（1）设计任务书；（2）设计说明书；（3）电路原理图仿真图；（4）程序清单（附在说明书后）。

5推荐参考资料[1]芯片ADC0832、MPX4115说明书（请上网查询）；[2]黄惟公等单片机原理与接口技术（C51版）四川大学出版社 2011；[3]周润景等基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真北航出版社2006.5[4]常敏等单片机应用程序开发与实践电子工业出版社 2009；指导教师签名日期 2013 年 6 月 30 日系主任审核日期 2013 年 6 月 30 日目录摘要 (1)引言 (2)题目分析 (2)一、系统总体设计 (3)1 设计思想………………………………………………………………………2 系统总体框图…………………………………………………………………二、硬件电路极其描述…………………………………………………………1、数字压力测量仪的设计的意义……………………………………………2、数据采集模块的芯片选择…………………………………………………3、单片机控制模块……………………………………………………………4、A/D转换模块……………………………………………………………5、显示模块……………………………………………………………………6、晶振电路……………………………………………………………………7、复位电路……………………………………………………………………8、电路原理图……………………………………………………………………三、软件设计……………………………………………………………………1、流程图……………………………………………………………………四、仿真……………………………………………………………………………1、编译调试程序………………………………………………………………………2、Keil与Proteus联调……………………………………………………………3、仿真结果………………………………………………………………………4、结论……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………附录一程序代码……………………………………………………………………附录二电路原理图…………………………………………………………………附录三仿真图………………………………………………………………………摘要压力是工业生产过程中的重要参数之一，力检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。

E2=0;
}
/*写数据*/
void LCDdata(bit lcde,uchar temp){
delay(2);
E1=0;//禁止控制器
E2=0;
气压传感器MPX4115的管脚说明如表1所示：
表1 气压传感器MPX4115的管脚说明
气压传感器MPX4114的特性参数如表2所示：
表2气压MPX4115的特性参数
2.3
2.3.1
气压传感器MPX4115输出的是模拟电压，因此，必须进行模拟到数字的转换才能交由单片处理。关于A/D转换，本实验采用一种电压频率转换电路来实现模拟电压数字化的处理。
本设计要实现的数字气压计显示的是绝对气
压值，同时为了简化电路，提高稳定性和抗
干扰能力，要求使用具有温度补偿能力的气
压传感器。经过综合考虑，本设计选用美国
摩托罗拉公司的集成压力传感器。
MPX4115可以产生与所加气压呈线性
关系高精度模拟输出电压。
2.2.2
数据采集模块由气压传感器MPX4115
构成，采集的是大气压值。其中1脚是
数据转换模块原理图如图4所示 图4
LTC1297各引脚说 明：
引脚 1为片选输入：该引脚上的逻辑低电平将使能LTC芯片，该引脚上的高电平将使芯片处于掉电状态。
引脚 2 ，3 模拟输入端：输入必须是无噪音的（相对于GND）。
引脚 4 GND模拟地：GND必须直接连接到模拟地。
引脚 5 参考电压输入端：参考输入定义了A/D的跨度，并且它必须相对于GND而言没有噪音干扰。
兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理
器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单
片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活

基于VFC的大气气压信号测量和硬件设计摘要：设计是基于气压传感器mpx4115和vfc芯片lm331精密数字气压计系统。

通过气压传感器mpx4115获得与大气压相对应的模拟电压值，并经过电压/频率(v/f)转换模块lm331转换为数字脉冲，通过单片机接收该脉冲信号，得到单位时间内获得的脉冲数，依据电压与频率的线性关系式计算出所对应的实际气压值，最后在单片机的控制下由液晶显示电路显示出实际气压值。

关键词：单片机气压传感器 v/f转换器 led显示中图分类号：th73 文献标识码：a 文章编号：1007-9416(2012)01-0084-02气压计被广泛应用于国防领域、工业领域、医疗领域以及我们日常家庭生活中。

是一种测量大气压的装置，一般把作用于单位面积上空气柱的重量称为大气压力，简称气压。

气象学研究表明，在空间垂直方向上气压随高度增加而降低，这种变化的幅度在近表面和高空时又有所不同，近地表时气压随高度增加而降低的幅度最大，越到高空这种变化越缓慢。

气压还会受空气中的气流影响，若空气中有下降气流，气压会增加；若空气中有上升气流，气压会减小。

1、系统总体结构本设计中就介绍了一种基于气压传感器mpx4115和单片机控制实现气压的实时显示设备。

它是利用软、硬件基础知识，通过单片机与气压传感器的结合，气压传感器的作用是气压信息转换成电流或电压输出，转换后的电流或电压输出常为模拟信号因此还必须进行a/d转换，以满足单片机接口的需要。

本文详尽的描述了基于mpx4115气压计的软硬件实现过程。

气压计硬件部分由四部分构成，它们分别是：信息采集模块，数据转换模块，信息处理模块和数据显示模块。

结构如图1所示2、数据采集及转换2.1 数据采集模块的芯片选择气压传感器对于系统至关重要，需要综合实际的需求和各类气压传感器的性能参数加以选择。

一般要选用有温度补偿作用的气压传感器，因为温度补偿特性可以克服半导体压力传感器件存在的温度漂移问题。

摘要指导教师：杨世平学生：田忠义随着我国经济的不断成长，国家越来越重视气压计项目相关行业的发展，“十二五”期间气压计产业的重点领域及其投资机会研、究成为热点问题。

气压计的市场具有很大的吸引力！数字气压计是利用压敏元件将待测气压，直接变换为容易检测、传输的电流或电压信号，然后再经过后续电路处理并进行实时显示的一种设备。

气压计被广泛应用于国防领域、工业领域、医疗领域以及我们日常家庭生活中。

本设计就介绍了一种基于气压传感器MPX4115的精密数字气压计系统的实时显示设备。

它通过气压传感器MPX4115获得与大气压相对应的模拟电压值,并经过电压/频率(V/F)转换模块转换为数字脉冲,通过单片机接收该脉冲信号，得到单位时间内获得的脉冲数，依据电压与频率的线性关系式计算出所对应的实际气压值，最后在单片机的控制下由液晶显示电路显示出实际气压值。

关键词：单片机；气压传感器；V/F转换器；液晶显示AbstractAs China's economy continues to grow, countries pay more and more attention to the barometer project relevant industry development, during 1025 ", "the barometer industry key fields and its investment opportunity study became a hot issue. The barometer of the market has great attraction! Digital barometer is the use of pressure sensitive components will stay for easy measuring pressure directly transform the current detection, transmission or voltage signal, and then after the follow-up circuit processing and real-time display of a kind of equipment. The barometer is widely applied in the defence domain, industrial field, the medical field and in our daily family life. This design is introduced which is based on pressure sensor MPX4115 precision digital barometer of real-time display device. System It through the air pressure sensor MPX4115 was obtained with the atmospheric pressure corresponding simulation voltage values, and through voltage/frequency (V/F) conversion module converted to digital pulse, through the microcontroller receives the pulse signal, receive an unit time get, according to the number of pulses of linear equation of voltage and frequency calculated the actual air pressure value corresponding last, under the control of the processor by liquid crystal display circuit shows real pressure value.Keywords: MCU；pressure sensor；V/F transferor；LCD目录引言 1 1 绪论 (2)1.1课题原理和背景 (2)1.2技术概况及发展趋势 (2)1.2.1 传感器的技术性能 (2)1.2.2 传感器的发展趋势 (4)1.3数字气压计系统设计意义 (6)2 系统总体设计 (7)2.1设计整体思想 (7)2.2系统总体框图 (7)2.3数据采集模块 (8)2.3.1 数据采集模块的芯片选择 (8)2.3.2 数据采集模块的原理图 (9)2.3.3 气压传感器MPX4115的原理图 (9)2.4数据转换模块 (11)2.4.1 数据转换芯片选择 (11)2.4.2 数据转换电路部分电路原理图 (12)2.4.3 LM331的原理 (13)2.5数据处理模块 (14)2.5.1 数据处理模块的芯片选择 (14)2.5.2 单片机部分的原理图 (14)2.5.3 AT89C52引脚及功能 (15)2.6显示模块及芯片选择 (17)2.6.1 显示模块的芯片选择 (17)2.6.2 显示器LCD部分的原理图 (18)2.6.3 LCD1602原理 (18)2.6.4 电源模块的原理图 (20)2.6.5 芯片78L05原理 (21)2.7总体原理图 (24)2.8PCB制作 (25)3 软件设计 (26)3.1程序流程图 (26)3.2软件开发语言介绍 (27)4 系统调试与仿真 (28)4.1伟福仿真介绍 (28)4.2KEIL-C介绍 (30)4.3联机调试过程 (32)结论 (32)参考文献 (33)附录程序代码 (34)引言1643年，托里拆利实验的成功，标志着气压计开始成为了人类研究大气压强的重要工具。

简易数字气压计设计论文摘要：本设计使用的显示器件为液晶显示器。

液晶显示器简称LCD显示器，它是利用液晶经过处理后能够改变光线的传输方向的特性实现显示信息的，液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富超薄轻巧等优点，在单片机应用系统中得到日益广泛的应用。

一、整体设计思路框图本设计主要的功能是使整个电路能够完成液晶显示器上能显示出正确的气压读数。

设计系统结构时，需要考虑整体的稳定性、复杂程度、整体造价及调试时要考虑的难易程度等因数。

图1所示框图中的每一部分对应一个电路单元，各部分电路可独立完成各自功能。

各模块之间没有复杂的信号传输，干扰较小，系统较稳定。

本设计是基于MPX4115的数字气压计的设计，硬件部分主要包括四大块，即大气压的非电信号数据的采集、转换、处理以及显示。

气压计硬件部分由四部分构成，它们分别是：信息采集模块，数据转换模块，信息处理模块和数据显示模块。

二、电路设计（一）信息采集模块信息采集模块主要应用的器件是MPX4115气压传感器。

MPX4115系列压电电阻传感器是一个硅压力传感器。

这个系列传感器结合了高级的微电机技术和薄膜镀金属技术，还能为高水准模拟输出信号提供一个均衡压力。

在0℃-85℃的温度下误差不超过15%，温度补偿是-40℃-125℃。

数据采集模块由气压传感器MPX4115构成，采集的是大气压值。

其中1脚是输出信号端，输出的是与气压值相对应的模拟电压信号。

（二）数据转换模块单片机接受传感器的电压值为模拟信号，它要和A/D转换模块的脉冲波发生装置发送过来的标准模拟信号相比较，即通过P1.0和P1.1引脚进行比较，同时开发定时器0，当待测模拟信号超过标准模拟信号时，P3.4引脚信号将会发生变化，此时的定时器0的值通过量纲转化就得到了相应的数字信号。

气压传感器MPX4115输出的是模拟电压，因此，必须进行模拟到数字的转换才能交由单片机处理。

在数据转换模块选用的是LM331芯片，它是一款高精度电压频率转换芯片。

小型飞行器用MPX4115A型气压高度计的研制
冯伟;罗均;龚振邦;高同跃
【期刊名称】《现代科学仪器》
【年(卷),期】2007(000)005
【摘要】采用Silicon Labs公司的高集成度C8051F410单片机和Motorola公司的MPX4115A气压传感器,设计制作了一个应用于小型飞行器的气压高度计,并利用卡尔曼滤波对测量的数据进行了处理.具有结构简单、体积小、测量范围大、精度较高、性价比高的优点.
【总页数】4页(P67-70)
【作者】冯伟;罗均;龚振邦;高同跃
【作者单位】上海大学精密工程系,上海,200072;上海大学精密工程系,上
海,200072;上海大学精密工程系,上海,200072;上海大学精密工程系,上海,200072【正文语种】中文
【中图分类】TP212.12
【相关文献】
1.便携数字式真空度计、气压高度计、标准血压计(系列)的研制 [J], 何铁春;刘庚民;段俊法;成志尧;徐琴
2.便携式气压高度计研制及误差修正技术研究 [J], 姚怡;黄智刚;李锐
3.小型无人飞行器用于林地监视的尝试 [J], 徐绍麟;刘涛;陈淳;李建滇
4.基于DSP的微型飞行器高度计的研制 [J], 王秀琳;曹云峰
5.天宫一号目标飞行器用200Nms单框架控制力矩陀螺高速转子轴承组件的研制和应用 [J], 无
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理图 ...........................................................19 3.4.3 LCD1602原理 ...............................................................................19 3.5 电源模块、数据下载模块及报警模块...............................................22 4 仿真工具介绍 ...............................................................................................24 4.1单片机C语言........................................................................................24 4.2 Keil软件介绍 ......................................................................................25 4.3 Proteus软件介绍 .................................................................................25 4.3 Protel99介绍........................................................................................26 5 软件系统设计 ...............................................................................................28 5.1 程序流程图 .........................................................................................28 5.2气压值计算 ..........................................................................................29 6 系统的调试与仿真 .......................................................................................30 6.1 系统仿真电路图 .................................................................................30 6.2 系统仿真结果 .....................................................................................32 总结 ..................................................................................................................35 致谢 ..................................................................................................................36 参考文献 ..........................................................................................................37 附件1 系统整体框图 .......................................................................................38 附件2 系统Protel图..........................................................................................39 1 电路原理图 ............................................................................................39 2 PCB 版图................................................................................................40 附件3 程序代码 ...............................................................................................41

数字压力计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字压力计的基本原理，掌握其工作流程及各部分功能。

2. 学生能够运用数学和物理知识，解释数字压力计的测量数据和误差分析。

3. 学生掌握数字压力计在实际应用中的使用方法和相关注意事项。

技能目标：1. 学生能够独立操作数字压力计进行简单的压力测量，并准确读取数据。

2. 学生能够通过实践，掌握数字压力计的校准和维护方法。

3. 学生能够运用数据分析技巧，处理数字压力计测量结果，解决实际问题。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理实验的浓厚兴趣，增强探索精神和实践能力。

2. 学生通过合作学习，培养团队协作和沟通能力，树立集体荣誉感。

3. 学生在实验过程中，树立安全意识，遵循实验规范，养成良好的实验习惯。

课程性质：本课程为物理实验课，以实践操作为主，结合理论知识，培养学生的实验技能和科学思维。

学生特点：六年级学生具备一定的物理知识和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇心，善于合作和探究。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生个体差异，引导他们主动参与实验，提高实验操作和数据分析能力。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，达到学以致用的目的。

二、教学内容1. 数字压力计原理：介绍压力的概念、数字压力计的测量原理、传感器的工作方式等，对应教材第3章第2节内容。

2. 数字压力计的结构与功能：分析数字压力计的各个组成部分及其作用，如显示屏、按键、传感器等，对应教材第3章第3节内容。

3. 实验操作步骤：详细讲解数字压力计的使用方法，包括开机、校准、测量、数据读取等，对应教材第4章第1节内容。

4. 数据处理与误差分析：教授如何处理实验数据，分析误差来源及减小误差的方法，对应教材第4章第2节内容。

5. 实践应用：结合实际案例，探讨数字压力计在工业、医疗、科研等领域的应用，对应教材第5章第1节内容。

6. 校准与维护：介绍数字压力计的校准方法、维护技巧及注意事项，对应教材第5章第2节内容。

MPX计显压力秤的设计
吴晓丽
【期刊名称】《电子设计工程》
【年(卷),期】1995(000)005
【摘要】数字压力秤是用于测量气体压力的固态压力秤，其内部构成采用了ＭＯＴＯＲＯＬＡ公司生产的ＭＰＸ系列压力传感器，具有测量范围宽，测量精度高等优点。

本文就其内部结构和温度补偿等设计注意事项作了讨论。

【总页数】5页(P12-15,22)
【作者】吴晓丽
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TH715.1
【相关文献】
1.储存式电子压力计的编程方法——兼与姜显春等人商榷 [J], 唐雪清
2.基于MPX4105芯片的数字气压计设计 [J], 孙艳玲;刘亚丽
3.基于MPX5500DP的智能数字天然气管道压力计设计 [J], 金余义;祝根;张庆
4.基于安捷伦FRG700真空计的便携式真空显控系统设计 [J], 蔡龙
5.MPX型低压数字式压力计的研制 [J], 杜水友;裘国红
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基于单片机的数字气压计的设计与实现学生：指导教师：内容摘要：数字气压计的重要组成部分是压敏元件。

压敏元件可以将数字气压计需要测量的气压转化成为一种电流或者是一种电压信号。

此时形成的电流或者电压信号具有容易传输、容易检测的特点。

之后，经过后续电路处理这种电流或者是电压信号，它就可以显示在数字气压计的屏幕上。

这就是数字气压计的电流传输、处理、显示与读数过程。

在数字气压计中，气压传感器起着决定性的作用。

数字气压计的设计与实现是一个复杂而繁琐的过程。

它的设计需要硬件与软件二者相结合，再经过系统的仿真调试得以实现。

气压传感器起着关键性、决定性的作用。

本设计中我们将采用型号为MPX4105的传感器。

通过此型号的传感器测出相对应的具有模拟性的电压值，之后通过电压/频率（V/F）变换手段将其电压值输入到单片机进行处理，显示出相对应的气压值。

本设计的总体目标是将大学三年多所学的专业知识运用到实践当中去。

在这次设计中可以实现数字气压计系统的所有特性。

关键词：压敏元件数字气压计单片机气压传感器The Design and Implementation of Digital Barometer Base onSingle Chip MicrocomputerAbstract: Digital barometer is a device that makes full use of pressure sensitive components,which can make the tested pressure change into current or voltage signal easily. At the same time,pressure sensors is the core component for barometer.The ariticle introduces a excellent way that illustrated digital precision barometer can obtain the function of soft and hardware at the same time.The air pressure via MPX4105 which achieving the value of analong voltage,and the signal is converted by V/F converter,then coped with SCM. Finally,the signal can be displayed on LED synchronously.As we can see that this kind of system is reliable,stable security and economy.Keywords:Pressure-sensing element Digital barometer single chip microcomputer Gs pressure transducer目录前言 (1)1 系统总体设计 (3)1.1设计整体思想 (3)1.2系统总体框图 (3)1.3元器件的选择 (4)1.3.1 气压传感器 (4)1.3.2 电压/频率（V/F）转换器 (4)1.3.3 三端稳压器 (5)1.3.4 单片机 (5)1.3.5 LED显示 (5)2 硬件电路设计 (5)2.1气压传感和电压/频率（V/F）转换电路部分 (5)2.2单片机电路部分 (8)2.2.1 89C52单片机 (9)3 软件设计 (11)3.1软件开发C语言介绍 (11)3.2运用频率计算出气压值 (12)3.3基于单片机设计的程序流程图 (13)4 系统调试与仿真 (14)4.1C语言软件开发系统 (14)4.2PROTEUS软件介绍 (14)4.3联机调试过程 (15)5 设计总结 (16)5.1设计成果 (16)5.2感谢 (16)参考文献 (17)附录1 (18)附录2 (19)基于单片机的数字气压计的设计与实现前言气压计是一种测量大气压的装置。

mpx4115压力传感器工作原理MPX4115是一款主要用于测量液体或气体压力的压力传感器。

它的工作原理是基于压阻效应，即电阻随着压力的变化而变化。

MPX4115压力传感器由悬浮薄膜和压阻片组成。

薄膜是一种柔软的薄膜材料，可以弯曲和变形。

当外部压力施加在薄膜上时，薄膜弯曲和变形，导致压阻片上的电阻值发生变化。

在MPX4115压力传感器中，压阻片是由一层膜和一层导电材料组成的。

当外部压力施加在薄膜上时，薄膜会弯曲，并导致导电材料上形成一个薄膜薄层。

这层薄膜薄层的电阻值会随着压力的变化而变化。

通过测量这个电阻值的变化，我们可以推断外部压力的大小。

为了测量薄膜上的电阻值，MPX4115压力传感器还包括一个电桥电路。

这个电桥电路使用四个电阻器构成一个电桥，其中一个电阻器是压阻片上的电阻器。

当压力施加在压阻片上时，导致这个电阻器的电阻值发生变化，从而导致整个电桥电路的不平衡。

通过测量电桥电路的不平衡值，我们可以确定压力传感器的输出电压。

MPX4115压力传感器的输出电压与外部压力之间存在一个线性关系。

当外部压力增加时，输出电压也会相应增加。

通常，MPX4115压力传感器的输出电压范围是0V到5V，这对于大多数微控制器和模拟电路来说是可接受的。

为了获得准确的压力测量结果，MPX4115压力传感器还需要进行校准。

校准是通过比较压力传感器的输出电压和已知压力之间的差异来进行的。

根据这个差异，我们可以调整传感器的输出电压，使其与已知压力值一致。

MPX4115压力传感器具有一些优点，使其在许多应用中被广泛使用。

首先，它具有较高的精度和稳定性，可以提供准确的压力测量结果。

其次，它具有较宽的测量范围，可以适用于不同压力范围的应用。

此外，它的体积小，重量轻，易于安装和集成到系统中。

最后，它的响应速度较快，可以实时监测压力变化。

综上所述，MPX4115压力传感器是一种基于压阻效应的传感器，通过测量压阻片上电阻值的变化来测量外部压力。

重庆邮电大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于单片机的气压传感器研制摘要人们对气压的认识也是人类科学研究的一大进步，人们从很久以前就在研究大气，并且有人认为有大气压值，直到马德堡半球实验，真正证明了大气压的存在。

气压的应用也是比较早的，如著名的蒸汽火车头，就是人类应用气压的一个显著例子。

气压计在现实生活中的使用并不是很明显，大部分人在一生中很少甚至没有接触过气压传感器，但是气压传感器在某些工作领域确实是不可或缺的重要器材，例如国防领域、工业领域、医疗领域以及气象学领域。

本设计介绍了一种基于单片机和气压传感芯片MPX4115A的数字式气压传感器的软、硬件实现方法。

通过气压传感芯片MPX4115A获得被测环境中的气压值并输出相应的模拟电压值，此电压经过以LM331芯片为核心的V/F转换电路输出相应数字脉冲信号，输入到单片机的计数器。

单片机在单位时间内获得该信号的脉冲数值,计算出脉冲信号的频率。

根据电压与频率的线性关系计算出对应的实际气压值，最后通过液晶显示屏LCD1062显示出来，并进行了软硬件调试。

【关键词】单片机气压传感芯片液晶显示屏V/F转换芯片ABSTRACTAir pressure is a big step forward for the Human Sciences Research, human being have a long history of study air pressure. The Magdeburg hemispheres experimental proofed the existence of the air pressure. The application of air pressure is relatively early, such as the steam engine is a notable example of human being application of air pressure. Barometer use in real life is not very obvious, most of the people in their lives with little or no contact with barometer. Actually, barometer is an indispensable equipment in certain areas of work, such as the field of national defense, industrial fields，the medical field and the field of meteorology.This design based on microcontroller STC89C52 and pressure sensor chip MPX4115A, and introduced how its software and hardware works. We can get analog output voltage which corresponds to the measured pressure, by pressure sensor chip MPX4115A. This voltage go through the V / F converter circuit unit which based on LM331, output digital pulse signal ,then input the digital pulse signal to the microcontroller STC89C52 counter. Microcontroller STC89C52 within a unit time obtains the signal pulse values and calculates the frequency of the pulse signal, Calculate the actual pressure value, according to the linear relationship between the voltage and frequency, then displayit by LCD1062.【Key words】Microcontroller Air pressure sensor chip LCD1602V / F converter chip目录前言 (1)第一章系统总体方案的设计 (3)第一节整体设计思想及系统原理 (3)第二节实现方案 (3)第三节元件选取 (4)一、单片机的选型 (4)二、气压传感器 (5)三、V/F转换芯片 (6)四、显示器 (6)五、三端稳压器 (7)第四节本章小结 (7)第二章硬件系统的设计与实现 (8)第一节单片机电路 (8)一、单片机概述 (8)二、单片机片内结构、引脚及封装 (8)三、89C52单片机引脚功能 (10)四、单片机的复位电路 (12)五、单片机的时钟电路 (12)六、单片机电路图 (13)第二节气压检测电路 (14)一、气压传感器MPX4115A的介绍 (14)二、MPX4115的引脚及功能 (14)三、电压/频率转换器 (15)四、气压检测部分电路图 (15)第三节液晶显示电路 (16)一、液晶显示屏介绍 (16)二、LCD1602介绍 (17)三、LCD1602的控制 (18)四、LCD1602的电路图 (19)第四节电源电路 (19)一、78L05的介绍 (19)二、78L05的特点 (20)三、78L05的引脚图 (20)四、电源电路图 (21)第五节总体电路 (21)第六节本章小结 (22)第三章软件系统的设计与实现 (23)第一节软件系统设计的概述 (23)第二节汇编语言和C语言开发单片机的优缺点比较 (24)第三节主要模块程序 (25)一、主程序 (25)二、主要子程序模块 (27)第四节本章小结 (30)第四章系统的调试 (31)第一节硬件模块的测试 (31)一、电源模块的测试 (31)二、气压监测模块的测试 (32)三、单片机及LCD1602模块 (33)第二节软件部分的测试 (34)第三节本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)一、英文原文 (40)二、英文翻译 (47)三、工程设计图纸 (54)四、源程序： (55)前言气压是作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。