基于51单片机压力检测系统设计
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2019.051概述气压计是利用压敏材料将气压变化转化成易于检测和传输的电信号,然后对电信号进行滤波、放大、通过后续电路处理,并将数据显示出来的一种测量工具。
其在观察压力变化、压力大小测量,以及对其他物理量测量等方面都有十分重要的作用。
传统的水银气压计占用空间较大、气压数据不能直接显示、灵敏度低、易损坏,测量结果受环境影响较大。
随着mems 技术和智能芯片技术的发展,气压计正朝着智能化、无线化、微型化的方向发展。
数字压力传感器的应用领域涵盖了医疗卫生、航空航天、户外作业、工矿企业等,并在人们的日常生活中也很常见,如手机、平板、手环等电子设备大部分都安装了数字气压计,给人们的生活带来了极大的便利。
2系统硬件2.1硬件总体框图本设计是基于MPX4115的数字气压计,硬件处理电路为大气压传感器模拟信号的采集、转换、处理和显示,并根据相应的软件需求设计控制程序。
气压计的硬件主要由4部分组成,分别为单片机最小系统、气压信号采集电路、ADC 转换电路和数码管显示电路。
2.2气压数据采集电路数据采集器件采用压力传感器MPX4115,其类型是硅压力传感器。
这种传感器在制造时引入了先进的微电机技术,薄膜镀金属。
工作温度范围是0℃-85℃,在此温度范围内误差不超过1.5%。
2.3气压信号转换电路ADC0832是常用的A/D 转换芯片,8位分辨率,转换时间短,是模拟量转换电路中常用的器件之一。
在本系统中,单片机所需的数字量信号是由气压传感器采集,然后交给ADC0832进行模数转换,并将转换结果传给单片机进行处理。
常用电路中,单片机与ADC0832之间采用4线制进行连接,ADC0832端的4个引脚依次采用DO、DI、CS、CLK。
但在通信过程中,单片机与ADC0832之间是单工通信,DO 引脚与DI 引脚并不需要同时使用,所以本系统中将DO 引脚和DI 引脚并联在一起进行分时使用。
CS 引脚输入高电平时,芯片禁用,ADC0832不能工作,此时其他引脚CLK、DO、DI 电平状态可任意设置。
目录、八—前 言. ................................ 1 方案论证与设计 .......................... 1.1 采用纯硬件的闭环控制系统 . ....... 1.2 采用单片机与高精度传感器结合的方式 2 电路分析 ................................ 2.1 2.22.3 单片机选择 . .............2.1.1 AT89C51 单片机特性 . 2.1.2 AT89C51 单片机管脚 . 压力传感器选择 ............ 2.2.1 ....................................A K-1C-2 . ................ 2.2.2 AK-1C-2 主要技术指标 2.2.3 ................................... A K-1C-2 电气连接 ..........2.2.4 ................................... A K-1C-2 外形 ..............温度传感器 ................ 2.3.1 K 2.3.2 K 2.3.3 K2.3.4 K 型热电偶 ............... 型热电偶测温原理 ....... 型热电偶的元件配合使用 型热电偶与MAX66751接 2.4. 放大电路 .......2.4.1 电路放大倍数2.4.2 放大电路 ... 2.5 A/D 转换电路 . 2.5.1 ADC0809 2.5.2 ADC0809 2.5.3 ADC08092.5.4 ADC08092.5.5 ADC0809 2.5.6 ADC08092.5.7 ADC0809 主要特性 .......内部逻辑结构 . ... 引脚结构 . ......... 各脚功能 . ....输入模拟量要求 . 通道选择表 ..... 应用说明 . .... 2.6 2.7 2.8 2.9 2.5.8 地址锁存器 74ls373 . . 2.5.9 引脚功能 ............ 2.5.10 ................................. A DC0809 连接图 ............数码管显示及电路 . ....... 2.6.1 八位七段数码管外形 . 2.6.2 MAX7221 介绍 ....... 按键及其电路 . .......... 2.7.1 独立式非编码键盘接口 报警电路 . ............... 电源. ..................3 单片机程序 . (1)2 2 23 3 3 34 45 56 6 6789 9 10 10 10 10 10 11 11 12 12 13 13 13 14 14 15 15 17 18 18 19 203.1 汇编语言. ..3.2C 语言. .....3.2.1 基本特性3.3温度报警系统.3.4压力报警系统. 结束语. 参考文献. ..........附录总电路图. ..... 20 202021222324 24前言随着社会的发展,温度和压力的测量及控制变得越来越重要。
51单片机毕业设计题目篇一:21、基于51单片机温湿度检测的设计1、设计要求1、采用51单片机(STC89C52RC)+LCD12864+SHT10设计。
2、湿度范围:0-100%RH 温度:0-100摄氏度3、4个发光二级管实现报警:高温报警、低温报警、高湿度报警、低湿度报警共8种报警状态。
4、3个按键实现温湿度上下限报警值的调节。
5、电脑USB供电6、采用C语言编程。
2、基于51单片机温湿度检测+数字钟的设计设计要求1、采用51单片机(STC89C52RC)+LCD12864+SHT10设计。
2、湿度范围:0-100%RH 温度:0-100摄氏度3、4个发光二级管实现报警:高温报警、低温报警、高湿度报警、低湿度报警共8种报警状态。
4、3个按键实现温湿度上下限报警值和数字钟时分秒的调节。
5、时分秒显示6、电脑USB供电7、采用C语言编程。
3、基于51单片机温湿度检测+电子万年历的设计1、设计要求1、采用51单片机(STC89C52RC)+LCD12864+SHT10+DS1302设计。
2、湿度范围:0-100%RH 温度:0-100摄氏度3、4个发光二级管实现报警:高温报警、低温报警、高湿度报警、低湿度报警共8种报警状态。
4、3个按键实现温湿度上下限报警值和电子万年历时分秒星期年月日的调节。
5、年、月、日、时、分、秒、星期、温度、湿度显示6、电脑USB供电7、采用C语言编程。
4、基于51单片机温湿度检测+数字电压表的设计1、设计要求1、采用51单片机(STC89C52RC)+LCD12864+SHT10+ADC0832设计。
2、湿度范围:0-100%RH 温度:0-100摄氏度3、4个发光二级管实现报警:高温报警、低温报警、高湿度报警、低湿度报警共8种报警状态。
4、3个按键实现温湿度上下限报警值的调节。
5、电压、温度、湿度显示。
6、电压范围直流0-5伏。
(另有0-220伏)7、电脑USB供电8、采用C语言编程。
基于单片机的毕业论文题目有哪些很多物联网专业的学生对单片机非常感兴趣,不光是对专业的热爱,另外由于单片机是集成电路芯片,是控制整个流程最基础的环节,大多数理科生对这种控制式设计充满着好奇,下面,我们学术堂整理了多个基于单片机的毕业论文题目,欢迎各位借鉴。
基于单片机的毕业论文题目一:1、基于单片机的压电加速度传感器低频信号采集系统的设计2、基于单片机的超声测距系统13、基于C8051F005单片机的两相混合式直线步进电机驱动系统的设计4、基于单片机的工业在线数字图像检测系统研究与实现5、基于FPGA的8051单片机IP核设计及应用6、基于单片机的军需仓库温湿度测控系统研究7、单片机多主机通信模式在粮库温湿度监控系统中的应用8、基于单片机的中小水电站闸门控制系统9、基于单片机的正弦逆变电源研制10、单片机实验教学仿真系统的设计与开发11、基于单片机的温湿度检测系统的设计12、基于单片机的蓝牙接口设计及数据传输的实现13、基于单片机的多功能温度检测系统的设计与研究14、基于单片机的温度控制系统的研究15、行为导向教学策略在职校单片机课程教学中的应用研究16、逻辑电路与单片机的虚拟实验系统设计与实现17、基于单片机的LED显示系统18、基于单片机的校园安防系统219、基于MSP430单片机的红外甲烷检测仪设计及实现20、基于高性能单片机的无线LED彩灯控制系统的设计与实现21、基于AVR单片机教学实验板的设计22、基于单片机的阀岛控制系统的研究23、基于AT89S51单片机实验开发系统设计24、基于单片机和GPRS数据传输技术的研究25、基于HCS12单片机的智能车底层控制系统研究26、单片机GPRS智能终端及远程工业监控技术研究27、基于单片机的MODBUS总线协议实现技术研究28、基于单片机的室内智能通风控制系统研究29、基于单片机的通用控制器设计与实现30、基于单片机控制的PTCR阻温特性测试系统的设计与实现31、Proteus在单片机教学中的应用32、基于单片机的变频变压电源设计33、基于单片机的监控系统控制部分的设计34、基于单片机的葡萄园防盗报警系统设计335、基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现36、基于单片机的远程抄表系统的设计与研究37、基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现38、基于单片机的高精度随钻测斜仪系统开发39、基于16位单片机MC9S12DG128B智能车系统的设计基于单片机的毕业论文题目二:40、基于单片机的压力/液位控制系统的设计研究41、单片机与Internet网络的通信应用研究42、基于单片机控制的温室环境测控装置研究43、具有新型接口的MCS-51单片机实验系统设计44、基于单片机控制的直流恒流源的设计45、基于单片机的模糊控制方法及应用研究46、基于AT89S52单片机的煤矿瓦斯监测系统的研制47、基于AT89C51单片机的脉象信号采集系统研究448、基于DTMF技术的单片机远程通信系统研究49、基于单片机的GPRS无线数据采集与传输系统的设计50、基于单片机控制的柴油机喷油泵数据采集系统的设计与实现51、基于谐振技术及MK单片机的多路升压器研究设计52、基于单片机的数据串口通信53、基于单片机的智能寻迹系统设计54、压电式阀门定位器与单片机实验装置研制55、基于单片机的微型电子琴研究与实现56、基于单片机的恒温恒湿孵化器系统设计57、基于16位单片机MC9S12XS128的两轮自平衡智能车的系统研究与开发58、基于单片机的简易餐饮管理系统的设计与实现59、基于单片机的抛物槽式太阳能集热器跟踪系统设计60、基于单片机的大棚温湿度监测报警装置的研究与开发61、基于MSP430单片机的远传智能水表的设计与实现62、采用PIC单片机的真空断路器控制器设计研究63、基于IAP15F2K61S2的移动式多功能迷你单片机开发板564、基于单片机的空调红外线编解码系统的设计和实现65、基于单片机的图形化编程平台的设计与实现66、基于PIC单片机的图像数据采集系统的设计与实现67、基于单片机的仓库温湿度智能测控系统的设计与实现68、基于单片机的助爬器控制器的设计与实现69、手机和单片机控制系统的理论与应用研究70、基于FPGA的HOST与多单片机的串行通信71、基于单片机的机车试验设备数据采集器的研究72、MCS-51单片机芯片反向解剖以及正向设计的研究73、单片机自动微灌控制器的研究、设计与应用74、基于MSP430系列单片机的微机外围电路的通用化平台研究与设计75、基于CPLD的单片机结构设计研究76、单片机模糊控制晶闸管直流调压系统的研究77、模糊控制的单片机实现研究78、单片机嵌入式TCP/IP协议的研究与实现79、基于80C196KC单片机的舞蹈机器人控制系统680、基于PC+单片机的环境风洞风速控制系统的研究基于单片机的毕业论文题目三:81、单片机嵌入TCP/IP的研究与实现82、单片机系统仿真83、基于单片机的烘炉温度自动检测系统的研究与设计84、基于智能卡的预付费煤气表应用系统85、8XC196单片机集成开发环境的研制86、基于SPCE061A单片机的语音识别系统的研究87、基于嵌入式实时操作系统和TCP/IP协议的单片机测控系统88、基于单片机的电涡流式微位移传感器测量系统的研究89、基于AVR单片机的太阳光辐照测量装置研究90、基于单片机的野外信息检测记录系统的设计91、基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计92、基于Motorola MC68HC08系列单片机演示系统的设计与实现793、基于GSM技术的超远程无线设备监控系统研究94、微机与单片机实验平台的设计与开发95、基于单片机的TCP/IP技术研究及应用96、电渣炉单片机控制系统研究与设计97、单片机控制多功能信号发生器98、基于EDA技术的兼容MCS-51单片机IP核设计99、基于单片机的嵌入式USB主机研究与实现100、基于AVR单片机的应用设计实践101、模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现102、基于单片机的直接数字频率合成(DDS)技术的应用研究103、基于单片机的机电产品控制系统开发104、基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现105、基于单片机的粮库温度监控系统设计106、基于VB的单片机虚拟实验软件的研究与开发107、基于单片机ATmega128的嵌入式工业控制器设计108、基于单片机控制的智能型金属探测器的设计8109、基于多机通信的AVR单片机高级用户板的设计与开发110、基于单片机的数字磁通门传感器111、基于单片机的光纤光栅解调仪的研制112、MCS-51单片机构建机器人的实践研究113、基于VC的单片机软件式开发平台114、八位单片机以太网接入研究与实现115、基于单片机与Internet的数控机床远程监控系统的研发116、96系列单片机仿真器研究与设计117、单片机在中、小水电站闸门监控系统中的应用118、基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现119、基于单片机和GPRS实验室安全报警监控系统研究120、基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计基于单片机的毕业论文题目四:121、基于单片机的语音编码系统实现9122、基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用123、基于单片机的室内环境监测系统设计124、基于51单片机的教学实验系统的设计与开发125、基于单片机的智能控制器研究与设计126、基于8051单片机的温度控制系统127、基于单片机的超低功耗智能遥控车位锁的设计与实现128、基于单片机的智能玩具电动车的设计与实现129、基于单片机电锅炉恒温控制系统的电路设计130、基于单片机控制的离子水去污消毒装置的研究与开发131、以STM8S208单片机为主控的编程器的设计与实现132、基于单片机的温室大棚环境参数自动控制系统133、基于单片机的温室数据采集系统的研究134、基于单片机的太阳能干燥温湿度检测系统的研究135、基于单片机和FPGA的高精度智能测时仪的设计136、基于PC机和单片机主从式测控系统的设计137、基于神经元芯片和单片机双处理器结构LON节点的研究10138、单片机实训课程的创新设计探讨139、AT89S52单片机实验系统的开发与应用140、基于单片机的模糊控制在节水灌溉控制系统中的实现141、基于ATmega128单片机的运动控制系统的设计与实现142、基于FPGA和单片机的CCD数据采集与处理143、基于MCS_51单片机安防系统监控主机的设计与实现144、基于单片机的超声测距仪研究与开发145、基于STC89单片机的实验教学系统146、单片机系统应用研究147、单片机在太阳能中央热水系统中的应用148、AVR单片机在试验机设备开发中的应用149、基于单片机的二维运动控制系统的研究150、基于LabVIEW和单片机的切削温度虚拟仪器的研究151、单片机编程仿真实验系统的设计与实现152、基于单片机的卫星天线自动定位控制系统开发与研究153、MC9S12系列单片机程序下载系统的设计与实现11154、基于单片机控制的电动机保护器设计155、基于MSP430单片机的多路信号采集与无线传输系统的设计156、基于C51系列单片机LED驱动电源设计157、基于Synopsys的8051单片机IP核的设计158、基于单片机的大棚温湿度远程监测系统的设计159、基于单片机的室内无线环境监测系统设计与应用160、单片机控制的步进电机文检系统基于单片机的毕业论文题目五:161、基于飞思卡尔单片机的智能车及其调试系统设计162、基于单片机控制的金属探测器设计163、基于单片机的场地分类仪设计164、基于单片机的温湿度控制系统的设计165、基于AVR单片机的教学实验系统的设计与开发166、单片机温度测量和控制系统的设计与实现12167、基于LabVIEW和单片机的太阳自动跟踪监控系统168、基于AVR高速单片机的以太网络终端设计169、基于AT89C52单片机温度控制系统的设计170、基于PC机与单片机的分布式禽舍环境监控系统研究171、基于单片机的昆虫加热板温度测控系统设计172、基于单片机平台下的语音识别技术应用方式研究173、基于单片机的家庭智能防火防盗系统174、基于AVR单片机的空气净化器控制系统的硬件设计与实现175、基于单片机的语音识别系统设计及实现176、基于单片机的智能物料搬运控制系统研究177、基于单片机和PC串口通信的温度采集系统设计178、基于单片机的智能家居系统的研究179、基于“教师主导-学生主体”教学模式下的单片机教学策略研究180、单片机模糊PID控制双闭环直流调速系统研究181、基于PROTEUS的单片机仿真实验系统研究及应用182、停车场引导系统的研究与实践13183、基于单片机的温度检测系统的研究与实现184、基于IAP15F2K61S2单片机实验系统的设计185、基于AT89C51单片机的LED点阵显示系统设计186、基于ATmega128单片机的空气净化器控制系统设计与研究187、基于AT89C52单片机的智能微喷灌控制系统设计188、基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统189、基于单片机的轮式机器人设计190、基于单片机的LED显示屏系统设计与PROTEUS仿真191、基于STC单片机的智能温湿度控制器的设计与实现192、基于Simulink与AVR单片机的多接口音频系统的仿真与构建193、基于单片机的定时温控系统设计与研究194、基于单片机的100kV高压直流电源的研制195、基于单片机的LED智能照明驱动及控制系统196、基于虚拟仪器的单片机实验平台开发197、基于行动导向的中职机电专业《单片机》课程教学研究198、USB接口打印机的单片机控制系统开发14199、基于多核心板互换的单片机实训教学系统的设计200、基于单片机的传感器综合电路的设计15。
一种压力检测系统的设计与实现[摘要]本文研究了一种精密数字气压计的软硬件实现方法。
此数字气压计能够实时显示所测气压值。
该方法通过气压传感器获得与大气压相对应的模拟电压值,并经过v/f变换输入到单片机进行处理,从而实时显示相应的气压值。
用本文所述的方法制成的气压计携带方便,操作简单,精确度高,完全符合设计要求。
[关键词]压力检测系统设计实现中图分类号:tp29 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)07-0078-011.引言传统的气压测量方法有很多,例如水银气压计和机械震筒式空盒气压计,但它们的结构复杂、体积庞大、测量精度低,不便于自动遥测。
目前,气压传感器正朝着小型化、集成化、智能化、标准化的方向发展,在性能上追求高稳定性、高灵敏度、高分辨率、低功耗、宽温度范围等。
本文提出了一种基于压力传感器实现高度测量的设计方案,其系统体积小、质量轻、精度高、数据稳定、响应快、功耗低。
2.基于单片机的数字气压计的发展和应用2.1 关于单片机单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
2.2 单片机的特点及应用单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。
由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等等特点。
因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。
按照单片机的特点,其应用可分为单机应用与多机应用。
2.3 关于气压计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。
其中的核心元件就是气压传感器,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。
基于51单片机的压力检测系统设计摘要:本设计借助压力传感器将压力信号转换成电信号,经过信号放大,使用高精度A/D转换器件,将模拟信号转换成数字信号,再经单片机运算处理转换成LCD液晶可以识别的信息,最后显示输出。
初始化后可以重设阈值,系统能够实现手动存储八个以内的数据,并可以查询历史记录,对存储的数据进行统计分析,并且在实时压力检测的过程中,预警电路一直监视系统的运行。
本设计根据压力传感器零点补偿与非线性补偿原理,设计出了测量压力传感器的硬件电路。
采用单片机设计实现,具有精度高、功能强等特点。
但是由于自身的稳定性其测量结果仍存在误差。
本课题设计的压力检测系统具有压力测量、超重报警、压力存储及历史数据查阅和压力值数据的统计分析。
该系统的压力检测范围为0-10Kg,测量精度可以达到10g,具有高精度,低成本,易携带的特点。
采用LCD12864液晶显示测量结果,比传统压力检测系统的精确度更高和直观性更好。
另外,该系统电路简单,成本低,使用寿命长,应用范围广等优点。
关键词:压力传感器;A/D转换器;LCD12864Design of pressure detection system based on MCU 51Abstract:Using pressure sensor converts the pressure signal into electrical signal, after amplification, using high precision A/D conversion device that converts analog signals into digital signals in this design, then through single chip microcomputer processing into the information that LCD can identify, at last displaying and outputting information. After initialization the system can reset the threshold, achieve storing within eight data manually, and can query the history records, the statistic analysis the stored data and in the process of real-time pressure detection, early warning circuit has been monitoring the operation of the system.This paper according to the principle of zero compensation and nonlinear compensation for pressure sensor, designing measuring pressure sensor hardware. Single-chip implementation has the characteristics of high precision, strong function. Because of its stability errors still exist in the measurement. The topic functions for pressure detection system are overweight alarm, storage, statistical analysis of historical data access and pressure value. The measurement range of the system is from 0 to 10 kg, measurement accuracy can reach to 10 g. It has the advantage of high precision, low cost, easy to carry. Measurement results display with LCD 12864 , Contrast to the traditional pressure test system, it has higher accuracy and intuitive. In addition, the system circuit is simple, low cost, long service life and wide scope of application.Key words:Pressure sensor; A/D converter; LCD12864目录摘要 (I)Abstract (III)目录 (III)1 引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 压力检测系统的研究现状 (1)1.3 课题任务 (2)2 系统分析与总体方案设计 (3)2.1 压力检测系统的整体设计 (3)2.2 压力检测系统的设计方案 (3)2.2.1 实时压力测量显示方案 (4)2.2.2 实时压力监控预警方案 (4)3 系统硬件电路设计 (5)3.1 单片机系统 (5)3.1.1 单片机选型 (5)3.1.2 单片机晶振电路和复位电路 (7)3.2 数据采集模块 (8)3.2.1 压力传感器 (9)3.2.2 信号放大电路 (10)3.2.3 A/D模数转换 (11)3.3 人机交互模块 (15)3.3.1 液晶显示单元 (15)3.3.2 矩阵键盘单元 (17)3.4 声光报警模块 (18)3.5 电源供电模块 (18)4 软件程序设计 (20)4.1 软件开发环境 (20)4.2 I/O端口分配 (21)4.3 软件主程序构架 (22)4.4 主要功能子程序的设计 (23)4.4.1 A/D子程序设计 (24)4.4.2 中断子程序设计 (25)4.4.3 查询历史数据子程序设计 (25)4.4.4 数据统计分析子程序设计 (26)4.4.5 阈值重设子程序设计 (27)4.4.6 人机交互子程序设计 (28)5 系统调试 (33)5.1 数据采集调试 (33)5.2 数据统计分析调试 (33)5.3 声光报警调试 (34)5.4 软件调试 (34)5.5 实物展示 (34)6 结束语 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录A (42)附录B (44)1 引言1.1 研究背景及意义近年来,微型计算机越来越普遍地应用于人们的日常工作、生活中。
基于51单片机的红外防盗报警系统设计-图文XX学院本科毕业设计(论文)3硬件基本设计3.1系统方案设计我们综合考虑了各方面可能出现性能影响的因素,人体红外探测元件最后定为性价比很高的热释电红外探测器,最主要的因素还是考虑到该探测器对人体辐射的红外线具有更好的探测效果。
而且该传感器防盗保护性能相对普通的压力报警器(一般通过可触发的压力开关来报警的防盗系统)来说更加稳定,抗干扰能力很高,探测灵敏度和安全性更是无可挑剔。
正如上面所说的,本探测器安装相当隐蔽,几乎很难发现该装置的位置,极大的方便了用户管理和操作。
考虑到正常情况下检测的是处于移动中的人体,所以红外探测器我们选择双元件型。
因为这个传感器内部的两个灵敏元件是反相接的,如果闯入的人员一直停止不动(当然这是不可能的)或者无人闯入,则这两个灵敏元件极化的程度完全相同,两元件的极化相互之间就抵消了,这时候探测器输出电压为0,报警器不工作;可一旦闯入者移动起来,则两个元件极化程度立马就不同了,输出电压也随之变化不在是0,报警器工作,进而实现探测移动中的人体为目的的功能。
本红外防盗报警系统设计包括硬件组成和软件组成两部分。
如果以模块功能来区分的话主要有系统按键模块(按键控制)、信号处理模块(红外探测器)、报警模块(声光报警部)。
如果按照电路的结构来区分的话主要有单片机电路部分、红外传感器部分、蜂鸣器部分、LED报警指示电路部分。
3.2硬件基本设计-5-XX:红外防盗报警系统(1)热释电红外传感器Pyroelectric infrared sensor have polarization inside the pyroelectric crystals with temperature changes , When the constant infrared radiation on the detector, pyroelectric crystal temperature constant, external crystal is electrically neutral, no electrical output from detector, so constant that can not be detected by the infrared radiation?2?.正常人体发出的红外线波长范围一般在9~10μm之间,而本设计的红外探测元件能感应到的波长灵敏度在0.2~20μm范围内,范围太大不太适合,但是其特性基本稳定不变,为了达到更精准的探测效果,我们通过在传感器上面安装了一个限制入射红外光波长范围的的滤光片来把入射红外光波长约束至7~10μm?3?,这时候改装后的探测器对于检测人体红外线来说性能更加完美,显而易见我们安装的滤光片将其它波长的红外线吸收了,只有人体红外线才能进入其内,就这样一种专业探测人体红外线的探测器应运而生,以上充分说明了本系统设计的核心之一为该传感器,其重要性不言而喻。
1.设计背景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。
基于51单片机的压力测量系统具有准确率高,响应速度快,可扩展性好,价格便宜等多方的有点,因此采用51单片机进行压力测量是一个不错的选择。
2.压力传感器选择首先需要考虑的是压力传感器,压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。
本次设计采用的是 MD-PS002型压力传感器,具有体积小,量程大等优点,应用领域有汽车的胎压测量,工业方面的空气压力车龄,消费品方面的高度计,和医疗电子方面的血压计等。
如下图是 MD-PS002的原理图+IN和-IN为传感器提供恒流源或者是恒压源, 可以是5V恒压源,或者是1mA的恒流源。
-OUT 和+OUT提供输出电压,150KP的压力传感器输出电压的方位是60-100mV 。
3. 放大电路设计被测的非电量经传感器得到的电信号幅度很小,无法进行A/D转换,必须对这些模拟电信号进行放大处理。
为使电路简单便于调试,本设计采用二级运算放大器,因为传感器输出的较大共模电压,而有效的信号来源于差模信号。
所以放大电路采用差模放大电路。
差模信号经过该放大电路后放大约100倍,共模信后得到了有效的抑制。
4.模数转换器模拟量输入通道的任务是将模拟量转换成数字量。
能够完成这一任务的器件称之为模数转换器,简称A/D转换器。
本次设计的中A/D转换器的任务是将放大器输出的模拟信号转换为数字量进行输出。
这里A/D转换器采用ADC0804, ADC0804的8位并行接口A/D转换器。
最高工作频率为400MHz,无论是分辨率还是速度都满足本次设计的需求。
5.单片机与A/D转换器的连接6.软件设计软件设计的主要任务就是对ADC0804的初始化编程和查询操作,较前面比较简单些以下为MD-PS002原理图,与引脚说明。
学号:xxxxxxxxx 大学毕业设计(论文)(xxxx届)题目基于51单片机的压力检测系统设计学生xxxx学院xxxxxxxxxxxxxxxx 专业班级xxxxxxxx校指导教师xxxx 专业技术职务xxxxxx校外指导老师专业技术职务二〇xxx年六月基于51单片机的压力检测系统设计摘要:本设计借助压力传感器将压力信号转换成电信号,经过信号放大,使用高精度A/D转换器件,将模拟信号转换成数字信号,再经单片机运算处理转换成LCD液晶可以识别的信息,最后显示输出。
初始化后可以重设阈值,系统能够实现手动存储八个以的数据,并可以查询历史记录,对存储的数据进行统计分析,并且在实时压力检测的过程中,预警电路一直监视系统的运行。
本设计根据压力传感器零点补偿与非线性补偿原理,设计出了测量压力传感器的硬件电路。
采用单片机设计实现,具有精度高、功能强等特点。
但是由于自身的稳定性其测量结果仍存在误差。
本课题设计的压力检测系统具有压力测量、超重报警、压力存储及历史数据查阅和压力值数据的统计分析。
该系统的压力检测围为0-10Kg,测量精度可以达到10g,具有高精度,低成本,易携带的特点。
采用LCD12864液晶显示测量结果,比传统压力检测系统的精确度更高和直观性更好。
另外,该系统电路简单,成本低,使用寿命长,应用围广等优点。
关键词:压力传感器;A/D转换器;LCD12864Design of pressure detection system based on MCU 51 Abstract:Using pressure sensor converts the pressure signal into electrical signal, after amplification, using high precision A/D conversion device that converts analog signals into digital signals in this design, then through single chip microcomputer processing into the information that LCD can identify, at last displaying and outputting information. After initialization the system can reset the threshold, achieve storing within eight data manually, and can query the history records, the statistic analysis the stored data and in the process of real-time pressure detection, early warning circuit has been monitoring the operation of the system.This paper according to the principle of zero compensation and nonlinear compensation for pressure sensor, designing measuring pressure sensor hardware. Single-chip implementation has the characteristics of high precision, strong function. Because of its stability errors still exist in the measurement. The topic functions for pressure detection system are overweight alarm, storage, statistical analysis of historical data access and pressure value. The measurement range of the system is from 0 to 10 kg, measurement accuracy can reach to 10 g. It has the advantage of high precision, low cost, easy to carry. Measurement results display with LCD 12864 , Contrast to the traditional pressure test system, it has higher accuracy and intuitive. In addition, the system circuit is simple, low cost, long service life and wide scope of application.Key words:Pressure sensor; A/D converter; LCD12864目录摘要 (I)Abstract (III)目录 (III)1 引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 压力检测系统的研究现状 (1)1.3 课题任务 (2)2 系统分析与总体方案设计 (3)2.1 压力检测系统的整体设计 (3)2.2 压力检测系统的设计方案 (3)2.2.1 实时压力测量显示方案 (4)2.2.2 实时压力监控预警方案 (4)3 系统硬件电路设计 (5)3.1 单片机系统 (5)3.1.1 单片机选型 (5)3.1.2 单片机晶振电路和复位电路 (7)3.2 数据采集模块 (8)3.2.1 压力传感器 (9)3.2.2 信号放大电路 (10)3.2.3 A/D模数转换 (11)3.3 人机交互模块 (15)3.3.1 液晶显示单元 (15)3.3.2 矩阵键盘单元 (17)3.4 声光报警模块 (18)3.5 电源供电模块 (18)4 软件程序设计 (20)4.1 软件开发环境 (20)4.2 I/O端口分配 (21)4.3 软件主程序构架 (22)4.4 主要功能子程序的设计 (23)4.4.1 A/D子程序设计 (24)4.4.2 中断子程序设计 (25)4.4.3 查询历史数据子程序设计 (25)4.4.4 数据统计分析子程序设计 (26)4.4.5 阈值重设子程序设计 (27)4.4.6 人机交互子程序设计 (28)5 系统调试 (33)5.1 数据采集调试 (33)5.2 数据统计分析调试 (33)5.3 声光报警调试 (34)5.4 软件调试 (34)5.5 实物展示 (34)6 结束语 (39)参考文献 (40)致 (41)附录A (42)附录B (45)1 引言1.1 研究背景及意义近年来,微型计算机越来越普遍地应用于人们的日常工作、生活中。
计算机的使用在工业过程控制生产中是一个重要环节。
人们越来越关注由单片机构成的嵌入式系统。
可以毫不夸的说,高端先进仪器是其构造中含有微型计算机系统,微型计算机控制系统的产生促使现代控制系统时代的到来。
在这信息高速发展的时代,传感器检测系统的发展有两个及其重要的方向,分别为智能化与集成化。
而传感器检测系统智能化和集成化的程度主要取决于系统部微处理器的性能[1]。
当前国外开发和研究的热点是具有数据处理能力,能够进行自动检测、自动校准、自动误差补偿、自动抽样、以及标度变换功能的智能压力传感器检测系统。
传感器技术是现代测量和自动化技术的重要技术之一。
压力测量在工业安全生产的实时监测中具有重要的意义。
为了确保工业制造过程中的高效与安全,必须精确地控制生产过程中的一些诸如压力、流量、温度等主要参数。
其中良好的控制压力,可以保障生产过程中的安全,因此准确地测量压力显得尤为重要。
压力是生产过程中四大重要参数之一,实时检测压力可以判断生产过程中机器是否安全可靠的运行[2]。
如:确闭容器的压力在安全指标围以,确保易燃易爆介质的压力不超标。
压力的检测在其他工业生产环节中对于控制生产的正常运行也非常重要。
在一些工业装置上都时常可以见到有压力表,实时的监测压力大小,如若失常则报警,很好的保证了生产的安全运作。
通过测取压力的大小也可以知晓液面的高度。
总而言之,为了保证生产的正常运行,必须按照工艺要求保持稳定的压力,所以准确测量压力在实际过程是非常重要的。
1.2 压力检测系统的研究现状压力检测系统靠的就是压力传感器去采集压力信号。
传感器从探索宇宙到海洋的开发,从生产过程的控制到现代科技文明中都有使用,使用面几乎涵盖了任何一项现代科技产物。
世界上很多国家十分重视发展传感器技术,传感器技术可以应用在工业、农业、国防、科技等各个领域,有着极其广阔的前景。
例如,在日本传感器技术被列为六大核心技术之一,其他五项核心技术为通信、激光、半导体、超导和计算机。
并且日本还将传感器列为六大技术之首;美国将上世纪90年代看作是传感器时代,将传感器技术列为90年代22项关键技术之一。
我国在传感器的研究上也已经有二十多年的历史并取得了很大的成就。
21世纪提出了科学技术就是第一生产力的口号,各项科学技术在这一浪潮下取得了突飞猛进的发展和进步,传感器技术也越来越受到各方面的重视,虽然在某些领域我国已赶上或者接近世界先进水平。
但是从总体来看,我国在传感器技术的研究和生产还落后于国外传感器技术,如今正处于方兴未艾的阶段。
由于智能传感器系统的研究起步较晚,各方面理论缺乏和实践不够,离实际应用需求还有很大差距,尤其是用于压力测量的压力传感器。
如何生产高性能、小体积、低成本的智能压力传感器系统还需进一步开发和研究。
因此,研究开发高性能的智能压力传感器系统有利于促进信息技术及自动化技术的发展,对提高设备性能及自动化水平具有重要意义。
压力的实时检测和控制能够保证生产设备的安全运行。
压力传感器是工业仪器、仪表控制中最为常用的一种传感器,广泛地应用在各种工业生产环境中,涉及众多行业。
通过压力传感器将被测物体的压力信号转化为电信号,再经过放大器进行信号放大,送至24位A/D转换器,然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号,再经单片机转换成LCD显示器可以识别的信息,最后显示输出。
1.3 课题任务该设计能够实现压力检测系统的智能检测,如实时压力测量、手动存储压力值、压力预警、数据统计分析等。
该课题以STC89C51RC单片机为控制核心,配合电阻应变式压力传感器、A/D模数转换芯片HX711、12864液晶显示等外围器件,对压力检测系统进行控制与数据采集。