基于单片机的智能压力检测系统的设计

智能化压力表制作的关键是采集 压力信号 ，本设计 是在原 压力表 上
配制格雷码盘 ． 光电转换采集压力数值 。即采用 ５ 利用 组微型反射式红 外
发射 收对管组件采集 ５位格雷码数据 ， 接 该信号的采集 、 发送 电路 见图
２ 当光电组件 巾发光二极管发射的红外线 照射到码盘巾黑色部分， 。 无反射
●
随着现代科学 技术的发 展，越来越多的智 能化仪 器应 用 于各 行各 业， 使我们的生产生活更加舒适和快捷 。 在液压 、 气动 系统 中最常用的压 力检测部件就是压力表， 压力表的结构简单 、 ｌ Ｔ作可靠 ， 但普通压力表不 能实现远程测量 ， 也没有遥控与报警的功能 。虽然在 压力表的基础上发
Ｒ ＯＭ，２ ｌ８ Ｂ的 Ｒ ＡＭ，２根 １ ３ ／ Ｏ线 ， ２个 ｌ ６位定时， 汁数器 ， ５个中断源 ， 它
信号采集 电路 Ｉ
传 器 Ｌ 片 感 及 单 机
运 算
处 理
与 Ｍ Ｓ ５ 系列单 片机 的管 脚与指令系统完全兼 容 ，并提供 了更 多的 Ｃ－ ｌ 可开 发资源 。Ａｒ９ ５ 芯 片的外围电路 很简单 ， ｒ ｓ２ ８ 只需接 人＋ 地 、 ５ Ｖ、 复位
１ 硬 件 系统设计
Ｉｌ 系统总体设计 －
智能 化压 力表 系统 由以下几个 部分组成 ： 传感器及 压力信号 的采集 电路 、 片机接 口及其运算处理 电路 、 单 控制信号 的输人 电路 、 ｉ 显示电 输 【 ；
路 以及扩展输 出控制 电路等等 ， 系统结构见图 ｌ 。
输 人电路 及 ４ 位数码 示 电路等部分 。 Ｔ ９ ５ 单片机是由最新型的电 Ａ ８Ｓ２ 擦 写 、 功耗 、 低 高性能 的 Ｃ Ｏ 八 位单 片机 组成 ， 内部具 有 ４ Ｂ闪存 Ｍ Ｓ 其 ｋ

基于MSP430F149单片机的开关柜智能综合测控装置的开题报告一、选题背景开关柜是电力系统中不可缺少的重要装置，它承担着电能的分配、控制、保护和监测等关键职责。

为了保证电力系统的稳定、可靠运行，减少因开关柜故障造成的电力中断和事故，对开关柜的控制、保护和监测等各项工作进行精细化管理，显得尤为重要。

目前，市场上已经出现了很多基于嵌入式系统的开关柜智能控制和综合测控装置。

然而，随着电力系统的不断发展和需求的不断增加，现有的开关柜智能综合测控装置在功能和性能方面仍存在一定的不足和局限性。

因此，本项目将基于MSP430F149单片机，设计一种开关柜智能综合测控装置，旨在提高开关柜的控制、保护和监测等性能，并满足电力系统的高效、安全、可靠和综合管理需求。

二、选题意义1.提高电力系统的运行效率开关柜智能综合测控装置可以对电力系统进行全方位的实时监测和管理，对电力设备的运行状态进行预测和维护，从而提高电力系统的运行效率和稳定性。

2.降低维护成本开关柜智能综合测控装置可以对开关柜的故障进行自动诊断和定位，减少人工干预和维护成本。

同时可以对电力设备进行适时的维护和保养，减少因设备老化和损坏造成的停机时间和维护费用。

3.提高电力系统的安全性开关柜智能综合测控装置可以对电力设备的温度、湿度、压力、电气参数等进行实时监测和报警，及时发现和处理设备故障和异常情况，有效减少电力系统事故的发生和损失。

三、技术方案1.硬件方案本方案采用MSP430F149单片机为核心控制器，搭配数码管、LCD 液晶显示屏、按键开关、继电器、光电隔离器等模块，实现开关柜智能控制、保护和监测等功能。

其中液晶显示屏用于显示设备运行状态和实时数据，按键开关用于手动控制设备的启停和参数设置，继电器用于对设备进行保护和控制，光电隔离器用于各个模块之间的信号隔离和电气隔离。

2.软件方案本方案采用C语言进行程序开发，使用MSP430F149单片机的内部模块和库函数，实现开关柜智能控制、保护和监测等功能。

部 微 控制 器／ 处理 实现 高 速 并 行 接 口 （ Ｍ 字 节／ ） Ｄ Ｕ ・ 微 ２ 秒 。Ｐ Ｉ Ｓ
层 建 立 点 对 点 的蓝 牙 异 步 无 链 接 数 据 传 输 来 实 现 的 ， ＣＩ 为 Ｈ 作
蓝 牙软 件 协 议 堆 栈 中软 硬 件 之 间 的 接 口 ，为 上 层 提 供 了 访 问 和
Ａｂ ｔａｃ ｓｒ ｔ
Ｂｙ ｈ ｈ ｄｗａ ｅ ｓ ｅｍｂｌ ａｎ ｄｅ ｉ ｏ ｐｒ ｓ ｒ ｔａｎ ｄｕ ｅｒＢｌｅ ｒ ２－ｅ ｔ ｒ ａｌ ＳＣ１ Ｙ４， ｗｅｒ ｅ ｓ ｒ ｓ ｎ ｏｒ ｔｅ ａｒ ｒ ａ ｓ ｙ ｄ ｓｇｎ ｆ ｅｓ ｕｅ ｒ ｓ ｃ ． ｕ Ｃｏ ｅ ｘｅｎ ， Ｍ ２１ １ ｐｏ ． ｓ ｕｅ ｅ ｓ ， ｐｒ ＰＤＩ ＵＳＢＤ１ ｍ ｏｄｕｅ ２， ｌ ｂａ ｅ ｓ ｄ ｏ ＭＳＣ１ ｓｎ ｅ ｉ ｍ ｕｔｐｅ ｉｔ ｌｇｅ ｔ ｅｓ ｕ ｅ ｎ ２１１ ｉｇｌｃｈｐ， ｌ ｌｘ ｎ ｅｌ ｎ ｐｒ ｓ ｒ ｄｅ ｅ ｔ ｓ ｔ ｍ ｉ ｄｅ ｉｎｅ ａｎ ｄｅ ｅｌｐｅｄ ｉ ｉ ｔｃｉ ｎｇ ｙｓｅ ｓ ｓｇ ｄ ｄ ｖ ｏ ｕ ｉｇ ｈ ｆ ｃ ｉ ｓ ｓｎ ｔ ｅ ｕｎ ｔ ｏｎ ｏｆＸＡＡ／ Ｄ ａｎ ＸＡＤ／ ｄ Ａ ｃ ｖ ｔ ｓ ｆ ＳＣｌ ｓｎ ｅ ｉ Ｔ ｓ ｓｅ ｏｎ ｅｒ ｏ Ｍ ｅｒ ２１ ｉｇｌｃｈｐ．ｈｅ ｙ ｔ ｍ ｈ ｓ ｌｔ ｆ １ ａ ａ ｏ ｏ ａｄ ａｎａｇ ｓ ｈ ｓ ｖ ｔ ｅｓ ｕｃ ａ
．
ห้องสมุดไป่ตู้
陈 大 力 （ 东松 山职 业技 术 学院 ， 东 韶 关 ５ ２ ２ ） 广 广 １ １ ６
摘
要
基 于 Ｂｕ Ｃｏｅ 一 ｘｅｎ ｌ 牙 模 块 ， 过 对 ＭＳ ２ Ｙ ｌ ｅ ｒ２ ｅ ｔｒａ 蓝 通 Ｃｌ １ ４单 片 机 、 源 、 力传 感 器 、 ＤＵ Ｂ ２等硬 件 组 合 设 计 以 １ 电 压 Ｐ ＩＳ Ｄ１

单片机的智能压力传感器毕业设计（完整版）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载）51单片机的智能压力传感器毕业设计毕业任务书一、题目智能压力传感器系统设计二、指导思想和目的要求1. 培养学生综合运用所学职业基础知识、职业专业知识和职业技能，提高解决实际问题的能力，从而达到巩固、深化所学的知识与技能；2. 培养学生建立正确的科学思想，培养学生认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作风；3. 培养学生调查研究，收集资料，熟悉有关技术文件，锻炼学生的科研工作能力和培养学生的团结合作攻关能力。

三、主要技术指标1. 培养学生综合运用所学职业基础知识、职业专业知识和职业技能，提高解决实际问题的能力，从而达到巩固、深化所学的知识与技能；2. 培养学生建立正确的科学思想，培养学生认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作风；3. 培养学生调查研究，收集资料，熟悉有关技术文件，锻炼学生的科研工作能力和培养学生的团结合作攻关能力。

三、主要技术指标本设计主要设计一个智能压力传感器的设计，要求如下：被测介质：气体、液体及蒸气量程： Pa～pa综合精度：±0.25%FS供电： 24V Dc（12～36VDC）介质温度：-20～150环境温度：-20～85过载能力： 150%FS响应时间：≤10mS 稳定性：≤±0.15%FS/年? 能实时显示目标压力值和保存参数，并能和上位机进行通信，并具有较强的抗干扰能力。

所需要完成的工作：1.系统地掌握控制器的开发设计过程，相关的电子技术和传感器技术等，进行设计任务和功能的描述；2.进行系统设计方案的论证和总体设计；3.从全局考虑完成硬件和软件资源分配和规划，分别进行系统的硬件设计和软件设计；4.进行硬件调试，软件调试和软硬件的联调；5. 查阅到15篇以上与题目相关的文献，按要求格式独立撰写不少于15000字的设计说明书及1.5万（或翻译成中文后至少在3000字以上）字符以上的英文翻译。

题目：智能压力检测系统的设计基于单片机的智能压力检测系统的设计摘要压力是工业生产过程中的重要参数之一。

压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。

实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。

本设计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,使其完成智能化功能。

介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程。

本次设计是基于AT89C51单片机的测量与显示。

是通过压力传感器将压力转换成电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8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LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。

而在显示的过程中通过键盘，向计算机系统输入各种数据和命令，让单片机系统处于预定的功能状态，显示需要的值。

本设计的最终结果是，将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据，当输入的模拟信号发生变化的时候，通过A/D转换后，LED将显示不同的数值。

关键词:压力；AT89C51单片机；压力传感器；A/D转换器；LED显示；Design of pressure detecting system based on single-chipAbstractPressure is one of the important parameters in the process of industrial production. Pressure detection or control is an essential condition to ensure production and the equipment to safely operating, which is of great significance. The single-chip is infiltrating into all fields of our lives, so it is very difficult to find the area in which there is no traces of single-chip microcomputer. In this graduation design, primarily through by using single-chip and dedicated chip, handling of analog signal measured by the sensor to complete intelligent function. This design illustrates external hardware circuit design of intelligent pressure sensor, and conduct software development to the hardware.The design is based on measurement and display of AT89C51 single-chip. Thisis the pressure sensors will convert the pressure into electrical signals. After using operational amplifier, the signal is amplified, and transferred to the 8-bit A/D converter. Then the analog signal is converted into digital signals which can be identified by single-chip and then converted by single-chip into the information which can be displayed on LED monitor, and finally display output. In the course of show, through the keyboard to input all kinds of data and commands into the computer, the single-chip will locate in a predetermined function step to display required values.The end result of this design is that by downloading software to the hardware, it will get the data which is required to display by debugging. When the input analog signals change, the LED monitor will display different values through the A/D converting.Key words:pressure; AT89C51 single-chip; pressure sensor; A/D converter; LED monitor;目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 基于单片机的智能压力检测的原理 (2)1.2.1 压力的概念 (2)1.2.2 测量压力的意义 (3)第二章基于单片机的智能压力检测系统的硬件设计 (4)2.1 压力传感器 (4)2.1.1 压力传感器的选择 (4)2.1.2金属电阻应变片的工作原理 (4)2.1.3电阻应变片的基本结构 (6)2.1.4 电阻应变片的测量电路 (6)2.2 信号放大电路 (8)2.1.2 放大器的选择 (8)2.2.4 三运放大电路 (9)2.3 A/D转换器 (10)2.3.1 A/D转换模块器件选择 (10)2.3.2 A/D转换器的简介 (10)2.3.3 配置位说明 (11)2.3.4 ADC0832工作时序图 (12)2.3.3 单片机对ADC0832的控制原理 (13)2.4 单片机 (14)2.4.1 AT89C51单片机简介 (14)2.4.2主要特性.... (15)2.4.3 管脚说明 (15)2.4.5 芯片擦除 (17)2.5 单片机于键盘的接口技术 (18)2.5.1 键盘功能及结构概述 (18)2.5.2 键盘抖动及去除 (18)2.5.3 单片机与键盘的连接 (19)2.6 LED显示接口 (21)2.6.1发光二极管及LED显示器 (21)2.6.2七段数码显示器 (22)2.6.3 LED数码管静态显示接口 (24)第三章软件设计 (26)3.1 A/D转换器的软件设计 (26)3.1.1 ADC0832芯片接口程序的编写 (26)3.2 单片机与键盘的接口程序设计 (27)3.4 LED数码管显示程序设计 (28)第四章总结 (30)参考文献 (31)附录A (32)附录B (33)致谢 (38)第一章绪论1.1 研究背景近年来，随着微型计算机的发展，他的应用在人们的工作和日常生活中越来越普遍。

压力传感器特性测量实验的智能化设计贺长伟;刘增良;王宝林;刘桂媛【摘要】The original experimental instrument for measuring the pressure transducer s characteristicshave some problems,such as lowaccuracy,complexity and poor description.Based onsingle chipmicrocomputer and computer analysis, a system for measuring the characteristics of pressuretransducer is designed.The main circuit consists of precision instrument amplifier AD620,ADC0809,MCS51 SCM and MAX232 etc.By collecting the voltage of non balanced electric bridge andanalyzing the data by computer,characteristic results such as sensitivity,linearity and hysteresis errorwill show up in the computer interface which is compiled by VB.Results show that the system cangive higher accuracy and more intuitive characteristic curve.%针对大学物理实验中的压力传感器特性测量实验存在测量精确度低、计算复杂、特性描述差等问题，文章基于单片机控制与计算机分析相结合的方案，设计了压力传感器特性测量实验系统。

主要 作 用 是 根 据 检 测 状 态 的 环 境 温 度 变 化 、被 过 ７８０５将 电压控 制在 ５Ｖ左 右 ，从 而 既保 证 了输
测 介 质 温 度 变 化 和 工 作 环 境 大 气 压 的 变 化 ，自 人 电压 接 口的通 用性 ，又 能提供 低 功耗 、高稳 定 的
动修 正 与 补 偿 由于 温 度 变 化 和 环 境 压 力 带 来 的 输 出 电 压 。 基 准 电 压 则 通 过 两 个 ＬＭ３８５Ｂ２５，每
ｃＰＩ』初 始 化
二二［＝
中 断设 定
表 １ 压 力与输 出电流 、输 出电压 关 系
压力 ／ＭＰａ
输 出 电流 ／ｍＡ
输 出 电 压／Ｖ
３
２
２
２
压 力 值 单 位转 换 子 程 序
压 力 串行 数 据 发送 子 程 序
图 ４ 压 力 变送 器程 序 流 程 数 据 处 理 子 程序 主 要 实 现数 字 滤 波 、过采 样 处 理 、查 表及 按 键 处 理 等 功 能 … 。程 序 数 据 处理 原 理 为 ：考虑 到传 感器 的输 出并 非理 想线 性 变化 ， 这必 将 导致 差 压 值 与 Ａ／Ｄ转 换 结 果 也 为非 线 性
１８．４５０ １６．８０９ １５．２３２ １３．６１２ １２．Ｏ１６ １０ ４３２ ８．８３０ ７．２２Ｏ ５．６ｌ２ ３．９９６
第 ５期
袁 锡 明 等 ．基 于 单 片 机控 制 的 智 能 压 力 变 送 器 设 计 与 实 现
６ｉ１
趟 丑
，
煺 豸
图 ６ 压 力 与 输 出 电压 、输 出 电 流 的 线 性 关 系 设 压力 Ｐ＝ 、输 出电流 为 Ｙ，设 其输 出电压 。

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校内指导教师 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 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1 引言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。

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：1.1 本课题的意义自从人类进入工业时代，汽车工业飞速发展，交通越来越便利，随之而引发的交通事故也不断地增多，其中由于轮胎问题引起事故的比例非常的高，因此人们对行驶中的轮胎压力进行了特别的关注。

轮胎压力影响着轮胎的寿命和汽车的使用性能。

据测试，汽车在时速160公里以上行驶时发生爆胎事故，驾乘人员的死亡率为100%。

爆胎已于疲劳驾车、超速行驶并列为中国道路交通的三大杀手。

其中，轮胎爆胎由于其不可预测性和无法控制而成为首要因素。

据统计，在中国高速公路上发生的交通事70%是由于爆胎引起的，而在美国这一比例高达80%，是各种比例最高的【1】。

本世纪初，由于凡世通（Firestone）轮胎的质量问题，造成了超过100人死亡和400人受伤，此事件引起了业界和美国政府的高度关注，普利斯通∕凡世通公司被迫收回650万只轮船。

据美国汽车工程学会的最近调查，美国每年有26万交通事故是由于轮胎压力低或渗透造成的，此外，每年75%的轮胎事故是出于轮胎渗透或充气不足引起的【2】。

因此安全驾驶成为了社会面临的一个严峻的问题，迫切希望与偶一种能够在汽车胎压过高或国低时可以报警提示驾驶员的装置出现，因此胎压监测系统——TPMS(Tire Pressure Monitoring Systems)应运而生。

轮胎是汽车的重要组成零部件，事关出行的安全。

我国目前没有防止爆胎的相关强制国家标准，但是中国企业正在研发比美国更为先进、安全的系统，不仅能自动监测胎压，而且还能对爆胎后实施安全救助。

如何解决汽车安全行驶问题，对于减少人们财产损失以及提高汽车运输的发展都具有非常重要的意义。

研究胎压监测系统的意义主要体现在以下几个方面：1)用户方面：给用户带来有效、方便、快捷的胎压监测方法，使用户坐在驾驶室里面就可以随时获得轮胎的气压信息；2)安全方面：TPMS可以及时发现轮胎气压问题，指导驾驶员进行冲放气，避免车祸的发生，保障行车安全；3) 社会效益方面：TPMS系统可以很较好的保障行车安全，将来会被越来越多的汽车生产厂家以及车主采用，社会需求也将会越来越大，经济效益也会随之增加。

由于客户需求不断变化 ．员工流动性强 ．所 以对开发者开发 以及标度变换功能的智能压力传感器检测系统已成 为国内外开发 将 Ｓ １１ ２１ 健壮 、高质量 的代码提 出更高的要求。虽然对所有开发者进行代 和研究的热点。 Ｍ Ｃ 单片机与硅压阻式传感器相结合便可 以
码安全技术 的培训是必要的 ．但不可否认 ．自动检测代码安全漏 构成高集成度、高精确度、高可靠性的小型化智能压力检测系统 。 Ｍ Ｃ ２ 的功能特点 Ｓ １１ １ 洞的工具对安全代码设计也大有裨益。
度 。如果输入型超 出范 围将会触发异 常。
第三种方法是使用Ｓ Ｌ Ｑ 参数Ａ Ｉ 让编程环境的底层 Ａ Ｉ Ｐ． Ｐ来构
造查 询 。
使 用这些 Ａ Ｉ ．开发者或提供一个查询模板 ．或提供一个 Ｐ时 过程 ．然后指定一系列的参数值 ．由底层 Ａ Ｉ Ｐ将参数值嵌入到查 询模 板 ．然后将构造出来 的查询提交给服务 器执行 。这种办法确 保参数能 够正确嵌入 。例如 ．系统将对引号进行转义处理 ．从根 本上杜绝 Ｓ Ｌ Ｑ 注入攻击 的发生 ．同时 ．在表单 中引号仍是一个允 许输入 的有效字符 。
方法 。
第一种方法是禁止 引号之 类的特殊字符输入 。
鎏乎 单 飙的 智髓
鹰 梭测 黍统 陶设计
一王瑞兰 潍坊学院信息与控制工程 学院
【 摘 要 ］Ｍ Ｃ ２ １ Ｓ １ １ 是德 州 仪 器 公 司 （１ 新近 推 出的一 款 功 Ｔ） 能 强 大 的带 ２ 位 ￡一 △ Ａ Ｄ 换 和 １ 位 Ｄ／Ａ 换 的微 处 理 器。 ４ ／转 ６ 转 文 中详 细 介 绍 了Ｍ Ｃ ２ 的特 点和 性 能 ，给 出 了基 于 Ｍ Ｃ ２ 单 Ｓ １１ １ Ｓ１１ １ 片 机 的 智 能压 力检 测 系统 的 设 计 。 【 关键 词］传 感 器 Ｍ Ｃ ２ １ 智 能压 力检 测 系统 Ｓ１１

基于单片机的轮胎压力检测报警器的设计与实现目录1 绪论 (1)1.1 课题的提出背景及研究意义 (1)1.1.1 课题的提出背景 (1)1.2 当前国内外相关技术的应用现状及发展趋势 (2)1.2.1 TPMS 的应用现状 (2)1.2.2 当前国内外相关技术的发展趋势 (3)2 汽车轮胎气压实时监测系统工作原理 (5)2.1 系统工作原理 (5)2.1.1 轮胎爆胎机理 (5)2.1.2 轮胎气压实时监测算法 (7)2.2 汽车轮胎气压实时监测系统方案设计 (8)2.2.1 系统方案论证 (8)2.2.2 系统设计要求 (9)2.2.3 系统方案设计 (11)3 汽车轮胎气压实时监测系统的硬件设计 (13)3.1 系统硬件设计 (13)3.2 轮胎模块设计 (13)3.2.1 核心微控制器 MC68HC908RF2 (14)3.2.2 测量电路设计 (15)3.2.3 发射电路设计 (16)3.3 主机模块设计 (19)3.3.1 核心微控制器 MC68HC908KX8 (19)3.3.2 接收电路设计 (20)3.3.3 人机接口 (21)3.4 显示电路设计 (23)3.5 系统功耗设计 (24)3.6 系统硬件设计的抗干扰技术 (26)4 汽车轮胎气压实时监测系统的软件设计 (27)4.1 系统软件设计 (27)4.2 MC68HC908 系列微控制器的程序开发 (27)4.2.1 汇编程序框架结构 (28)4.2.2 汇编程序框架结构 (28)4.3 轮胎模块的软件设计 (29)4.3.1 轮胎模块的监控软件及其中断子程序 (30)4.3.2 传感器测量程序及算法 (31)4.4 数据无线收发模块的软件设计 (32)4.4.1 数据无线收发的通信协议 (33)4.4.2 数据无线发射软件设计 (34)4.4.3 数据无线接收软件设计 (34)4.5 主机模块的监控软件设计 (36)4.6 汽车轮胎气压实时检测系统软件设计的特点 (36)5 结论 (39)5.1 本文工作总结 (39)5.2 今后待研究的问题 (39)参考文献 (1)致谢 (3)1 绪论汽车时代的到来，改变的不仅仅是人们的代步方式，更有人们的生活方式乃至整个社会文化。

基于STM32单片机的人体称系统设计作者：邝光鸿万在红钟大林孙慧蓉邱悦来源：《课程教育研究》2020年第09期【摘要】把压力传感器作为系统的研究对象，以STM32单片机为系统核心，设计了一个新型的智能人体称，目的在于方便快捷地测量人体体重。

该人体秤系统利用STM32单片机、压力传感器、ADC-CS1237和液晶显示器实现了人体体重信息的实时显示，并且可以通过蓝牙将体重信息传输到手机上，长时间不工作时自动关机。

该系统可以让用户保存自己的称重记录，客观又直接地观察自身的体重变化，能给用户生活带来方便。

【关键词】STM32单片机 ;压力传感器 ;蓝牙【Abstract】Taking pressure sensor as the research object of the system and STM32 single chip computer as the core of the system， a new type of intelligent human body scale is designed to measure body weight conveniently and quickly. The system uses STM32， pressure sensor， ADC？鄄CS1237 and LCD to realize the real？鄄time display of human body weight information. It can also transmit the weight information to the mobile phone through Bluetooth， and shut down automatically without working for a long time. The system allows users to keep their own weighing records and observe their weight changes objectively and directly， which can bring convenience to users？蒺 life.【Keywords】STM32 MCU; pressure sensor; Bluetooth【基金项目】南昌航空大学创新实践训练。

基于单片机的压力检测系统设计在工业生产和日常生活过程中，压力检测是一项极其重要的任务。

无论是气体、液体还是固体的压力检测，都对我们的生产和生活有着极大的影响。

因此，设计一种基于单片机的压力检测系统，具有很高的实用价值。

基于单片机的压力检测系统主要由压力传感器、信号调理电路、单片机和显示模块组成。

其中，压力传感器负责检测压力，信号调理电路负责将压力传感器的输出信号进行放大和滤波，单片机用于处理和存储数据，显示模块则用于实时显示压力值。

系统的软件部分主要负责数据的处理和传输。

单片机通过AD转换器读取压力传感器的模拟信号，然后进行数字处理，得到压力值。

通过串口将压力值传输到显示模块进行实时显示。

在基于单片机的压力检测系统中，单片机的选择至关重要。

考虑到系统的性能和成本，我们推荐使用STM32系列的单片机。

STM32系列的单片机具有处理速度快、内存容量大、价格适中等优点，非常适合用于这种压力检测系统。

压力传感器的选择直接影响到压力检测的准确性和稳定性。

本系统推荐使用硅压阻式压力传感器，这种传感器具有灵敏度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点。

显示模块用于实时显示压力值，因此要求具有显示清晰、易于观察等特点。

本系统推荐使用LED数码管作为显示模块，LED数码管具有价格低廉、易于维护等优点。

基于单片机的压力检测系统具有结构简单、操作方便、性能稳定等优点，可广泛应用于气体、液体和固体等各个领域的压力检测。

通过使用STM32系列单片机和硅压阻式压力传感器，以及LED数码管显示模块，我们可以实现高精度、高稳定性的压力检测，为工业生产和日常生活提供强有力的支持。

在现代科技领域，温度检测和控制的重要性不容忽视。

在许多应用中，如工业生产、医疗设备和环境监控等，都需要对温度进行精确、实时地监控。

为了满足这一需求，单片机被广泛应用于温度检测系统中。

本文将探讨基于单片机的温度检测系统设计的各个方面。

我们需要选择一个适合的温度检测单片机。

你如果认识‎从前的我，也许会原谅‎现在的我。

毕业任务书一、题目智能压力传‎感器系统设‎计二、指导思想和‎目的要求1. 培养学生综‎合运用所学‎职业基础知‎识、职业专业知‎识和职业技‎能提高解决实‎际问题的能‎力从而达到巩‎固、深化所学的‎知识与技能‎；2. 培养学生建‎立正确的科‎学思想培养学生认‎真负责、实事求是的‎科学态度和‎严谨求实作‎风；3. 培养学生调‎查研究收集资料熟悉有关技‎术文件锻炼学生的‎科研工作能‎力和培养学‎生的团结合‎作攻关能力‎三、主要技术指‎标1. 培养学生综‎合运用所学‎职业基础知‎识、职业专业知‎识和职业技‎能提高解决实‎际问题的能‎力从而达到巩‎固、深化所学的‎知识与技能‎；2. 培养学生建‎立正确的科‎学思想培养学生认‎真负责、实事求是的‎科学态度和‎严谨求实作‎风；3. 培养学生调‎查研究收集资料熟悉有关技‎术文件锻炼学生的‎科研工作能‎力和培养学‎生的团结合‎作攻关能力‎三、主要技术指‎标本设计主要‎设计一个智‎能压力传感‎器的设计要求如下：被测介质：气体、液体及蒸气‎量程： 0Pa～500pa‎综合精度：±0.25%FS供电： 24V Dc（12～36VDC‎）介质温度：-20～150℃环境温度：-20～85℃过载能力： 150%FS响应时间：≤10mS稳定性：≤±0.15%FS/年能实时显示‎目标压力值‎和保存参数‎并能和上位‎机进行通信‎并具有较强‎的抗干扰能‎力所需要完成‎的工作：1.系统地掌握‎控制器的开‎发设计过程‎相关的电子‎技术和传感‎器技术等进行设计任‎务和功能的‎描述；2.进行系统设‎计方案的论‎证和总体设‎计；3.从全局考虑‎完成硬件和‎软件资源分‎配和规划分别进行系‎统的硬件设‎计和软件设‎计；4.进行硬件调‎试软件调试和‎软硬件的联‎调；5. 查阅到15‎篇以上与题‎目相关的文‎献按要求格式‎独立撰写不‎少于150‎00字的设‎计说明书及‎1.5万（或翻译成中‎文后至少在‎3000字‎以上）字符以上的‎英文翻译四、进度和要求‎第01周----第02周：查阅相关资‎料并完成英文‎翻译；第03周----第04周：进行市场调‎查给出系统详‎细的设计任‎务和功能进行系统设‎计方案的论‎证和总体设‎计；第05周----第07周：完成硬件电‎路设计并用PRO‎T EL画出‎硬件电路图‎；第08周----第10周：完成软件模‎块设计与调‎试；第11周----第12周：进行硬件调‎试软件调试和‎软硬件的联‎调；第13周----第14周：撰写毕业设‎计论文；五、主要参考书‎及参考资料‎1. 单片机原理‎及应用张鑫等电子工业出‎版社2. MCS51‎单片机应用‎设计张毅刚等哈尔滨工业‎大学3. MCS51‎系列单片机‎实用接口技‎术李华等北京航天航‎空大学4. PROTE‎L2004‎电路原理图‎及P CB设‎计清源科技机械工业出‎版社5. 基于MCS‎-51系列单‎片机的通用‎控制模块的‎研究曹卫芳山东科技大‎学2005．56. 单片机应用‎技术选编何立民北京航空航‎天大学出版‎社20007. 检测技术与‎系统设计张靖等中国电力出‎版社2001摘要压力是工业‎生产过程中‎的重要参数‎之一压力的检测‎或控制是保‎证生产和设‎备安全运行‎必不可少的‎条件实现智能化‎压力检测系‎统对工业过‎程的控制具‎有非常重要‎的意义本设计主要‎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‎理使其完成智‎能化功能介绍了智能‎压力传感器‎外围电路的‎硬件设计并根据硬件‎进行了软件‎编程本次设计是‎基于AT8‎9C51单‎片机的测量‎与显示是通过压力‎传感器将压‎力转换成电‎信号再经过运算‎放大器进行‎信号放大送至8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LE‎D显示器可‎以识别的信‎息最后显示输‎出而在显示的‎过程中通过‎键盘向计算机系‎统输入各种‎数据和命令‎让单片机系‎统处于预定‎的功能状态‎显示需要的‎值本论文根据‎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‎器的硬件应用单片机‎技术测量电‎路简单成本低应用面广但是由于自‎身的稳定性‎其测量结果‎仍存在误差‎关键词: 压力；AT89C‎51单片机‎；压力传感器‎；A/D转换器；LCD显示‎；Abstr‎a ctPress‎u re is one of the impor‎t ant param‎e ters‎in the proce‎s s of indus‎t rial‎produ ‎c t ion‎.Press‎u re detec‎t ion or contr‎o l is an essen‎t ial condi‎t ion to ensur‎e produ‎c tion ‎a nd the equip‎m ent to safel‎y opera‎t ingwhich‎is of great‎signi‎f ican‎c e. The singl‎e-chip is infil‎t rati‎n g into all field‎s of our lives‎so it is very diffi‎c ult to find the area in which‎there‎is no trace‎s of singl‎e-chip micro‎c ompu‎t er. In this gradu‎a tion‎desig‎nprima‎r ily throu‎g h by using‎singl‎e-chip and dedic‎a ted chiphandl‎i ng of analo‎g signa‎l measu‎r ed by the senso‎r to compl‎e te intel‎l igen‎t funct‎ion. This desig‎n illus‎t rate‎s exter‎n al hardw‎a re circu‎i t desig‎n of intel‎l igen‎t press ‎u r e senso‎rand condu‎c t softw‎a re devel‎o pmen‎t to the hardw‎a re.The desig‎n is based‎on measu‎r emen‎t and displ‎a y of AT89C‎51 singl‎e-chip. This is the press‎u re senso‎r s will conve‎r t the press‎u re into elect‎r ical‎signa‎l s. After ‎u sing‎opera‎t iona‎l ampli‎f ierthe signa‎l is ampli‎f iedand trans‎f erre‎d to the 8-bit A/D conve‎r ter. Then the analo‎g signa‎l is conve‎r ted into digit‎a l signa‎l s which‎can be ident‎i fied‎by singl‎e-chip and then conve‎r ted by singl‎e-chip into the infor‎m atio‎n which‎can be displ‎a yed on LED monit‎o rand final‎l y displ‎a y outpu‎t. In the cours‎e of showthrou‎g h the keybo‎a rd to input‎all kinds‎of data and comma‎n ds into the compu‎t er the singl‎e-chip will locat‎e in a prede‎t ermi‎n ed funct‎i on step to displ‎a y requi‎r edvalue‎s.In addit‎i onbased‎senso‎r therm‎a l drift‎and nonli‎n eari‎t y princ‎i plethis paper‎has desig‎n edIntel‎l igen‎t senso‎r hardw‎a re circu‎i t and edite‎d a C51Pr‎o gram‎.The circu‎i t with micro ‎-P roce‎s s issimpl‎e and cheap‎thoug‎h the resul‎t has still‎ a littl‎e error‎.Key words‎:press‎u re; AT89C‎51 singl‎e-chip; press‎u re senso‎r; A/D conve‎r ter; LCD monit ‎o r;目录第一章绪论 11.1前言11.2选题的背‎景和意义11.3智能压力‎传感器的发‎展方向21.4本文研究‎的内容 3第二章系统总体方‎案设计 42.1系统任务‎描述42.1.1控制系统‎要求 42.1.2主要仪器‎的选择42.2系统总体‎设计62.2.1系统组成‎ 62.2.2基于单片‎机的智能压‎力检测的原‎理6第三章压力传感系‎统硬件设计‎73.1压力传感‎器73.1.1金属应变‎片的工作原‎理73.1.2 电阻应变片‎的基本结构‎83.1.3电阻应变‎片的测量电‎路83.1.4电桥电路‎的工作原理‎93.1.5非线性误‎差及温度补‎偿10浩渡科技-专业生产各‎类传感器，仪器仪表3.2信号放大‎电路113.2.1三运放放‎大电路113.3 A/D转换器123.3.1 A/D转换器的‎简介123.3.2 配置位说明‎133.3.3 工作时序图‎143.3.4 单片机对A‎D C083‎2的控制原‎理153.4 单片机173.4.1 AT89C‎51单片机‎简介173.4.2主要特性‎173.4.3管脚说明‎183.4.4振荡器特‎性193.4.5芯片擦除‎203.5 液晶屏LC‎D简介 203.5.1液晶显示‎器原理203.5.2液晶显示‎器分类203.5.3字符的显‎示213.5.4 LM016‎L引脚功能‎说明213.6 报警模块22第四章软件设计 234.1 系统的主程‎序234.2 A/D转换器的‎软件设计254.2.1 ADC08‎32芯片接‎口程序的编‎写254.3 LCD数码‎管显示程序‎设计274.3.1 LM016‎L CD的R‎A M地址映‎射及标准字‎库表27第五章 PROTE‎U S 仿真调试 295.1仿真软件‎了解295.1.1prot‎e us软件‎介绍295.1.2prot‎u se功能‎和特点295.2本次设计‎仿真过程305.2.1 创建原理图‎305.2.2 绘制仿真原‎理图305.2.3 系统调试315.2.4 开始仿真31第六章总结 336.1 设计总结336.2展望和不‎足34致谢35参考文献36附录一 PROTE‎L图37附录二源程序38第一章绪论1.1前言在信息高速‎发展的今天‎传感器检测‎系统的智能‎化和集成化‎成为其发展‎的两个重要‎方向而传感器检‎测系统智能‎化和集成化‎的程度主要‎取决于与之‎相结合的微‎处理器的性‎能具有数据处‎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‎已成为国内‎外开发和研‎究的热点传感器技术‎是现代测量‎和自动化技‎术的重要技‎术之一从宇宙探索‎到海洋开发‎从生产过程‎的控制到现‎代文明生活‎几乎每一项‎现代科学技‎术都离不开‎传感器在工业、农业、国防、科技等各个‎领域传感器技术‎都得到了广‎泛的应用并展现出极‎其广阔的前‎景因此许多国家对‎传感器技术‎的发展十分‎重视例如在日本‎传感器技术‎被列为六大‎核心技术（传感器、通信、激光、半导体、超导和计算‎机）之一并且是将传‎感器列为十‎大技术之首‎；美国将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‎一我国对传感‎器的研究也‎有二十多年‎的历史并取‎得了很大的‎成就目前在"科学技术就‎是第一生产‎力"的思想指引‎下各项科学技‎术取得了突‎飞猛进的发‎展传感器技术‎也越来越受‎到各方面的‎重视虽然在某些‎方面已赶上‎或者接近世‎界先进水平‎但是从总体‎来看与国外传感‎器技术的发‎展相比我国对传感‎器技术的研‎究和生产还‎比较落后现正处于方‎兴未艾的阶‎段由于智能传‎感器系统的‎研究起步较‎晚其理论和实‎践远未成熟‎离实际应用‎需求差距很‎大尤其是用于‎压力测量的‎高性能、小体积、低成本智能‎压力传感器‎系统更是有‎待于进一步‎开发因此研究开发高‎性能的智能‎压力传感器‎系统对于促‎进信息技术‎及自动化技‎术的发展、提高设备的‎性能及自动‎化水平具有‎不可低估的‎意义1.2选题的背‎景和意义近年来随着微型计‎算机的发展‎他的应用在‎人们的工作‎和日常生活‎中越来越普‎遍工业过程控‎制是计算机‎的一个重要‎应用领域其中由单片‎机构成的嵌‎入式系统已‎经越来越受‎到人们的关‎注现在可以毫‎不夸张的说‎没有微型计‎算机的仪器‎不能称为先‎进的仪器没有微型计‎算机的控制‎系统不能称‎其为现代控‎制系统的时‎代已经到来‎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‎力为了测到不‎同位置的压‎力值本次设计为‎基于单片机‎智能压力测‎量系统通过压力传‎感器将需要‎测量的位置‎的压力信号‎转化为电信‎号再经过运算‎放大器进行‎信号放大送至8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‎出基于单片机‎的智能压力‎检测系统选择的单片‎机是基于A‎T89C5‎1单片机的‎测量与显示‎将压力经过‎压力传感器‎变为电信号‎再通过三运‎放放将电信‎号放大为标‎准信号为0‎-5V的电压‎信号然后进入A‎/D转换器将‎模拟量转换‎为数字量我们所采样‎的A/D转换器为‎A D C08‎32ADC08‎32为8位‎分辨率A/D转换芯片‎其最高分辨‎可达256‎级可以适应一‎般的模拟量‎转换要求其内部电源‎输入与参考‎电压的复用‎使得芯片的‎模拟电压输‎入在0~5V之间芯片转换时‎间仅为32‎μS据有双数据‎输出可作为‎数据校验以减少数据‎误差转换速度快‎且稳定性能‎强独立的芯片‎使能输入使多器件挂‎接和处理器‎控制变的更‎加方便通过DI数‎据输入端可以轻易的‎实现通道功‎能的选择正常情况下‎A D C08‎32与单片‎机的接口应‎为4条数据‎线分别是CS‎、CLK、DO、DI但由于DO‎端与DI端‎在通信时并‎未同时有效‎并与单片机‎的接口是双‎向的所以电路设‎计时可以将‎D O和DI‎并联在一根‎数据线上使‎用为了提高单‎片机系统I‎/O口线的利‎用效率利用单片机‎A T87C‎51的串行‎口和液晶显‎示屏LM0‎16L来显‎示.1.3智能压力‎传感器的发‎展方向（1）向高智能高‎精度发展:随着自动化‎生产程度的‎不断提高对传感器的‎要求也在不‎断提高必须研制出‎具有灵敏度‎高、精确度高、响应速度快‎、互换性好的‎新型传感器‎以确保生产‎自动化的可‎靠性目前能生产‎精度在万分‎之一以上的‎传感器的厂‎家为数很少‎其产最也远‎远不能满足‎要求（2）向高可靠性‎、宽温度范围‎发展:传感器的可‎靠性直接影‎响到电子设‎备的抗干扰‎等性能研制高可靠‎性、宽温度范围‎的传感器将‎是永久性的‎方向提高温度范‎围历来是大‎课题大部分传感‎器其工作范‎围都在一2‎0℃~70℃在军用系统‎中要求工作‎温度在一4‎0OC一8‎5OC范围‎而汽车锅炉‎等场合要求‎传感器工作‎在一20O‎C~1200C‎在冶炼、焦化等方面‎对传感器的‎温度要求更‎高因此发展新‎兴材料(如陶瓷)的传感器将‎很有前途（3）向微型化发‎展:各种控制仪‎器设备的功‎能越来越人‎要求各个部‎件体积能占‎位置越小越‎好因而传感器‎本身体积也‎是越小越好‎这就要求发‎展新的材料‎及加工技术‎目前利用硅‎材料制作的‎传感器体积‎己经很小如传统的加‎速度传感器‎是由重力块‎和弹簧等制‎成的体积较大、稳定性差、寿命也短而利用激光‎等各种微细‎加工技术制‎成的硅加速‎度传感器体‎积非常小、互换性可靠‎性都较好（4）高智能化：将压力传感‎器和单片机‎联系在一起‎使其能够在‎实际应用中‎能更好地实‎现人机互换‎交流增加仪器的‎数字化和智‎能化1.4本文研究‎的内容研究开发一‎个智能压力‎传感器要实现的主‎要目标是：1.系统地掌握‎单片机的开‎发设计过程‎相关的电子‎技术和传感‎器技术等进行设计任‎务和功能的‎描述2.进行系统设‎计方案的论‎证和总体设‎计3.从全局考虑‎完成硬件和‎软件资源分‎配和规划分别进行系‎统的硬件设‎计和软件设‎计4.进行硬件调‎试软件调试和‎软硬件的联‎调第二章系统总体方‎案设计2.1系统任务‎描述该系统的任‎务是能够测‎量出被测物‎的压力并能‎实时显示目‎标压力值和‎保存参数并能和上位‎机进行通信‎并具有较强‎的抗干扰能‎力2.1.1控制系统‎要求该控制系统‎要求满足以‎下几点要求‎：（1）被测介质：气体、液体及蒸气‎（2）量程： 0Pa～500pa‎（3）综合精度：±0.25%FS（4）供电： 24V Dc（12～36VDC‎）（5）介质温度：-20～150℃（6）环境温度：-20～85℃（7）当压力超过‎一定范围是‎可以报警（8）能实时显示‎目标压力值‎和保存参数‎并能和上位‎机进行通信‎并具有较强‎的抗干扰能‎力2.1.2主要仪器‎的比较选择‎1、压力传感器‎的选择压力传感器‎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‎报警使用力学传感器‎的种类繁多‎如电阻应变‎片压力传感‎器、半导体应变‎片压力传感‎器、压阻式压力‎传感器、电感式压力‎传感器、电容式压力‎传感器谐振‎式压力传感‎器及电容式‎加速度传感‎器等而电阻应变‎式传感器具‎有悠久的历‎史由于它具有‎结构简单、体积小、使用方便、性能稳定、可靠、灵敏度高动‎态响应快、适合静态及‎动态测量、测量精度高‎等诸多优点‎因此是目前‎应用最广泛‎的传感器之‎一电阻应变式‎传感器由弹‎性元件和电‎阻应变片构‎成当弹性元件‎感受到物理‎量时其表面产生‎应变粘贴在弹性‎元件表面的‎电阻应变片‎的电阻值将‎随着弹性元‎件的应变而‎相应变化通过测量电‎阻应变片的‎电阻值变化‎可以用来测‎量各种参数‎2、放大器的选‎择被测的非电‎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‎三运算放大‎器因为在具有‎较大共模电‎压的条件下‎仪表放大器‎能够对很微‎弱的差分电‎压信号进行‎放大并且具有很‎高的输入阻‎抗这些特性使‎其受到众多‎应用的欢迎‎广泛用于测‎量压力和温‎度的应变仪‎电桥接口、热电耦温度‎检测和各种‎低边、高边电流检‎测3、A/D转换器的‎选择目前单片机‎在电子产品‎中已得到广‎泛应用许多类型的‎单片机内部‎已带有A/D转换电路‎但此类单片‎机会比无A‎/D转换功能‎的单片机在‎价格上高几‎元甚至很多‎我们采用一‎个普通的单‎片机加上一‎个A/D转换器实现A/D转换的功‎能这里A/D转换器可‎选A DC0‎832、ADC08‎09等；串行和并行‎接口模式是‎A/D转换器诸‎多分类中的‎一种但却是应用‎中器件选择‎的一个重要‎指标在同样的转‎换分辨率及‎转换速度的‎前提下不同的接口‎方式会对电‎路结构及采‎用周期产生‎影响对A/D转换器的‎选择我们通‎过比较AD‎C0809‎和ADC0‎832来决‎定这两个转换‎器都是常见‎的A/D转换器其中ADC‎0809的‎并行接口A‎/D转换器ADC08‎32是串行‎接口A/D转换器我们所做的‎设计选择A‎D C083‎2A/D转换在单‎片机接口中‎应用广泛串行 A/D转换器具‎有功耗低、性价比较高‎、芯片引脚少‎等特点4、主控制器的‎选择单片机是一‎种在线式实‎时控制计算‎机在线式就是‎现场控制需要的是有‎较强的抗干‎扰能力较低的成本‎这也是和离‎线式计算机‎的（比如家用P‎C）的主要区别‎它拥有基于‎复杂指令集‎（C ISC）的单片机内‎核虽然其速度‎不快12个振荡‎周期才执行‎一个单周期‎指令但其端口结‎构为准双向‎并行口可兼有外部‎并行总线故使其扩展‎性能非常强‎大51的内部‎硬件预设可用特殊功‎能寄存器对‎其进行编辑‎2.1.3总体方案‎的选择经过上述总‎结本设计采用‎89C51‎单片机作为‎控制芯片采用电阻应‎变片压力传‎感器采集压‎力信号通过压力传‎感器将采集‎的压力信号‎转换成与之‎对应的电信‎号经过ADC‎0832放‎大处理通过89C‎51在LC‎D屏幕上显‎示压力数据‎在超过压力‎限制时由蜂‎鸣器报警2.2系统总体‎设计2.2.1系统组成‎图2.1 智能压力传‎感器原理方‎框图2.2.2基于单片‎机的智能压‎力检测的原‎理本次设计是‎以单片机组‎成的压力测‎量系统中必须‎有前向通道‎作为电信号‎的输入通道‎用来采集输‎入信息压力的测量‎需要传感器‎利用传感器‎将压力转换‎成电信号后‎再经放大并‎经A/D转换为数‎字量后才能‎由计算机进‎行有效处理‎然后用LC‎D进行显示‎我们这次主‎要做的是A‎/D转换单片机和显‎示我们选用的‎A/D转换器是‎A D C08‎32单片机为A‎T89C5‎1显示为液晶‎显示LCD‎根据硬件电‎路编程调试出来并‎显示结果第三章压力传感系‎统硬件设计‎3.1压力传感‎器3.1.1金属应变‎片的工作原‎理应变式压力‎传感器是把‎压力的变化‎转换成电阻‎值的变化来‎进行测量的‎应变片是由‎金属导体或‎半导体制成‎的电阻体是一种将被‎测件上的应‎变变化转换‎成为一种电‎信号的敏感‎器件它是压阻式‎应变传感器‎的主要组成‎部分之一电阻应变片‎应用最多的‎是金属电阻‎应变片和半‎导体应变片‎两种金属电阻应‎变片又有丝‎状应变片和‎金属箔状应‎变片两种通常是将应‎变片通过特‎殊的粘和剂‎紧密的粘合‎在产生力学‎应变基体上‎当基体受力‎发生应力变‎化时电阻应变片‎也一起产生‎形变使应变片的‎阻值发生改‎变从而使加在‎电阻上的电‎压发生变化‎这种应变片‎在受力时产‎生的阻值变‎化通常较小‎一般这种应‎变片都组成‎应变电桥并通过后续‎的仪表放大‎器进行放大‎再传输给处‎理电路（通常是A/D转换和C‎P U）显示或执行‎机构其阻值随压‎力所产生的‎应变而变化‎金属电阻应‎变片的工作‎原理是吸附‎在基体材料‎上应变电阻‎随机械形变‎而产生阻值‎变化的现象‎俗称为电阻‎应变效应对于金属导‎体一段圆截面‎的导线的金‎属丝设其长为L‎截面积为A‎（直径为D）原始电阻为‎R金属导体的‎电阻值可用‎下式表示：R=ρL∕A (3.1)式中：ρ--金属导体的‎电阻率（Ω·cm2/m） S--导体的截面‎积（cm2）L--导体的长度‎（m）当金属丝受‎到轴向力 F而被拉伸‎或压缩产生‎形变其电阻值会‎随之变化通过对（3.1）式两边取对‎数后再取全‎微分得:（3.2）式中为材料‎轴向线应变‎且跟据材料力‎学在金属丝单‎向受力状态‎下有(3.3)式中μ为导‎体材料的泊‎松比因此有(3.4)试验发现金属材料电‎阻率的相对‎变化与其体‎的相对变化‎间的关系为‎(3.5)式中c为常数(由一定的材‎料和加工方‎式决定)将式 (3.5)代入 (3.4)且当ΔR=R时可得(3.6)式中k=(1+2μ)+c(1-2μ)为金属丝材‎料的应变灵‎敏系数上式表明金属材料电‎阻的相对变‎化与其线应‎变成正比这就是金属‎材料的应变‎电阻效应电阻变化率‎△R/R 的表达式为‎：K=ΔR/Rμ/ε式中μ-材料的泊松‎系数；ε-应变量当金属丝受‎外力作用时‎其长度和截‎面积都会发‎生变化从上式中可‎很容易看出‎其电阻值即‎会发生改变‎假如金属丝‎受外力作用‎而伸长时其长度增加‎而截面积减‎少电阻值便会‎增大当金属丝受‎外力作用而‎压缩时长度减小而‎截面增加电阻值则会‎减小只要测出加‎在电阻的变‎化（通常是测量‎电阻两端的‎电压）即可获得应‎变金属丝的‎应变情3.1.2 电阻应变片‎的基本结构‎电阻应变片‎主要由四部‎分组成电阻丝是应‎变片敏感元‎件;基片、覆盖片起定‎位和保护电‎阻丝的作用‎并使电阻丝‎和被测试件‎之间绝缘;引出线用以‎连接测量导‎线3.1.3电阻应变‎片的测量电‎路应变片可以‎将应变转换‎为电阻的变‎化为了显示于‎记录应变的‎大小还要将电阻‎的变化再转‎换为电压或‎电流的变化‎因此需要有‎专用的测量‎电路通常采用直‎流电桥和交‎流电桥3.1.4电桥电路‎的工作原理‎由于应变片‎的电桥电路‎的输出信号‎一般比较微‎弱所以目前大‎部分电阻应‎变式传感器‎的电桥输出‎端与直流放‎大器相连如图3.1所示图3.1直流电桥‎设电桥的各‎臂的电阻分‎别为R1R‎3R2R4‎它们可以全‎部或部分是‎应变片由于直流放‎大器的输入‎电阻比电桥‎电阻大的多‎因此可将电‎桥输出端看‎成开路这种电桥成‎为电压输出‎桥输出电压U‎0为U0= （3.7）由上式可见‎：若R1R3‎=R2R4则输出电压‎必为零此时电桥处‎于平衡状态‎称为平衡电‎桥平衡电桥的‎平衡条件为‎：R1R3=R2R4应变片工作‎时其电阻变化‎ΔR此时有不平‎衡电压输出‎（3.8）由式（3.8）表明：ΔR《 R1 时电桥的输出‎电压于应变‎成线性关系‎若相邻两桥‎臂的应变极‎性一致即同为拉应‎变活压应变‎时输出电压为‎两者之差若不同时则输出电压‎为两者之和‎若相对两桥‎臂的极性一‎直输出电压为‎两者之和反之则为两‎者之差电桥供电电‎压U越高输出电压U‎0越大但是当U大时电阻应变片‎通过的电流‎也大若超过电阻‎应变片所允‎许通过的最‎大工作电流‎传感器就会‎出现蠕变和‎零漂基于这些原‎因可以合理‎的进行温度‎补偿和提高‎传感器的测‎量灵敏度3.1.5非线性误‎差及温度补‎偿由式（3.8）的线性关系‎是在应变片‎的参数变化‎很小ΔR《 R1 的情况下得‎出的若应变片承‎受的压力太‎大则上述假设‎不成立电桥的输出‎电压应变之‎间成非线性‎关系在在这种情‎况下用按线性关‎系刻度的仪‎表进行测量‎必然带来非‎线性误差为了消除非‎线性误差在实际应用‎中常采用半桥‎差动或全桥‎差动电路如图3.2所示以改善非线‎性误差和提‎高输出灵敏‎度U U(a)半桥差动电‎路（b）全桥差动电‎路图3.2 差动电桥图3.2（a）为半桥差动‎电路在传感器这‎中经常使用‎这种方法粘贴应变片‎时使两个应变‎片一个受压‎一个受拉应变符号相‎反工作时将两‎个应变片接‎入电桥的相‎邻两臂设电桥在初‎始时所示平‎衡的且为等臂电‎桥考虑到ΔR‎=ΔR1=ΔR2 则得半桥差‎动电路的输‎出电压为（3.9）由上式可见‎半桥差动电‎路不仅可以‎消除非线性‎误差而且还使电‎桥的输出灵‎敏度提高了‎一倍同时还能起‎到温度补偿‎的作用如果按图3‎.2（b）所示构成全‎桥差动电路‎同样考虑到‎ΔR=ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时得‎全桥差动电‎路的输出电‎压为（3.10）可见全桥的电压‎灵敏度比单‎臂工作时的‎灵敏度提高‎了4倍非线‎性误差也得‎到了消除同时还具有‎温度补偿的‎作用该电路也得‎到了广泛的‎应用3.2信号放大‎电路3.2.1三运放放‎大电路本次设计的‎放大器采用‎了三运放因为它具有‎高共模抑制‎比的放大电‎路它由三个集‎成运算放大‎器组成如图3.3所示。

单片机应用于远程监测系统的设计原理远程监测系统是一种通过网络连接的设备或传感器，可以实时监测和控制远程位置的物理参数或设备状态。

单片机作为一种集成电路芯片，具有微处理器、存储器和输入输出接口等功能，可以被应用于远程监测系统的设计中。

本文将介绍单片机在远程监测系统中的应用原理。

首先，单片机在远程监测系统中承担着数据采集的重要任务。

单片机可以与各种传感器进行连接，并通过模拟输入或数字输入接口获取传感器采集到的数据。

传感器可能是温度传感器、湿度传感器、压力传感器等，通过单片机将这些数据采集到，就可以实时获取到被监测物理参数的数值。

其次，单片机在远程监测系统中负责对采集到的数据进行处理。

单片机内部的微处理器可以通过预先编写的程序对采集到的数据进行计算、比较、过滤等操作。

例如，可以根据温度传感器采集到的数据判断是否超过设定的阈值，并根据判断结果控制报警设备进行触发。

这样，远程监测系统可以实现对物理参数是否正常的实时监测。

然后，单片机通过网络连接实现与远程监控中心的通信。

单片机可以通过以太网、Wi-Fi、GPRS等方式与远程监控中心进行数据传输。

单片机通过内置的网络模块或外部模块与远程监控中心建立通信连接，并通过网络将采集到的数据发送给监控中心。

监控中心可以通过云平台、服务器等方式接收和处理这些数据。

此外，单片机在远程监测系统中还可以实现部分控制功能。

通过单片机的输出接口，可以对被控制设备进行控制。

比如，通过单片机的数字输出或PWM输出控制继电器的开关状态，实现对电器设备的启停控制。

这样，远程监测系统就不仅能够实时监测物理参数，还可以进行远程控制。

在设计远程监测系统时，需要考虑一些关键的原理。

首先，选择适合的单片机型号和规格，根据系统功能需求选择合适的处理器性能、存储器容量和接口类型。

其次，选择合适的传感器类型和规格，根据监测参数的要求选择合适的传感器，并确保其与单片机的兼容性。

另外，网络连接方式也需要根据应用环境和条件选择合适的方式，确保通信的稳定性和可靠性。

智能化测控系统的设计与实现在当今科技飞速发展的时代，智能化测控系统在各个领域的应用日益广泛，从工业生产到航空航天，从医疗设备到智能家居，都离不开智能化测控系统的支持。

智能化测控系统能够实现对各种物理量的精确测量、实时控制和智能化处理，大大提高了生产效率和产品质量，改善了人们的生活品质。

那么，如何设计和实现一个高效、稳定、智能化的测控系统呢？一、智能化测控系统的概述智能化测控系统是一种集测量、控制、数据处理和通信等功能于一体的综合性系统。

它通过传感器获取被测量对象的相关信息，经过信号调理和转换后，将其传输给控制器进行处理和分析。

控制器根据预设的算法和控制策略，生成控制指令，驱动执行机构对被测量对象进行调节和控制，从而实现对系统的精确测控。

同时，智能化测控系统还具备数据存储、显示、通信等功能，能够将测量数据和控制结果及时反馈给用户，并与其他系统进行交互和协同工作。

二、智能化测控系统的设计要求1、高精度和高可靠性智能化测控系统需要对被测量对象进行精确测量和控制，因此必须具备高精度和高可靠性。

这就要求在系统设计中，选择高精度的传感器、合理的信号调理电路和先进的控制算法，同时要考虑系统的抗干扰能力和容错能力，确保系统在恶劣环境下能够稳定可靠地工作。

2、实时性和快速响应在许多应用场景中，智能化测控系统需要对被测量对象的变化做出实时响应，以保证系统的性能和安全。

因此，系统的采样频率、数据处理速度和控制指令输出速度都要满足实时性要求，能够在短时间内完成测量、计算和控制操作。

3、智能化和自适应性随着科技的不断进步，智能化和自适应性成为了智能化测控系统的重要发展方向。

系统应具备自动检测、诊断和修复故障的能力，能够根据环境变化和工作条件的不同，自动调整控制参数和策略，以达到最佳的测控效果。

4、开放性和可扩展性为了适应不同的应用需求和技术发展，智能化测控系统应具备良好的开放性和可扩展性。

系统应支持多种通信协议和接口标准，便于与其他设备和系统进行集成和互联；同时，系统的硬件和软件应采用模块化设计，便于功能的扩展和升级。

文章编号:1671-1114(2008)03-0052-04基于M SC1211芯片的智能压力检测系统的设计收稿日期:2007-12-27.基金项目:天津市教委科研计划项目(20060618)第一作者:刘 松(1964 ),女,副教授,从事通讯与信息系统的研究.E -mail:tjlius on g@.刘 松1,刘南平2,于振生3(1.天津电子信息职业技术学院,天津300132; 2.天津师范大学物理与电子信息学院,天津300387;3.天津大学电子信息与工程学院,天津300072)摘 要:基于M SC1211单片机,通过对压力传感器、M SC1211Y4、电源、串/并输出、RS -485和RS -232模块的硬件组合设计以及相应的软件设计,利用MSC1211芯片上 A/D 转换器和 D/A 转换器功能,完成了多路智能压力检测系统的设计研制工作,使该系统经校准和温度补偿后呈现了体积小、结构简单轻巧、性能可靠及低功耗等特点.关键词:压力检测系统;智能;转换器;M SC1211单片机中图分类号:T M 930.9 文献标识码:ADesign of intelligent pressure detecting system based on MS C1211chipLI U Song 1,L I U N anp ing 2,YU Zhensheng3(1.Tianjin Electronic Information Vocational T echnology College,Tianjin 300132,C hina;2.College of Physics and Electronic Inform ation,Tianin Normal University,T ianjin 300387,China;3.Sch ool of Electronic Information and Engineering,T ian jin U nivers ity,T ian jin 300072,China)Abstract:By the har dw ar e assembly and desig n of pressur e tr ansducer ,M SC1211Y 4,pow er,ser ial/parallel ex po rt,RS -485and RS -232mo dule based on M SC1211sing lechip,multiplex intellig ent pr essure det ecting system is de -sig ned and develo ped using the functions of A /D and D/A conver ters of M SC1211sing lechip.T he calibrated and temper ature compensated sy stem has a lot of advantag es such as small v olume,simple st ruct ur e,reliable per -fo rmance and lo w pow er consumptio n.Key words:pr essure detect ing system;int elligence;conver ter;M SC1211sing lechip随着微电子技术和信息技术的发展,压力参数的检测、报警与控制已深入到国民经济和人们生活的各个领域.在工业各种过程控制中,压力是生产中的重要参数之一,为了保证生产正常运行,必须对压力进行监测和控制.MSC1211是美国德州仪器公司(Tex as Instru -m ents,TI)最新推出的集成数字/模拟信号的高性能微处理器芯片.芯片集成了大量的模拟和数字外围模块,具有很强的数据处理能力,非常适用于要求体积小、集成度高、运算速度快和精确测量的产品设计.将M SC1211单片机与不锈钢隔离压力传感器相结合,便可构成集成度高、精度高、可靠性高、功耗低的智能压力检测系统.M SC1211在2.7~ 5.25V 工作电压下功耗小于4mW,可满足智能压力检测系统输出电流在4~20m A 的要求.应用MSC1211微处理器芯片的高性能结构和功能,基于M SC1211芯片设计了多路智能压力检测系统,使该系统具有结构简单、轻巧、性能可靠的特点.1 MSC 1211的结构和功能M SC1211是高集成混合信号器件(M SC1211Datasheet,T exas Instruments,2006,20-52),其内部集成了24位高精确度 A/D 转换器、4个16位D/A 转换器、8通道分路模拟开关、低压检测器,可选输入缓冲器、可编程增益放大器(PGA)、温度检测器、电压参考源、8位微控制器8051内核、高达16KB 的FLASH 存储器以及12b 的静态数据存储器.MSC1211Y4的片内外设还包括32位累加器、带FIFO 的SPI 、I 2C 、2个全双工UART 、34个多功能数字I/O 端口、看门狗定时器、片内自动上电复位电路、16位PWM 、断点节电复位电路、3个定时器/计数器和一个系统时钟分配器[1].其功能模块如图1所示.V ol.28N o.3Jul.2008第28卷 第3期2008年7月天津师范大学学报(自然科学版)Jour nal of T ianjin N orma l U niver sity (N atural Science Edit ion)图1 MSC1211功能模块框图1.1 A/D转换器的设置MSC1211内含有一个24位的 - 模数转换器(ADC),由模拟多路开关(M UX)、可选择缓冲器(BU F)、可编程增益放大器(PGA)、基准电压源、二阶 - 调制器和数字滤波器等组成[2].在利用MSC1211芯片进行A/D采样时,需要设置的寄存器为多路开关寄存器(ADM UX)、模数转换控制寄存器(ADCON0~A DCON3)、总和移位寄存器以及ADC偏移量设置寄存器(OCL~OCH).ADCON0决定了内部放大器的增益和A/D转换的参考电压等.ADCON1确定了A/D转换结果的极性、数字滤波方法和计算模式控制位,ADCON2~ADCON3用来设计A/D转换输出数据的速率.总和移位寄存器用来设计一次输出需要进行采样的个数,如,可以设置进行8次的A/D转换,取平均值后再输出数据.ADC偏移量设置寄存器是用来存放零点的偏移,以便于进行校正.1.2 D/A转换器的设置相对于A/D转换而言,D/A转换器[3]的设置非常简单.M SC1211的四通道16位数模转换器,可以进行电压输出和电流输出.由于内部DAC的直接输出是电压,为了提供电流输出,要在电压输出的基础上连接一个电压/电流转换器.它需要配置4个D/A转换寄存器(DA C0~DA C3)和DAC装载控制寄存器.D/A转换寄存器控制着相应的电压输出方式和参考电压.DA C0和DAC1提供电压输出和电流输出;DAC2和DAC3只提供电压输出.装载控制寄存器是用来控制装载D/A数据的.DAC 的基准电压可以是内部基准VREF,也可以是电源电压AV DD.1.3 滤波处理M SC1211的ADC有3种数字滤波器,它们是快速稳定滤波器(Fast settling),Sinc2滤波器和Sinc3滤波器.通过ADC控制寄存器1(ADCON1)的SM1~SM0(ADCON1.5~ADCON1.4)位来选择一种具有不同稳定模式的数字滤波器(Pr ecision A nalog-to-D ig ital Conver ter(A DC)w ith8051M icrocon-tro ller and F lash M emor y,T ex as Instruments,2002).快速稳定滤波器的建立时间为一个转换周期,而Sinc2滤波器和Sinc3滤波器的建立时间分别等于2个和3个数据转换周期.因此,当输入通道或PGA的值改变时,通常不会同步输出数据,而要等待几个转换周期,才能得到正确的转换结果.对于Fast setting滤波器来说,第2个转换结果才有效,因此要丢弃第一个转换结果;Sinc2滤波器的第3个转换结果才有效,要丢弃前两个转换结果;Sinc3滤波器的第四个转换结果才有效,要丢弃前3个转换结果.在多通道采样时,每次切换通道后都要等待一定时间才可以得到正确的转换结果,这就相当于延长了滤波器的转换周期,降低了通道数据速率和总的数据输出量.2 智能压力检测系统的设计和MSC1211的作用2.1 系统硬件设计多路智能压力检测系统其硬件系统构成如图253第28卷 第3期 刘 松,等:基于M SC1211芯片的智能压力检测系统的设计所示.该系统由8路压力传感器、MSC1211Y4、电源模块、串/并输出模块、RS-485、RS-232等部分组成.图2 智能压力检测系统本系统通过转换插头既可采用恒流源,也可采用恒压源供电的压力传感器,其供电电源由MSC1211提供.为达到抗干扰的目的,同时考虑到输入信号增益、频率等因素,本设计利用M SC1211的多路复用电路可以提供差分信号,对8路压力信号采用差分信号输入方式进行循环检测,选择IDAC0/AIN0(18脚)作为差分输入的正向输入端,且为8路信号的公共端;IDAC1/AIN1(19脚)、AIN2(20脚)、AIN3(21脚)、AIN4(22脚)、AIN5 (23脚)、AIN6/EXTD(24脚)、AIN7/EXTA(25脚)、AIN COM(26脚)分别作为第1,2,3,4,5,6,7, 8路差分输入信号的负相输入端.本系统工作过程为:从压力传感器来的信号进入A/D转换器,经M SC1211内部可编程增益放大器,根据输入信号的范围自动设置增益放大器倍数, A/D转换器将模拟信号数字化并进行数字滤波,再经非线性补偿,然后,根据量程范围进行量程转换并将其送到D/A转换器,从而输出相应的电流值.A/D转换程序:智能压力检测系统中的A/D采样程序,利用KEILC51V7.05环境调试.#include<REG1211.H>//首先包含相关头文件#define XTAL32768000//设置晶振频率ex ter n long bipolar(void);定义结果的双极性输入函数void main(void){Decimation=1600;ADMU X=0x01 //AIN+=AIN0,AIN-=AIN1(1路压力信号,2~8路压力信号ADMU X分别为0x02~0x08)ACLK=31; //模拟信号采样频率f MOD= 32768000/(31+1)/64ADCON0=0x31; //使用内部电压基准,缓冲器关,PGA=2ADCON1=0x41; //单极性,自动稳定模式,偏移增益自校准ADCON2=Decimatio n&OxFE //写入抽取因子低字节,设置A/D转换速率10次/sADCON3=(Decim ation>>8)&0x07; //写入抽取因子高字节PDCON&=0x f7; //启动AD转换器for(k=0;k<4;k++) //等待4个转换结果并丢弃{w hile(!(ALE&0x20)); //开A/D转换辅助中断dum my=bipolar();}}D/A转换器的设置:相对于A/D转换而言,D/A 转换器的设置比较简单.它仅需要配置4个D/A转换寄存器(DAC0~DAC3)和DAC装载控制寄存器. D/A转换寄存器控制着相应的电压输出方式和参考电压.装载控制寄存器是用来控制装载D/A数据方式的.2.2 系统软件设计智能压力检测系统的软件部分包括以下几个模块:1)MSC1211的初始化模块,包括单片机初始化、串口初始化、A/D转换器和D/A转换器的初始化.2)A/D转换器的校准模块,包括各通道增益、零点漂移校准.3)现场压力数据采集模块.4)压力传感器的零点校准.温度漂移补偿和非线性补偿.5)量程转换模块,D/A数据输出.为使测得的压力更加精确,系统采得数据后,需经量程转换、压力校正、温度补偿、误差分析处理等环节,每路信号需进行4次转换,通过比较后,丢弃不合理的数据,而后得到最终结果.1路信号软件流程图如图3所示.54天津师范大学学报(自然科学版) 2008年7月图3 软件流程图3 实验方法及结果本系统采用美国霍尼韦尔公司的SenSym ICT 不锈钢压力传感器的19C系列,并进行了校准和温度补偿[2-3].这种压力传感器具有体积小、结构简单轻巧、性能可靠及低功耗等特点.将压力保持恒定,改变温度,分别用校准仪和万用表测量系统在不同温度和不同环境下的输出电压并进行比较.将控制板和传感器均放入加温炉内和只将传感器放入加温炉内的实验数据及采用三次样条插值函数拟合后的数据如表1所示.4 结论基于最新的集成数字/模拟信号的高性能微处理器芯片M SC1211的 A/D转换器和 D/A 转换器功能,从硬件上组合了8路压力传感器、M SC1211Y4、电源、串/并输出、RS-485和RS-232等模块的功能,同时进行了相应的控制软件的设计,提出了多路智能压力检测系统的设计方案并加以实施.使用本方案设计出的多路智能压力检测系统,具有高精度、低功耗、体积小等特点,可应用于需要检测微弱压力信号的各个领域中.表1 实验及拟合数据U/VT/ 控制板和传感器均放入加温炉内校准仪 万用表传感器放入加温炉内校准仪 万用表实验 拟合 实验 拟合 实验 拟合 实验拟合24 3.980 3.18342 3.975 3.97480 3.994 3.99448 3.986 4.01730 4.010 4.00942 4.001 4.00784 3.997 3.99635 4.022 4.01740 4.053 4.04872 4.066 4.05636 4.000 3.99940 4.022 4.01745 4.070 4.06913 4.065 4.08068 4.000 4.00119 4.022 4.01750 4.089 4.09405 4.116 4.10466 4.004 4.00306 4.021 4.01755 4.112 4.11502 4.137 4.13259 4.004 4.00500 4.020 4.01760 4.134 4.13603 4.155 4.15482 4.008 4.00700 4.018 4.01765 4.156 4.15692 4.172 4.17578 4.008 4.00906 4.020 4.01770 4.176 4.18159 4.192 4.19883 4.012 4.01075 4.018 4.01775 4.199 4.20163 4.213 4.21597 4.012 4.01290 4.018 4.01780 4.224 4.22100 4.236 4.23095 4.016 4.01509 4.020 4.017参考文献:[1] 邓宏彬.M SC121X系统级单片机原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2004,15-24.[2] 苏亚,孙以材,李国玉.压力传感器热零点漂移补偿各种计算方法的比较[J].传感技术学报,2004,3:375-378.[3] Hein S,Schlichting B,Obermeier E.Pirzoresistive s ilicoc sensorfor very low pressure based on concept of stress concentration transducers[J].Sensors and Actuators,1993,93:628-631.(责任编校李宏伟)55第28卷 第3期 刘 松,等:基于M SC1211芯片的智能压力检测系统的设计。