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1、本科毕业设计题目 数 字 气 压 计 设 计 学生姓名 专业名称 自动化 指导教师 2014 年 5 月 5 日教学单位 宝鸡文理学院 学生学号 9 编 号 数字气压计设计摘 要: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，使得在液晶显示器上显示出当前大气压值。本文详尽的描述了基于 MPX4250 气压计的软硬件实现过程,它满足数字气压计采集，控制和数据处理的需求，可提高系统稳定性和抗干扰能力。同时，由于大量工作由单片机软件来实现，简化了设计电路，且调整方便，可兼顾指标多，从
2、而大大降低了成本。设计是基于气压传感器 MPX4250 的精密数字气压计系统。通过气压传感器 MPX4250 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Design of digital barometerAbstract Barometer is widely used in the defense sector, industry, medic
3、al fields as well as our daily life.Using basic knowledge of hardware and software, and through the combination of SCM and pressure sensors, The current atmospheric pressure value is displayed by the LCD.This article describes in detail the hardware and software based on MPX4250 barometer realizatio
4、n.It satisfies the digital barometer of acquisition, control and data processing requirements, can improve the system stability and anti-interference ability. At the same time, due to the large amount of work is realized by software,simplifies the design circuit, convenient adjustment, both indexes,
5、 thereby greatly reducing the cost.An accurate digital barometer system is designed based on pressure sensor MPX4250. The system firstly gains the value of analog voltage corresponding to the atmospheric pressure by sensor MPX4250. Then the voltage signal is transferred into digital pulses using vol
6、tage/frequency transferring model. A single-chip is utilized in receiving the pulse signal, measuring the number of pulses received per unit interval, and in calculating the actual magnitude of pressure according to the linear relationship between voltage and frequency. Finally, controlled by the si
7、ngle-chip, the actual value of pressure is displayed by the liquid crystal displaying circuit.Keywords: MCU；pressure sensor；V/F transferor；LCD 目 录1 绪论 .1 1.1 课题背景 .11.2 技术概况及发展趋势 .11.2.1 传感器的技术性能 .11.3 数字气压计系统设计意义 .22 系统总体设计 .32.1 设计整体思想 .32.2 系统总体框图 .32.3 数据采集模块 .42.3.1 数据采集模块的芯片选择 .4 2.3.2 气压传感器 M
8、PX4250 的原理图 .42.4 数据转换模块 .52.4.1 数据转换芯片选择 .62.4.2 数据转换电路部分电路原理图 .62.4.3 LM331 的原理 .72.5 数据处理模块 .82.5.1 数据处理模块的芯片选择 .82.5.2 单片机部分的原理图 .82.5.3 AT89C52 引脚及功能 .92.6 显示模块 .112.6.1 显示器 LCD 部分的原理图 .112.6.2 LCD1602 原理 .122.6.3 电源模块的原理图 .132.6.4 芯片 78L05 原理 .132.7 总体原理图 .153 软件设计 .153.1 程序流程图 .153.2 软件开发语言介绍
9、 .164 系统调试与仿真 .174.1 KEIL-C 介绍 .174.2 PROTEUS 软件介绍 .194.3 单片机调试仿真 .20参考文献 .21致 谢 .22附录 A 英文原文 .23附录 B 中文译文 .26附录 C 程序代码 .3111. 绪论1.1 课题背景气压计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。本课题要求利用单片机控制实现气压计显示功能，而单片机的接口信号必须是数字信号，因此想要用单片机获取气压这类非电信号的信息，必须使用气压传感器。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。1.2 技术概况及发展趋势基
