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1、襄 樊 学 院毕业设计( 论文) 正文题 目 基于 MPX4105数字气压计的设计专 业 机械设计制造及其自动化班 级 机械工程系机制 0311班姓 名 王 飞学 号 03116124指导教师职 称 孙艳玲 讲师2007 年 6 月 9 日摘 要本文主要介绍了基于气压传感器 MPX4105 的精密数字气压计系统的硬件组成、软件设计及其工作原理。该系统通过气压传感器 MPX4105 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，再通过单片机对此脉冲序列的计数等处理后获得实际的气压值，最后通过数码管显示电路显示。单片机是本系统的核心器件，它对本设计中的信号采集、
2、控制和数据处理起着重要的作用。该方法制成的数字气压计携带方便，操作简单，精确度高，完全符合设计要求。关键词：气压计；气压传感器；VF 转换器； 单片机AbstractThis article mainly introduced based on one kind of pneumatic transmitter MPX4105 precise numeral air gage system hardware composition, the software design and its the principle of work. This system obtains the simula
3、tion voltage value through pneumatic transmitter MPX4105 which corresponds with the atmospheric pressure, and (V/F) transforms the module after the voltage/frequency to transform into the digital pulse, in counts regarding this through the monolithic integrated circuit pulse sequence and so on proce
4、ssing, thus obtains the actual barometric pressure value finally through the digital tube display circuit to demonstrate gives the user. The monolithic integrated circuit still is this system core component, it is very important for function in this design signal gathering, control and data processi
5、ng. This method makes the digital air gage carries conveniently, operation simple, the precision is high, completely conforms to the design requirement.Key words：Air gage Pneumatic transmitter V/F switch Monolithic integrated circuit目 录第一章 绪论 .11.1 压力测量的历史 .11.1.1 机械测量技术 .11.1.2 电测技术 .11.2.3 传感器时代 .
6、11.2 本设计的主要工作 .21.3 本设计的主要目的 .2第二章 单片机概述 .32.1 单片机的历史及发展概况 .32.2 单片机的发展趋势 .32.3 单片机的应用 .42.3.1 单片机的特点 .42.3.2 单片机的应用范围 .52.4 本章小结 .5第三章 ATMEL 系列单片机 .63.1 ATMEL 系列单片机简介 .63.2 ATMEL 单片机型号的选择 .6第四章 系统硬件设计 .94.1 系统总体结构设计 .94.2 主要器件选择 .94.2.1 气压传感器 .94.2.2 电压/频率转换器 .104.2.3 三端稳压器 .124.3 电路原理图设计 .124.3.1
7、气压传感器和 V/F 转换电路原理图设计 .124.3.2 电源及单片机电路原理图设计 .134.3.3 5 位 7 段数码管显示驱动电路原理图设计 .144.3 本章小结 .16第五章 系统软件设计 .175.1 C 语言介绍 .175.2 由频率计算出气压值 .175.3 程序流程图 .175.4 程序代码 .185.5 本章小结 .18结 论 .19致 谢 .20参考文献 .21附 录 .22襄樊学院 毕业设计（论文）报告纸共 24 页 第 1 页装订线第一章 绪论在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、速度和开关量都是常用的主要被控参数。例如，在冶金工业、化工工业、电力工业、机械制
8、造和食品加工等许多领域中，人们都需要对加热炉、热处理炉、和锅炉中的气压进行监测和控制。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，它的监视压力大小、控制压力变化以及物理参量的测量等方面起着重要作用。采用单片机对他们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控气压的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。1.1 压力测量的历史1.1.1 机械测量技术1843 年，法国科学家 Lucien Vidie 发明无液膜盒气压计，其以弹簧平衡代替液体来测量大气压力。弹簧在测量仪表中受压力作用而伸长。Eugene Bourdon(Bourdon Sedeme 公司创始人)使用 Vidie 的指示器方式，于 1849 年获得用于更高压力的弹性金属曲管式压力计的专利。1.1.2 电测技术1930年，第一个压力传感器是一种转换机构，在此机构中，膜片、弹簧或Bourdon管的移动量变为电量部分，压力膜片成为电容部分，指示器可动机构成为电位计分支。1938年，加利福尼亚技术学院的EESimmons和麻萨诸塞州技术学院的ACRuge独立地研制结合型应变仪。Simmons较快地获得了专利权。1955年，第一个应变片提供综合式全电阻电桥，若
