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1、 本科毕业设计(论文)题目： 基于单片机的数字气压计设计 教学单位： 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师： 2013年 5月55摘 要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。运用于气压计的气压传感器基本都是依靠不同高度时的气压变化来获取气压值的。本文主要介绍基于单片机的数字气压计设计。核心是气压传感器BMP085的精密数字气压计系统的软、硬件实现方法。本文围绕气压计，着重介绍了MCS51单片机、气压传感器BMP08
2、5、液晶显示模块LCD1602还有蜂鸣器等的功能结构和用处并对其组成的一个数字气压传感器系统进行了详细的分析。本文介绍通过气压传感器BMP085获得与大气压相对的模拟电压值，用转换器则可把气压传感器输出的电压信号转换成具有一定频率的脉冲信号；以便用单片机接收该脉冲信号，并根据单位时间内得到的脉冲数，并经过单片机中的A/D转换模块转换为数字脉冲，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，并通过数码管显示电路显示这一系统。本文具体阐述了系统的软件设计和硬件的搭建，以C语言为开发工具，进行了详细设计和编码。总体目标是实现系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性。 关键词：单片机；数字气压计；
3、气压传感器；AbstractThe barometer sensitive element test pressure will be directly converted into easily detected, and the transmission of current or voltage signal, and then through the subsequent processing circuitry, and a real-time display of a device. The core component is the air pressure sensor, wh
4、ich monitors the pressure in size, control pressure changes as well as the measurement of physical parameters play an important role. Used in barometer pressure sensors are basically relying on the pressure change when different heights to get the pressure value.This paper describes the design of mi
5、crocontroller-based digital barometer. The core of the pressure sensor BMP085 Precision Digital Barometer system software and hardware implementation. Around the barometer, highlighting the MCS51 microcontroller, air pressure sensor BMP085 LCD module LCD1602 buzzer functional structure and usefulnes
6、s of digital pressure sensor system consisting of a detailed analysis. This article describes the pressure sensor BMP085 atmospheric pressure relative to the analog voltage value V / F converter can put pressure sensor output voltage signal into a pulse signal of a certain frequency; order to use mi
7、crocontroller receives the pulse signal based on the unit the number of pulses in the time, and after the microcontrollers A / D converter module is converted into a digital pulse through the microcontroller of this pulse sequence count obtained after processing the actual pressure value and the sys
8、tem through the digital display circuit. The paper describes the design of the system software and hardware to build, C language development tools, a detailed design and coding. The overall objective is to achieve system reliability, stability, security and economic.Key words: SCM; digital barometer
9、; pressure sensor;目录第 1 章 绪论11.1 选题背景11.2 研究意义11.3 国内外相关技术概况21.3.1 气压计技术概况21.3.2 国内外相关技术31.4 本课题的重点及难点31.5 本课题相关理论及西安地区大气压4第 2 章 系统总体设计62.1 气压计结构62.2 设计方案72.2.1 方案一72.2.2 方案二72.3 系统总体结构82.4 系统各功能模块82.4.1 初始化模块82.4.2 数据处理模块102.4.3 数码显示模块102.4.4 警报电路模块102.5 各功能模块的选择102.5.1 单片机的选择102.5.2 气压传感器的选择112.5.
10、3 数码显示的选择112.5.4 蜂鸣器的选择112.6 系统的配置11第3章 硬件电路的搭建133.1 单片机133.1.1 AT89S52单片机简介133.1.2 AT89S52主要特性153.1.3 AT89S52管脚说明153.1.4 单片机最小系统163.2 气压传感器BMP085173.2.1 BMP085主要特性183.2.2 BMP085发送控制命令方式183.2.3 BMP085读取数据方式193.2.4 BMP085 控制程序总结193.2.5 BMP085电路结构203.3 LCD数码显示203.3.1 1602字符型LCD简介203.3.2 1602LCD的基本参数及引
11、脚功能213.3.3 1602LCD的时序233.3.4 1602电路结构243.4 蜂鸣器253.5 总体电路显示25第 4 章 软件的设计274.1 应用软件的介绍274.1.1 Altium Designer软件介绍274.1.2 Keil软件介绍274.1.3 PROTEUS软件介绍274.2 气压与海拔的关系284.3 程序流程图28第 5 章 系统调试与经验教训305.1 硬件调试305.1.1 单片机最小系统的调试305.1.2 LCD1602 调试305.1.3 气压传感器的测试与调式315.1.4 蜂鸣器的调试315.2 软件程序修改与调试315.3 经验教训35总结36致谢
12、37参考文献38西京学院本科毕业设计（论文）第 1 章 绪论1.1 选题背景数字气压计是利用压敏元件将待测的气压值直接变换为容易检测、易于传输的电流或电压信号，然后再经过后续的电路处理并进行实时显示的一种设备。其中的核心元器件就是气压传感器。气压传感器在监视压力的大小、控制压力的变化以及物理参量的测量等方面起着重要的作用。运用气压计的气压传感器基本上都是依靠不同高度时的气压变化来获取气压值的。相对于普通的水银气压计，不仅准确易读，而且方便携带。气象学研究表明，在垂直方向上气压随高度增加而降低。例如在低层，每上升100m气压便降低10hPa；在56km的高空，高度每增加100m，气压便会降低7h
13、Pa；而当高度进一步增加时，即到910km的高空之后，高度每增加100m，气压便会降低5hPa；同样，若空气中有下降气流时，气压会增加；若空气中有上升气流时，作用于空气柱底部的气压就会减小。一般把作用于单位面积上空气柱的重量称为大气压力。数字气压计大量应用在各种工矿企业、野外作业、以及各消费类电子产品等中，需求极为广泛。本文着重介绍数字气压计在汽车胎压方面的应用。我设计的是一种基于单片机的数字气压计的设计，主要针对的是汽车轮胎胎压计的设计。汽车轮胎胎压计是通过气压传感器获得与汽车轮胎胎压相对应的模拟电压值，并经过AD变换输入到单片机中进行分析处理，从而实时显示相应的气压值。由于使用胎压计有一定
14、的参数要求，所以设计数字气压计时要仔细了解这些参数以防由于使用不当而损坏胎压计。汽车轮胎胎压计采用高性能绝对压力传感器，屏幕显示出高准确度的汽车轮胎胎压，实现了对轮胎压力的实时监测。当汽车轮胎压力处于非正常运行状态时，即通过报警电路来通知驾驶员注意控制轮胎爆胎发生，以便达到安全驾驶的目的。1.2 研究意义随着社会经济的高速发展，高速公路网的蓬勃兴起，以及交通的日趋发达，车辆行驶速度的不断攀升，交通隐患的防范问题已迫在眉睫。因汽车轮胎漏气和爆炸等原因造成的交通事故，大多都是由轮胎的工作温度过高或者不合理胎压引起的。研究汽车轮胎胎压计，对现代汽车行驶时的安全性、经济性和操纵稳定性具有尤为重要的现实
15、意义。现如今，人们对驾驶过程中的安全性与舒适性的追求越来越高，随车携带的数字气压计可以保证人们安全的行驶，有效地降低由于爆胎而导致的交通事故发生的概率。而服务商所要做的就是提供一种物美价廉的数字气压计，以满足有车一族的需要。本课题设计充分利用了BMP085芯片的功能，它不仅满足数字气压计采集、控制和数据处理的需要，而且还可以提高系统稳定性和抗干扰能力。同时，由于大量的工作由单片机软件来实现，简化了设计电路，而且调整方便、可兼顾的指标多，从而大大降低了成本。另外，作为一种功能强大的平台，该数字气压计具有很好的功能扩展性，具有精度高、稳定性好、功能易于扩展等优点，为仪器及电子产品设计后续技术升级，以进一步满足市场的需要提供了条件。1.3 国内外相关技术概况1.3.1 气压计技术概况目前国际国内很多公司都推出了其数字气压传感器，如
