基于单片机的数字气压计设计毕业设计VIP

江苏师范大学技术学院(1999年)的“technology of technology”(技术学院)本科毕业设计(论文)数字气压计的设计大学名称：电气信息工程学院专业化：电子信息工程类别：09 electrical 1w姓氏：红烧元地图教师姓名：高讲师职称：年月摘要信息本文主要讨论了基于单片机和气压传感器BMP085设计的数字气压计系统，介绍了该系统的硬件组件和软件过程。该系统通过气压传感器BMP085获取环境温度和本地气压，通过核心处理芯片微机获取气压传感器BMP085值，然后通过适当的软件处理获得理想值，最后将单片机获得的数据发送到显示设备LCD1602进行显示。本文还重点介绍了单片机的系统自动检测功能、自由设置温度和最小压力功能。本文在介绍硬件的同时，将该系统的软件设计与硬件相结合，详细介绍了以c语言为开发语言、以微控制器为控制核心的数字气压计设计系统。该系统的最终目标是测量基本环境温度和当地气压。此外，具有稳定、快速的完成温度气压上下自由设定功能，并能很好地完成超限报警功能。关键字：压力传感器；c语言微控制器；目录摘要2目录3序言41.系统设计的重要性和目的4数字气压计的发展趋势5第一章数字气压计基本概况61.1系统基本结构61.2系统程序和设备选择程序演示7第二章数字气压计系统的硬件电路设计92.1系统硬件电路概述92.2系统硬件模块设计简介10第三章数字气压计系统的软件设计203.1系统主编程过程203.2系统子程序设计21第四章数字气压计系统硬件和软件调试294.1系统硬件调试294.2系统软件调试29第五章摘要315.1系统完成结果315.2经验总结和审计31参考文献32序言1.系统设计的重要性和目的随着时代的发展，人们对事物的研究度更加深入和精密，以前我们研究的水平仍然是毫米、微米水平，现在纳米大小的精度随处可见，一般物理级测量系统已经不能达到当今社会对测量的要求，因此高精度数字测量仪器成为当前社会测量领域中非常重要的技术。同样，数字气压计技术自然地成为气压计领域的尖端技术，在很多领域发挥着巨大作用。例如，工业用数字气压计测量封闭空间的气压，以确保封闭空间工作的安全性。农业用数字气压计测量大气压力，及时掌握预报和天气变化。数字气压计还可以测量海拔高度。等这种应用，一般气压计都可以，但是一般气压计不太适合这种应用，与数字气压计相比，一般气压的劣势主要表现在以下方面：一、测量精度一般气压计在物理维度上测量气压，因此受到外界环境、测量者等的巨大影响，虽然不是准确的数字，但本文介绍的气压计是完全数字化的气压计，几乎不受外界环境和测量者的影响，通过将模拟量转换为数值来测量，进一步降低了测量中的干扰，提高了测量精度。二、有助于读数一般气压计一般用刻度测量，由于刻度本身的误差和读数误差，测量数据中又添加了无形的误差。也就是说，测量值的直观性，一般气压计在读数时需要查看刻度，需要简单的计算才能得到数值，而数字气压计的数值表非常直观，通过屏幕直接显示值，可以大大减少读数时间，提高测量工作的效率。三、智能化一般气压计缺乏智能，基本上不能进行智能应用，基本上只能执行单个气压测量任务，不能保存测量数据。也就是说，如果要测量一段时间内气压的变化，测量者必须总是手动记录值，因此工人的工作量很大，数字气压计可以以非常智能的方式始终保持测量值，通过外部干预设定适当的下限和下限，达到自动判断的目的。第四，携带方便一般气压计大部分是通过物理设备的变化来测量的，因此所占用的空间很大，数字气压计可以变得很小。大部分情况下在电路板上制造，数字气压计有特殊的芯片，强度高，与外部微控制器相接触，可以构成高性能数字气压计。不仅携带方便，性能也很稳定。从以上种种优点可以看出，数字气压计的研究设计非常实用，可以广泛使用。本文设计的数字气压计采用高度密集的气压测量芯片，与高速处理器微控制器配合使用，具有智能、稳定性能、小尺寸等特点，旨在设置系统外最小-最大功能，自动判断超限报警。2.数字气压计的发展趋势近年来，传感器技术发展得很快，得到了广泛应用，由于这种传感器的使用，出现了越来越多的智能测量设备。数字气压计正是传感器技术的产物，广泛应用于工业、农业、国防等领域。因为很多优点会使应用领域更广。第一章数字气压计的基本概况1.1系统基本结构本文设计的数字气压计系统由高速处理器8052单片机、BMP085气动传感器、lcd1602液晶屏等设备组成。气压传感器测量环境温度和当地气压，将数据传输到单芯片微型计算机，通过LCD1602液晶屏上显示结果的数据处理，通过系统外部的键设置最低和最高温度，使用单芯片微型计算机确定实际环境温度和当地气压是否超过设定的最低和最高限制，如果超过，则使用单芯片微型计算机驱动外部报警设备发出警报。系统的基本结构如下：8052微控制器传输数据LCD1602液晶屏BMP085煤气压迫战前感官设备传递设置参数数外部设置密钥传输显示数据传输命令1.2系统程序和设备选择程序演示1.2.1此系统程序演示初始方案：使用BMP085气压传感器随时测量环境温度和大气压力，通过总线将测量的数据发送到单片机，然后将处理的数据发送到lcd1602液中进行显示。计划优势：该方案具有良好的气压测量和温度测量，测量精度高，抗干扰强，比一般气压谱占优势。程序缺点：该方案不仅完成了基本的测量功能，提高了测量精度，增强了抗干扰能力。只是这个方案的重点是数字化数字气压计，忽略了功能上的不足，因此与现有的气压计相比，系统没有太大的优势。当然，这种设计不是我们所不希望的，我们的设计目的是让我们的系统发挥最大的优势。改进方案：总结了初期方案的缺点，设计了改进方案，改进方案是在初期方案的优点的基础上发挥优点的优点、改进缺点方面不足。只要提高系统的功能。系统外部添加了外部设置按钮，允许手动设置温度上限和压力上限，超出后警报，不仅可以发挥初始方案的优点，还可以提高系统的功能。该系统最终采用了改进方案，从缺点到保持改进缺点的优点，设计了安排分析的补充方案，使整体设计能很好地满足设计要求。1.2.2系统设备选择程序演示该系统中主要使用的组件对整个系统的功能和成本也有很大影响，因此，对设备的选择也进行了详细的论证过程。上述装置选择方案如下论述微控制器该系统有51微控制器、AVR微控制器、ARM等多种处理器可供选择，ARM、AVR微控制器提供的处理速度和外围设备比51快，但51是ARM和AVR微控制器无法比拟的性能，51更便宜，51可以做得更好，因此在系统本身的复杂性和系统成本方面使用51。因此，在选择单片机中，选择51单片机。该系统不是复杂的系统结构，不需要高速数据处理。气压传感器可选的气压传感器(BMP085、MXP4115、MXP4105等)可以测量气压，而m4xp 4115和MXP4105只能测量气压，前面的BMP085可以测量气压和温度，这三种都是相似的价格，因此考虑到系统功能丰富的情况，我们使用了BMP085气压传感器。这将丰富系统的功能。显示器该系统还提供了LCD1602液晶屏、数码管、LCD12864中文液晶屏等显示器选择。虽然数字管价格便宜，12864中文液晶屏可以显示中文，但是数字管显示简单，上下时间显示不太好，不能显示提示语。12864中文液晶屏价格昂贵，在此系统中用于成本增加、综合价格和显示可视化。这个系统最终选择1602液晶，因为价格不贵，显示屏比较直观。钥匙该系统有单独的键、矩阵键盘等，与按键选择一样，各有优缺点。独立按钮价格低廉，坚固，编程工作简单，但布线困难。矩阵键盘比较昂贵，编程工作也比较麻烦，但布线简单，使用较少的IO端口即可使用多个键。但是综合该系统的实际情况，该系统简单地设置了温度上限和压力上限，没有很多键击，因此该系统不仅价格便宜，编程容易，而且很好地满足系统的要求。如上所述，整个系统的设备选择首先将系统的功能放在第一位，然后考虑系统的成本，在功能保障良好的情况下进一步降低成本，设计功能完善、价格低廉的高质量产品集。第二章数字气压计系统的硬件电路设计2.1系统硬件电路概述系统硬件电路设计包括单片机的最小系统设计和压力传感器BMP085芯片布线设计、LCD1602液晶布线设计、电源部分设计，下面是系统的完整框图2.2系统硬件模块设计简介微控制器部分微控制器操作需要以下最低系统8051单片机简介目前，8051单片机在工业测试领域得到了广泛的应用，我们可以在很多单片机应用中连接不同类型的语音接口，建立具有合成语音输出功能的集成应用系统，提高人机对话的功能。8051是由Intel corporation制造的单一晶片微型电脑组成的单一晶片微型电脑。每个微控制器有8位微处理器CPU中选择所需的构件。256K片上数据内存RAM；片上程序内存ROM；4个8位并行I/O接口P0-P3，每个都可以输入和输出；2个计时器/计时器；5个中断源中断控制系统；全双工UART串行I/O端口；片上振荡器和时钟生成电路，但修正和微调电容需要外形。允许的最大振荡频率为12MHZ。上述每个部分通过内部总线连接。以下是每个部分的功能的简要说明。中央处理CPU是单片机的命令、执行中心，它读取用户程序，并提供8位算术/逻辑计算部件(ALu)、定时/控制部件、多个寄存器a、b、B5w、5P、16位程序计数器(Pc)和数据指针寄存器(DM)算术逻辑设备的硬件结构类似于典型的微型计算机。针对8位信息，提供了-x、/4个运算和逻辑和/或、xor、反向、清“0”运算，并保留中间结果和常规数据寄存器的功能。控制器组件包括命令寄存器、程序计数器Pc、定时和控制电路等。在命令寄存器中存储命令代码。Flail在执行命令时通过解码器从程序内存解码，然后根据各种命令从定时和控制电路向内存、运算符或I