MPX数字压力量仪器研发设计方案

1、南京林业大学大作业说明书基于MPX4115的数字压力测量仪器设计学生姓名:xxx学生学号：08372扌指导教师:程xx0803071ii南京林业大学（一）系统总体设计1设计整体思想基于MPX4115的数字气压计包括软硬件的设计与调试。软件部分通过对 C 语言的学习和对单片机知识的了解， 根据系统的特点编写出单片机程序。 硬件部 分分为四大块，包括非电信号数据的采集、转换、处理以及显示 ：。通过对设计 的了解，选择适合的器件，画出原理图。2:系统总体框图硬件部分由四部分构成，它们分别是：信息采集模块，数据转换模块，信息 处理模块和数据显示模块。电 源 模 块（二）硬件电路设计及描述1:数字压力测

2、量仪设计意义压力测量仪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。其中的核心元件就是压力传感器， 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。本系统设计的数字压力测量仪采用单片机控 制，具有使用方便、精度高、显示简单和灵活性等优点，而且可以大幅提高被控 气压的技术指标，从而能够大大提高产品的质量2:数据米集模块的芯片选择压力传感器对于系统至关重要，需要综合实际的需求和各类压力传感器的性 能参数加以选择。一般要选用有温度补偿作用的压力传感器， 因为温度补偿特性 可以克服半导体压力传感器件存在的温度漂移问题。本设计要实现的数字气压计显示的是绝对气压

3、值， 同时为了简化电路，提高 稳定性和抗干扰能力，要求使用具有温度补偿能力的压力传感器。经过综合考虑， 本设计选用美国摩托罗拉公司的集成压力传感器。 MPX4115可以产生高精度模 拟输出电压。数据采集模块由压力传感器 MPX4115构成。其中1脚是输出信号端，输出 的是与气压值相对应的模拟电压信号。数据采集模块的原理如图、080307118+SV3C750pfA盟VOUTGNDVCCNCNCNC0 lufMPS4115数据采集模块原理图MPX4115的实物图气压传感器MPX4115勺原理MPX4115系列压电电阻传感器是一个硅压力传感器。这个传感器结合了高 级的微电机技术，薄膜镀金属。还能为

4、高水准模拟输出信号提供一个均衡压力。 在OC -85C的温度下误差不超过1.5%，温度补偿是-40C -125C。XTAL1PO OZADO PO-IZADiPO.2ZA.D2XT AL2P0.3/DoPO.4ZaX)4PO 5/AD5 PO.6ZAD6RSTFO.ZXA.D fP2.0/A8P2.1/A9P2OPSENP2.3/A1 1ALJEP2 4/A12EAP2 5/A1 3P2 .6md 4P2 7ZA1 5P1 .0P3 OiRXDP1 -1 P1 _2P3.1fTXDPS 2J1NT0PI _3P3.3J1NT 1P T -H-尸3 JTOPI -5P3 smP1 6P3Pd _

5、7P3,7/RD1X11 91811口Ws,1D股咖1ftLE坯P2J513A1OP3HRXD12PJilNTDMJP3.3flNT1HiP1W13A15PISFI殆砲EAc：51 ithDE 五DD 3:EJt03 I3535H 31g T33Dig W3207 3也.eraCH1（三）软件设计流程图系统总流程图A/D转换程序流程图显示流程图主函数流程图主程序void main (void)while(1) un sig ned int temp; float press;getdata=Adc0832(0); if(14getdata243)115kpa之间时，遵循线性变换int vary

6、=getdata;y=(115-15)/(243-13)*X+15kpa press=(10.0/23.0)*vary)+9.3;temp=(i nt)(press*10);面的计算/当压力值介于15kpa到/测试时补偿值为9.3/放大10倍，便于后dispbuf3=temp/1000;dispbuf2=(temp%1000)/100;dispbuf1=(temp%1000)%100)/10;dispbuf0=(temp%1000)%100)%10;display();/取压力值百位/取压力值十位/取压力值个位/取压力值十分位LED显示程序#defi ne uint un sig ned in

7、t#defi ne uchar un sig ned char/ADC0832的引脚sbit ADCS =P2A0; /ADC0832 chip seclectsbit ADDI =P3A7; /ADC0832 k insbit ADDO =P3A7; /ADC0832 k outsbit ADCLK =卩3八6; /ADC0832 clock sig nalun sig ned char dispbitcode8=0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;/位扫描un sig nedchardispcode11=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0

8、x99,0x92,O8O3O72O80x82,0xF8,0x80,0x90,0xff; /共阳数码管字段码un sig ned char dispbuf4;uint temp;uchar getdata; / 获取ADC转换回来的值void delay_1ms(void) 12mhz delay 1.01msun sig ned char x,y;x=3;while(x-)y=40;while(y_);void display(void) /数码管显示函数char k;for(k=0;k1)&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=O; 拉低CLK端，形成下降沿3ADDI=1;控制

9、命令结束_nop_();_nop_();dat=0;for(i=0;i8;i+)dat|=ADDO;收数据ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;形成一次时钟脉冲_nop_();_nop_();dat=1;if(i=7)dat|=ADDO;for(i=0;i8;i+)j=0;j=j|ADDO; 收数据ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;形成一次时钟脉冲_nop_();_nop_();j=j7;n dat=n dat|j;if(i=1;ADCS=1; 拉低 CS端ADCLK=O; 拉低 CLK端ADD0=1;拉高数据端,回到初始状态 dat=8

10、;dat|=ndat;return(dat);/return ad5.源程序代码：压力测试仪系统描述;输入15-115kPA压力信号输出 00h-ffh 数字信号（adc0832） 080307208 在LED上显示实际的压力值，如果超限则报警#in clude #in clude intrin s.h#defi ne uint un sig ned int#defi ne uchar un sig ned char/ADC0832的引脚sbit ADCS =P2A0; /ADC0832 chip seclectsbit ADDI =P3A7; /ADC0832 k insbit ADDO =

11、P3A7; /ADC0832 k outsbit ADCLK =卩3八6; /ADC0832 clock sig nal080307208un sig ned char dispbitcode8=0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;/位扫描charun sig neddispcode11=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff;/共阳数码管字段码un sig ned char dispbuf4;uint temp;uchar getdata; / 获取ADC转换回来的值void d

12、elay_1ms(void) 12mhz delay 1.01ms _un sig ned char x,y;x=3;while(x-)y=40;while(y_);void display(void) /数码管显示函数char k;for(k=0;k1)&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=O; 拉低CLK端，形成下降沿3ADDI=1;控制命令结束_nop_();_nop_();dat=O;for(i=0;i8;i+)dat|=ADDO;收数据ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;形成一次时钟脉冲_nop_();_nop_();dat=1;if(i=

13、7)dat|=ADDO;for(i=0;i8;i+)j=0;j=j|ADDO; 收数据ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;形成一次时钟脉冲_nop_();_nop_();j=j7;n dat=n dat|j;if(i=1;ADCS=1; 拉低 CS端ADCLK=0; 拉低 CLK端ADDO=1;拉高数据端,回到初始状态 dat=8;/return ad kdat|=ndat; return(dat);void ma in (void)while(1) un sig ned int temp; float press;getdata=Adc0832(0); if(14getdata243)115kpa之间时，遵循线性变换int vary=getdata;y=(115-15)/(243-13)*X+15kpa press=(10.0/23.0)*vary)+9.3;temp=(i nt)(pre