压力传感器单片机课程设计

1、单片机实验报告书实验名称 电子压力器设计 专业班级 通信工程1班 学 号 姓 名 目录第一章 电子压力器的工作原理. 电子压力器的工作原理.压力传感器的工作原理.第二章 实验设计方案.实验流程图.数码管显示模块.A/D转化模块电压-气压转化模块总程序.原理图.第三章 实验材料实验材料第四章 结论与体会第一章 电子压力器的工作原理1.1 电子压力器的工作原理电子压力器由压力传感器，A/D转换器，数码显示等组成。当用手按压传感器，腔体内外就会产生压差，这些压差就会转化成电压，电压转化成数字量后，根据压力变化1Kpa，输出电压变化为120mV的关系，依照采样的输出电压，采用线性插值法可计算出实际压力

2、值。然后将实际压力值送数码管显示。（1）、压力传感器电路MPX53型硅压力传感器主要用于测量气体压力。其外形及管脚定义如下图所示： 该传感器测量的是腔体内外气体的压力差，其输出电压与压力的关系为近似线性。MPX53的工作特性参数如下表所示：参 数符号最小典型最大单位压力范围Pop0-50Kpa供电电压Vs-Vdc供电电流Io-mAdc满量程输出*Vfss456090mV零位电压偏差*Voff02035mV灵敏度V/P-mV/KPa线性度-Vfss压力迟滞（050Kpa）-Vfss温度迟滞（-40125）-Vfss满量程温度系数TCVfss-Vfss/零位温度系数TCVoff-15-V/电阻温度

3、系数TCR-Zin/输入阻抗Zin355-505输出阻抗Zout750-1800响应时间（1090）tR-ms注：、零位电压偏差是指压力为零时的输出电压； 、满量程输出为最大输出与最小输出电压之差。压力传感器电路如下图所示： MPX53的电源部分做成可调，用于温度补偿。输出采用差动放大，以去除共模干扰，1K电位器用于增益调节。通常将增益调至100倍，根据上面参数，压力变化1Kpa，输出电压变化为120mV。根据采样的输出电压，采用线性插值法可计算出实际压力值。模块上的VIN+、VIN-分别对应于MPX53的3脚和1脚，VO+、VO-分别对应于MPX53的2脚和4脚，VOUT对应于J5。注：应在

4、零压力时采样一次输出电压。以后每次采样值应减去零位值，然后换算为压力。（2）、模块的基本测试方法不加压时，测量VO+、V0-的电压V1，约为20mV，（035mV属正常），调节GAIN ADJ使输出电压VOUT放大100倍，即VOUT/V1=100；用手按压MPX53的探头，VOUT输出应发生变化。第二章 实验设计方案 没有压力的情况下读取电压值开始两电压值相等吗？有压力的情况下读取电压值数码管显示当前压力数码管显示0101电压差值转化成压力值N 数码管显示模块由四位共阴极LED数码管组成，用P1口进行位选，用CS273进行段选。程序如下：uchar code table=0 x3f,0 x0

5、6,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;void display(uchar four,uchar three,uchar two,uchar one)cs273=tablefour;P1=0 xfb;delay(1);cs273=tablethree;P1=0 xf7;delay(1);cs273=tabletwo;P1=0 xef;delay(1);cs273=tableone;P1=0 xdf;delay(1);void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=10;y0;y-);采用

6、A/D0809，将压力传感器的输出电压输送到A/D0809的IN0端口进行模数转换，转换成的数字量通过P0口传送到8051单片机进行处理。具体程序：void main()uchar xdata *pt; uchar qy1,qy2; pt=0 xcfa0;*pt=0; while(!eoc); qy1=*pt; while(1) *pt=0; while(!eoc); qy2=*pt; chuli(qy1,qy2); MPX53型硅压力传感器电压与气压之间关系曲线图如下图所示，压力与电压差的转化公式为qyz=(float)(x2-x1)*5.0/256.0*8.3+101具体程序如下：void

7、 chuli(uchar x1,uchar x2)uchar qyz;uchar x,y,z,w; if(x2-x1)=0) x=1; y=0; z=1; w=0; else qyz=(float)(x2-x1)*5.0/256.0*8.3+101; x=qyz%10; y=qyz%100/10; z=qyz/100; w=qyz/1000; #include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar one,two,three,four;uchar code table=0 x3f,0 x06,0 x5b

8、,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;#define AD_port XBYTE0Xcfa0#define cs273 XBYTE0 xcfb8sbit eoc=P30;void chuli(uchar x1,uchar x2);void display(uchar four,uchar three,uchar two,uchar one);void delay(uint z);void main()uchar xdata *pt; uchar qy1,qy2; pt=0 xcfa0;*pt=0; while(!eoc); qy1=*pt; wh

9、ile(1) *pt=0; while(!eoc); qy2=*pt; chuli(qy1,qy2); void chuli(uchar x1,uchar x2)uchar qyz;uchar x,y,z,w; if(x2-x1)=0) x=1; y=0; z=1; w=0; else qyz=(float)(x2-x1)*5.0/256.0*8.3+101; x=qyz%10; y=qyz%100/10; z=qyz/100; w=qyz/1000; display(w,z,y,x);void display(uchar four,uchar three,uchar two,uchar on

10、e)cs273=tablefour;P1=0 xfb;delay(1);cs273=tablethree;P1=0 xf7;delay(1);cs273=tabletwo;P1=0 xef;delay(1);cs273=tableone;P1=0 xdf;delay(1);void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=10;y0;y-);第三章 实验材料序号元器件数量功能1E-LAB-MOBJ3多功能模块11提供压力传感器部分289S51芯片1主机部分运行程序 3A/D0809模数转换器1将压力传感器的模拟输出量转化成数字量送到单片机进行处理474LS2731用于输出段选5数码管4用于显示压力值6导线n连接电路第四章 结论与体会 通过本次的电子压力器课程设计，深刻体会到自己知识的匮乏。通过在网上、图书馆查找资料，结合书本中所学知识，并且在实验室老师的帮助下，完成了本次课程设计的主要任务。把树种所学的理论知识和具体的实践相结合，有利于我们对课本中所学知识的理解，并加强了我们的动手能力。 在课程设计中，我们通过各种渠道查找资料分析验证，经过多次的修改和整理，做出了初步的设计思路，但由于在实际操作中一系列的问题，并为达到理想效果，我们在此基础上做了大量的修