1、0毕 业 设 计 （ 论 文 ）题 目 基于单片机的数字气压计的设计与实现系 （院）专 业班 级 班学生姓名学 号指导教师职 称1二一三年六月十八日0独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 二一三年六月十八日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本
2、人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名: 二一三年六月十八日 滨州学院本科毕业设计（论文）基于单片机的数字气压计的设计与实现摘 要数字气压计是用来测量压力由压力传感器,可以直接转换为检测到的电流或电压信号,最后通过显示器显示设计。本设计介绍了压力传感器 MPX4115 气压计实时数字显示设备。得到的模拟气压值再经过电压/频率的换算电路，最终在
3、LCD 中显示出来。关键词：89C55 单片机；MPX4115 传感器； V/F 转换器；液晶显示滨州学院本科毕业设计（论文）IDesign and implementation of digital pressure meter based on MicrocontrollerAbstractDigital barometer is designed through the pressure sensor will be measure air pressure, transform for direct current or voltage signal can be detected,
4、and finally displayed by the display of a design. MPX4115 by pressure sensors are introduced the design of the real-time display of digital atmospheric pressure meter system equipment. The simulation of the pressure value through the voltage/frequency conversion circuit, finally displayed in the LCD
5、. Keywords: 89C55 single chip microcomputer; MPX4115 sensor; V/F converter; Liquid crystal display (LCD) 滨州学院本科毕业设计（论文）II目 录引 言 .1第一章 数字气压计系统论证 .21.1 数字气压计设计系统 .21.2 设计思路分析 .21.2.1 设计方案一 .21.2.2 设计方案二 .21.2.3 设计单片机控制的数字气压计系统时的注意事项 .3第二章 系统总体构造的设计 .42.1 系统总体结构 .42.2 A/D 转换模块 .42.3 MPX4115 传感器模块 .62.4
6、 数据处理模块 .72.4.1 数据处理模块电路的原理图 .72.5 显示模块 .112.5.1 LCD1602 显示器的介绍 .122.6 电源电路模块 .132.7 本设计总体电路介绍 .142.7.1 对于数据的转换计算 .15第三章 程序的设计及系统调试与仿真 .163.1 由频率算出电压值 .163.2 程序流程图 .163.3 关于 keil4 和 proteus 的介绍 .173.4 程序仿真图如下 .183.5 电路仿真如图所示 .20总结 .21参考文献 .22谢 辞 .24滨州学院本科毕业设计（论文）0引 言随着科学技术的发展，单片机技术、传感器技术以及计算机控制技术的发展
7、正走向逐渐走向成熟。人们的生活和工作也脱离不了科学技术的发展。比如我们的电脑、手机、MP3 等等我们日常生活中用到的各种电子设备，几乎都是在单片机的控制下完成的。 在我们的实际生活中，各种智能控制的仪器或者机器都是建立在单片机和传感器的基础上的。在在实时监测和自动控制领域,设备和仪器,单片机智能方向已经称为一个不可避免的趋势。这是一个技术进步的象征,也是社会和经济发展的需要。传感器和单片机集成是最为普遍的一种控制系统。随着现代科学技术和自动化智能控制技术的发展，传感器在人们的生活中的地位越来越高。近年来，由于科技发展、环境影响以及人们的需要，传感器在各个部门起到的作用是不容小觑的。当然在工业生
8、产自动化、安全防卫、能源交通、环境保护、灾害预测、医疗卫生等方面所研发的各种传感器，在全球化科技发展中创造了巨大的贡献。其中很重要的一种就是：数字气压计的设计为气象预测和气候的判定提供了准确的信息。 6传统的数字气压计存在的问题还是很多的。如低精度,表明稳定性差,而设计的微处理器控制的数字气压计,而不是一个复杂的电路和控制系统,设计易于使用,实时显示稳定性好,精度高,抗干扰能力,和技术规格的测量压力已经大大提高。因此，对于单片机控制的数字气压计的设计有非常重要的意义。 8滨州学院本科毕业设计（论文）1第一章 数字气压计系统论证1.1 数字气压计设计系统数字气压计系统：以 AT89C55 单片机
9、为微控制器，利用气压传感器实现气压检测，测量外界大气压，以及 LM016L 液晶显示器来来显示当前地域或者空间的气压值。1.2 设计思路分析1.2.1 设计方案一使用 SCM 的主人,获得的压力传感器模拟信号,再经过 A / D 转换后,由微处理器控制的监控系统,并最终发送一个信号到单片机控制系统,然后通过显示。原理框图如下：总线图 1-1 方案一原理图 1.2.2 设计方案二采用 AT89C55 单片机为核心，将获得的信号交由 A/D 转换器处理后直接送到单片机，最终由显示器显示出来。原理原理框图如下：图 1-2 方案二原理图综上所述，两种方案虽然电路设计方面相似，但是我们可以看到方案二的设
10、计压力传感器A/D转换器单片机控制的主控制器显示器单片机控制的检测系统气压传感器显示器A/D 转换单片机处理滨州学院本科毕业设计（论文）2更为简单快捷，而且相对于方案一来说性价比高。因此我们选择第二种方案。1.2.3 设计单片机控制的数字气压计系统时的注意事项在数字气压计的设计过程中，我们要注意一下几个方面。 根据正确的方案和参数选择合适的压力传感器。 对于 A/D 转换器的选择，要考虑抗干扰的问题以及设计起来要简单。 对于单片机和 A/D 转换器的电路连接要合理，不能繁琐。 对于信息的采集和显示要迅速且实时显示效果要好。滨州学院本科毕业设计（论文）3第二章 系统总体构造的设计2.1 系统总体
11、结构本系统的整体结构框图如图 2-3 所示。基于单片机的数字气压计设计初始化模块 A/D 转换模块块数据处理模块 显示模块图 2-3 基于单片机控制的数字气压计系统结构整体框图由图 2-3 可知，整个系统的工作流程如下。被测信号是电压输出,不能直接由微控制器控制。因此,通过 V / F 转换器模块的压力传感器输出模拟电压信号转换为数字脉冲(其频率与输入电压成线性变化)。单片机接收到脉冲信号处理,使用线性关系相应的电压和频率公式计算实际压力值,最后通过液晶显示电路显示。 32.2 A/D 转换模块单片机接受传感器的电压值为模拟信号，因此要将模拟信号转换为单片机可以识别的数字信号。在本文中,基于各种原因,我选择了 V / F 转换器 LM331 芯片构成的 A / D 转换电路。目前,控制信息处理应用程序主要是 A / D 转换技术,各种测量仪器通过 A /
