51单片机的压力传感器毕业设计+任务书.doc
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51单片机的压力传感器毕业设计+任务书,摘要压力是工业生产过程中的重要参数之一。压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。本设计主要通过单片机及专用芯片对传感器所测得的模拟信号进行处理,使其完成智能化功能。介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程。本次设计是基于a...
内容介绍
此文档由会员 wanli1988go 发布
摘要
压力是工业生产过程中的重要参数之一。压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。本设计主要通过单片机及专用芯片对传感器所测得的模拟信号进行处理,使其完成智能化功能。介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程。
本次设计是基于AT89C51单片机的测量与显示。是通过压力传感器将压力转换成电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8位A／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。而在显示的过程中通过键盘，向计算机系统输入各种数据和命令，让单片机系统处于预定的功能状态，显示需要的值。
本论文根据压力传感器零点补偿与非线性补偿原理，设计出了测量压力传感器的硬件，应用单片机技术测量电路简单，成本低，应用面广，但是由于自身的稳定性其测量结果仍存在误差。
关键词: 压力；AT89C51单片机；压力传感器；A/D转换器；LCD显示；
Abstract
Pressure is one of the important parameters in the process of industrial production. Pressure detection or control is an essential condition to ensure production and the equipment to safely operating, which is of great significance. The single-chip is infiltrating into all fields of our lives, so it is very difficult to find the area in which there is no traces of single-chip microcomputer. In this graduation design, primarily through by using single-chip and dedicated chip, handling of analog signal measured by the sensor to complete intelligent function. This design illustrates external hardware circuit design of intelligent pressure sensor, and conduct software development to the hardware.
The design is based on measurement and display of AT89C51 single-chip. This
is the pressure sensors will convert the pressure into electrical signals. After using operational amplifier, the signal is amplified, and transferred to the 8-bit A/D converter. Then the analog signal is converted into digital signals which can be identified by single-chip and then converted by single-chip into the information which can be displayed on LED monitor, and finally display output. In the course of show, through the keyboard to input all kinds of data and commands into the computer, the single-chip will locate in a predetermined function step to display required values.
In addition，based sensor thermal drift and nonlinearity principle，this paper has designed
Intelligent sensor hardware circuit and edited a C51Program.The circuit with micro-Process is
simple and cheap，though the result has still a little error.
Key words: pressure; AT89C51 single-chip; pressure sensor; A/D converter; LCD monitor;
目录
第一章 绪 论 1
1.1前言 1
1.2选题的背景和意义 1
1.3智能压力传感器的发展方向 2
1.4本文研究的内容 3
第二章 系统总体方案设计 4
2.1系统任务描述 4
2.1.1控制系统要求 4
2.1.2主要仪器的选择 4
2.2系统总体设计 6
2.2.1系统组成 6
2.2.2基于单片机的智能压力检测的原理 6
第三章 压力传感系统硬件设计 7
3.1压力传感器 7
3.1.1金属应变片的工作原理 7
3.1.2 电阻应变片的基本结构 8
3.1.3电阻应变片的测量电路 8
3.1.4电桥电路的工作原理 9
3.1.5非线性误差及温度补偿 10
3.2信号放大电路 11
3.2.1三运放放大电路 11
3.3 A/D转换器 12
3.3.1 A/D转换器的简介 12
3.3.2 配置位说明 13
3.3.3 工作时序图 14
3.3.4 单片机对ADC0832的控制原理 15
3.4 单片机 17
3.4.1 AT89C51单片机简介 17
3.4.2主要特性 17
3.4.3管脚说明 18
3.4.4振荡器特性 19
3.4.5芯片擦除 20
3.5 液晶屏LCD简介 20
3.5.1液晶显示器原理 20
3.5.2液晶显示器分类 20
3.5.3字符的显示 21
3.5.4 LM016L引脚功能说明 21
3.6 报警模块 22
第四章 软件设计 23
4.1 系统的主程序 23
4.2 A/D转换器的软件设计 25
4.2.1 ADC0832芯片接口程序的编写 26
4.3 LCD数码管显示程序设计 27
4.3.1 LM016LCD的RAM地址映射及标准字库表 27。
第五章 PROTEUS 仿真调试 29
5.1仿真软件了解 29
5.1.1proteus软件介绍 29
5.1.2protuse功能和特点 29
5.2本次设计仿真过程 30
5.2.1 创建原理图 30
5.2.2 绘制仿真原理图 30
5.2.3 系统调试 31
5.2.4 开始仿真 31
第六章 总结 33
6.1 设计总结 33
6.2展望和不足 34
致谢 35
参考文献 36
附录一 PROTEL图 37
附录二 源程序 38
参考文献
[1]单片机原理及应用，张鑫等，电子工业出版社
[2]MCS51单片机应用设计，张毅刚等，哈尔滨工业大学
[3]MCS51系列单片机实用接口技术，李华等，北京航天航空大学
[4]PROTEL2004电路原理图及PCB设计，清源科技，机械工业出版社
[5]基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究，曹卫芳，山东科技大学，2005．5
[6]单片机应用技术选编，何立民，北京航空航天大学出版社，2000
[7]检测技术与系统设计，张靖等，中国电力出版社，2001
[8]田捷，杨鑫.智能设计基础[M]，北京：电子工业出版社，2005
[9]何立民. 单片机应用技术选编[M]. 北京航空航天大学出版社,2003
[10]童长飞. C8051F系列单片机开发与 C语言编程 [M ].北京:北京航空航天大学出版社,2005. 38～43.
[11]王雪文, 传感器原理及应用.北京[M]:北京航空航天出版社,2004
[12]赖麒文.8051 单片机 C语言彻底应用. 北京[M]:科学技术出版社，
[13]杨..
压力是工业生产过程中的重要参数之一。压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。本设计主要通过单片机及专用芯片对传感器所测得的模拟信号进行处理,使其完成智能化功能。介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程。
本次设计是基于AT89C51单片机的测量与显示。是通过压力传感器将压力转换成电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8位A／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。而在显示的过程中通过键盘，向计算机系统输入各种数据和命令，让单片机系统处于预定的功能状态，显示需要的值。
本论文根据压力传感器零点补偿与非线性补偿原理，设计出了测量压力传感器的硬件，应用单片机技术测量电路简单，成本低，应用面广，但是由于自身的稳定性其测量结果仍存在误差。
关键词: 压力；AT89C51单片机；压力传感器；A/D转换器；LCD显示；
Abstract
Pressure is one of the important parameters in the process of industrial production. Pressure detection or control is an essential condition to ensure production and the equipment to safely operating, which is of great significance. The single-chip is infiltrating into all fields of our lives, so it is very difficult to find the area in which there is no traces of single-chip microcomputer. In this graduation design, primarily through by using single-chip and dedicated chip, handling of analog signal measured by the sensor to complete intelligent function. This design illustrates external hardware circuit design of intelligent pressure sensor, and conduct software development to the hardware.
The design is based on measurement and display of AT89C51 single-chip. This
is the pressure sensors will convert the pressure into electrical signals. After using operational amplifier, the signal is amplified, and transferred to the 8-bit A/D converter. Then the analog signal is converted into digital signals which can be identified by single-chip and then converted by single-chip into the information which can be displayed on LED monitor, and finally display output. In the course of show, through the keyboard to input all kinds of data and commands into the computer, the single-chip will locate in a predetermined function step to display required values.
In addition，based sensor thermal drift and nonlinearity principle，this paper has designed
Intelligent sensor hardware circuit and edited a C51Program.The circuit with micro-Process is
simple and cheap，though the result has still a little error.
Key words: pressure; AT89C51 single-chip; pressure sensor; A/D converter; LCD monitor;
目录
第一章 绪 论 1
1.1前言 1
1.2选题的背景和意义 1
1.3智能压力传感器的发展方向 2
1.4本文研究的内容 3
第二章 系统总体方案设计 4
2.1系统任务描述 4
2.1.1控制系统要求 4
2.1.2主要仪器的选择 4
2.2系统总体设计 6
2.2.1系统组成 6
2.2.2基于单片机的智能压力检测的原理 6
第三章 压力传感系统硬件设计 7
3.1压力传感器 7
3.1.1金属应变片的工作原理 7
3.1.2 电阻应变片的基本结构 8
3.1.3电阻应变片的测量电路 8
3.1.4电桥电路的工作原理 9
3.1.5非线性误差及温度补偿 10
3.2信号放大电路 11
3.2.1三运放放大电路 11
3.3 A/D转换器 12
3.3.1 A/D转换器的简介 12
3.3.2 配置位说明 13
3.3.3 工作时序图 14
3.3.4 单片机对ADC0832的控制原理 15
3.4 单片机 17
3.4.1 AT89C51单片机简介 17
3.4.2主要特性 17
3.4.3管脚说明 18
3.4.4振荡器特性 19
3.4.5芯片擦除 20
3.5 液晶屏LCD简介 20
3.5.1液晶显示器原理 20
3.5.2液晶显示器分类 20
3.5.3字符的显示 21
3.5.4 LM016L引脚功能说明 21
3.6 报警模块 22
第四章 软件设计 23
4.1 系统的主程序 23
4.2 A/D转换器的软件设计 25
4.2.1 ADC0832芯片接口程序的编写 26
4.3 LCD数码管显示程序设计 27
4.3.1 LM016LCD的RAM地址映射及标准字库表 27。
第五章 PROTEUS 仿真调试 29
5.1仿真软件了解 29
5.1.1proteus软件介绍 29
5.1.2protuse功能和特点 29
5.2本次设计仿真过程 30
5.2.1 创建原理图 30
5.2.2 绘制仿真原理图 30
5.2.3 系统调试 31
5.2.4 开始仿真 31
第六章 总结 33
6.1 设计总结 33
6.2展望和不足 34
致谢 35
参考文献 36
附录一 PROTEL图 37
附录二 源程序 38
参考文献
[1]单片机原理及应用，张鑫等，电子工业出版社
[2]MCS51单片机应用设计，张毅刚等，哈尔滨工业大学
[3]MCS51系列单片机实用接口技术，李华等，北京航天航空大学
[4]PROTEL2004电路原理图及PCB设计，清源科技，机械工业出版社
[5]基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究，曹卫芳，山东科技大学，2005．5
[6]单片机应用技术选编，何立民，北京航空航天大学出版社，2000
[7]检测技术与系统设计，张靖等，中国电力出版社，2001
[8]田捷，杨鑫.智能设计基础[M]，北京：电子工业出版社，2005
[9]何立民. 单片机应用技术选编[M]. 北京航空航天大学出版社,2003
[10]童长飞. C8051F系列单片机开发与 C语言编程 [M ].北京:北京航空航天大学出版社,2005. 38～43.
[11]王雪文, 传感器原理及应用.北京[M]:北京航空航天出版社,2004
[12]赖麒文.8051 单片机 C语言彻底应用. 北京[M]:科学技术出版社，
[13]杨..
