基于单片机压力测量仪设计.docx

基于单片机压力测量仪设计.docx题 目：基于单片机的压力测量仪设计
姓 名：张金花
学 号：5001120042007
专 业：电气工程及其自动化 学习中心：西安电子科技大学校本部 指导教师：李杰
基于单片机的压力测量仪设计
摘要
压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。在工业生产中，为了高效、 安全生产，必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。由于 压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用，因此有必要准确测量压力。本次 设计为基于单片机的压力测量仪。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,使其完成压力测量的功能。
本文介绍的是基于单片机压力测量仪的设计。首先，文章对压力测量仪的发 展现状和发展趋势做了简单的综述，然后，文章对压力测量仪的总体设计和各模 块的工作原理进行了分述。
该压力测量仪是以M430F149单片机为核心，是通过应变式传感器将压力转 换成电信号，转换成LED显示器显示显示需要的值，要实现压力的显示需硬件与 软件的配合，最终调试出来。
本设计的最终结果是，将软件下载到硬件上调试出来显示的数据，当输入的 模拟信号发生变化的时候，通过A/D转换后，LED将显示需要的数值。测量仪采用 双组发光数码管显示。
关键词：压力测量仪M430F149单片机应变式传感器
第一章绪论 5
5
6
1 • 3压力的概念 6
7
第二章基于单片机的压力测量仪 7
7
2. 2压力测量仪的种类及特点 7
3压力测量仪的原理 8
第三章压力传感器 9
9
2压力传感器的种类 10
3. 3应变式压力传感器参数规格 10
3. 4电阻应变式传感器的工作原理 12
5传感器与压力测量仪的连接法 13
第四章压力测量仪技术规格 13
1 一般规格 13
4. 2数字部分 13
3模拟咅b分 14
第五章压力测量仪的相关操作 14
1 一般说明 14
5. 2压力测量仪输入灵敏度 14
15
15
5压力测量仪的标定 16
5. 5. 16
5. 2实物标定 17
第六章基于单片机的压力测量仪的硬件设计 18
18
2 单片机 MSP430 F149 介绍 19
19
6. 2. 2各引脚功能 20
6. 3 看门狗 MAX706R 21
6. 3. 1 介绍 21
6. 3. 2工作原理 21
6. 3. 3各引脚功能 22
6. 4 A/D 转换器 ADS8320 22
6. 5显示驱动芯片MAX7219 23
6. 6显示模块7段数码管 25
6. 6. 1结构及工作原理 25
6. 6. 2 LED显示器连接方法 25
6. 6. 3 显示驱动 26
6. 7按键 28
第七章系统软件设计 29
第八章总结 30
致谢 31
参考文献 32
第一章绪论

近年来，随着微型计算机的发展，单片机的应用在人们的工作和日常生活中 越来越普遍。在与一些石油化工企业接触中，发现在这些企业使用大量的弹簧指 针式压力表，但是在一些振协较大的管路上，这些指针式压力表经常损坏，虽然 指针式压力表价格相对较低，但是振动造成测量的不准确和经常损坏，使得压力 表需要频繁更换，修理量和随后的校准工作量很大，投入的人力和时间也很可观, 运行维护成本很高。
如果有一种适应现场应用条件，价格又较为合理的替代指针式压力表的产品， 采用压力传感器、变送器、数字式的压力表的模式，可以从根本上解决由于普通 指针式压力表的机械零件多，耐震性差，可靠性差的问题。
由此分析可以看出，有些工业现场需要一种能够克服上述缺点的，替代指针 式压力表的较低成本的产品。另外传统的量具是杆秤或盘秤，现代社会的发展对 其称重技术提出了更高的要求，工业过程控制是计算机的一个重要应用领域，现在 可以毫不夸张的说，没有微型计算机的仪器不能称为先进的仪器。
基于单片机的压力测量仪的设计是为了满足市场对长寿命、低功耗、低成本 数字式、耐震压力表的需求也满足上述的需求设计的。随着电子技术的不断发展, 数字芯片的价格下降，模拟控制已经逐步被数字控制所代替。与普通器具相比， 数字电子秤具有数字直接显示被称物体的重量、精度高、性能稳定、测量准确、 使用方便等优点。电子秤的设计模式也大都以微处理器为核心，使精度和可靠性 都有了明显的提高。具有较为广阔的市场前景。
数字电子秤在各种生产领域和人民日常生活中得到广泛应用，按原理分为电 子秤、机械秤和机电结