基于单片机的数字压力表设计

基于单片机的数字压力表设计(论文13000字)
摘要
压力是工业生产过程中的重要参量之一。为了保证生产和设备的安全运行，压力的检测或控制至关重要。在工业生产过程中，实现智能化压力测量与控制必不可少。本设计主要通过AD转换器及单片机芯片对传感器测得的信号进行处理与分析,使其实现智能化功能。介绍了智能单片机外围电路和传感器连接电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程，以及误差分析和精度分析。
本次设计是基于STC89C52单片机的测量与显示。首先将压力传感器将测得的压力转换成电信号，然后由24位A／D转换器将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，经单片机处理后转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。
本设计的最终结果是，将软件程序下载到硬件上调试出来需要显示的数据，当压力改变时，输入的模拟信号发生变化，经A/D转换和单片机处理后，LED将显示不同的数值。
关键词:压力；STC89C52单片机；压力传感器；A/D转换器；LED显示

Digital Pressure Gauge Based on Single Chip Microcomputer
Abstract
Pressure is one of the important parameters in the industrial production process. In order to ensure the safe operation of production and equipment, pressure detection or control is essential. In the industrial production process, to achieve intelligent pressure measurement and control is essential. The design of the AD converter and microcontroller chip through the sensor measurement of the signal processing and analysis, to achieve intelligent function. The hardware design of the peripheral circuit and the sensor connection circuit of the intelligent single chip microcomputer is introduced, and the software programming, as well as the error analysis and the precision analysis, are carried out according to the hardware.
This design is based on STC89C52 single-chip measurement and display. First, the pressure sensor will be measured pressure into electrical signals, and then by the 24-bit A / D converter analog signal can be converted into a single chip can identify the digital signal, processed by the microcontroller into the LED display can be identified information, the final display Output.
The final result of this design is to download the software program to the hardware to debug out the need to display the data, when the pressure changes, the input analog signal changes, after A / D conversion and single-chip processing, LED will show different values.
Key words: pressure; STC89C52 single-chip; pressure sensor; A/D converter.

研究内容和结构安排
本文研究了一种智能数字压力表的设计与实现。本文共分为五章，组织结构如下：
第一章：绪论。介绍论文的选题背景和意义，压力测量检测技术发展现状，存在的问题和未来发展方向，以及压力测量在工业发展中的重要地位，最后说明论文的内容和结构安排。
第二章：从硬件方面介绍了设计的整体思路。包括各种硬件的选择、传感器的传感，各个硬件模块电路的设计和计算方法。
第三章：智能数字压力表软件设计。先介绍基本设置功能的设计，再详细介绍模拟量采集模块，按键处理，中断处理等各个功能模块的软件设计。
第四章：实验数据与结果。在室温下对智能数字压力表进行标定，记录测量数据结果并对数据误差来源进行了分析。
第五章：最后对全文进行总结和展望。

目 录
摘要    4
第1章绪论    6
1.1引言    6
1.2课题研究的目的和意义    6
1.3 国内外的发展现状    6
1.4压力测量技术的两个发展方向    7
1.5研究内容和结构安排    7
第 2 章硬件设计    7
2.1 硬件总体设计    7
2.2传感器模块    8
2.2.1传感器的静态特性    8
2.2.2 压力传感器的选择    9
2.2.3应变式压力传感器的工作原理    10
2.3  A/D转换器的选择    12
2.3.1 HX711A/D转换器简介    12
2.3.2 HX711A/D转换器参数    13
2.3.3  HX711模块对产生的5mV电压进行处理    15
2.4 单片机的选择    15
2.4.1  52单片机简介    15
2.4.2  52单片机参数    15
2.4.3 STC89C52具体介绍：    17
2.4.5  STC89C52单片机的优点    18
2.5 按键模块    19
2.6 液晶显示模块    19
2.7报警模块    20
2.8电源模块    20
第三章系统软件设计    20
3.1 软件开发工具介绍    20
3.2 软件模块设计    21
3.2.1 主程序设计    21
3.2.2 按键处理模块    23
3.2.3报警处理模块    25
3.2.4A/D转换器转换模块    25
3.2.5 按键处理数码管显示函数    28
3.2.6中断服务程序    30
3.2.7多点校准补偿    31
第 4 章实验与误差分析    32
4.1实验    32
4.1.1对误差补偿前数字压力表进行压力逐渐递增的测量实验6次，得到下表数据，求出精度平均值。    32
4.1.2对误差补偿后数字压力表进行压力逐渐递增的测量实验6次，得到下表数据，求出精度的平均值。    33
4.2误差分析    34
第 5 章总结与展望    34
5.1 总结    34
5.2 展望    35
致谢    35
参考文献    36