电子风压表设计

字数:16840.页数:59  文档编号:JD396

 摘要
 
本毕业设计是以AT89S51为核心的《电子风压表》设计，《电子风压表》是传统的指针式仪表的改进，既把传统的指针显示变为直观的数字显示。减小了视觉误差问题。
压力传感器把检测到的压力信号变为毫伏级的模拟信号，经过运算放大器放大为0~5伏的电压信号送入AD转换器的模拟输入端，AD转换器把模拟量转化为对应的数字量。AD转化完的数字量由单片机读入，进行相应的代码转化。本设计是把读入的8位数字信号通过单片机程序转化为对应的0~2000PA的压力值显示在四位LED数码管上。
这个《电子风压表》还设计了上下限报警功能。报警是通过键盘上的三个按键完成的，
三号键为开启和关断报警设置键，二号键为下限报警设置键，一号键为上限报警设置键。上限报警时最高位LED显示0并闪烁，下限报警时次高位LED显示0并闪烁。
 
关键字:单片机，压力，AD转换器

Abstract
This paper mainly designs the electronic draft gage, which is at core of AT89S51. Electronic draft gage ameliorate the traditional pointer type instrument, which change the traditional pointer show into a visual display. Through these it reduce the problems of visual errors.
Pressure sensor changes the detected pressure signals into analog signals of mV level. Then these are magnified 0~5 Voltage signals by amplifier and sent these to the analog input of AD converters. AD converter transforms the analog signals to the corresponding digital signals. And then the MCU reads the digital signals and transforms the corresponding codes. This paper transforms the 8 digital signals that are read into corresponding 0~2000PA pressure through the MCU that display on the four Nixie tubes.
This electronic draft gage also design the alarm function, which is completed through the three keys on the keyboard. The third key open and set off the alarm, the second key is the lower limiting alarm button; the first key is the upper limiting button. The highest ceiling LED displays 0 and flash when the upper limiting button alarm and the higher ceiling LED display 0 and flash when the lower limiting button alarm.

key word：MCU，Pressure，AD converters

目  录
1绪论  1
1．1 简电子风压表的概述  1
1．2电子风压表的特点   1
1．3  主要要求  2
1．3．1参数要求  2
1．3．2  软件要求   2
2 电子风压表的硬件设计  3
2．1 方案论证  3
2．2总体结构图   5
2．3   单片机的简介   5
2．4  AT89S51单片机的硬件结构  6
2．4．1 单片机片内结构  6
2．4．2  AT89S51单片机的内部存储结构  8
2．4．3  晶振频率   8
2．4．4复位操作方式   11
2．5  压力传感器  12
2．6 INA128高精度的通用仪表放大器  13
2．6．1  INA128运放概述   13
2．6．2 INA128运放特点  14
2．6．3放大器参数计算  15
2．7  A/D  转换  15
2．7．1 SPI总线概述  15
2．7．2 SPI总线接口及时序  17
2．7．3   TLC549芯片的简介   17
2．8 显示部分  20
2．8．1  74LS47寄存器   20
2．8．2  74LS138引脚说明   21
2．8．3  共阳极7段LED数码管  22
2．9  键盘系统方案设计  23
2．10  电子风压表的硬件原理结构图  25
3  电子风压表的软件设计   26
3．1主程序  26
3．2  AD转换程序  28
3．3  乘以784程序   30
3．4 二进制转换压缩BCD码程序  32
3．5 压缩BCD转非压缩BCD程序  34
3．6 显示程序   36
3．7 键扫描程序  40
3．8 报警子程序   43
结论  46

致 谢  47
参考文献  48

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