1、目錄一、設(shè)計題目與設(shè)計任務11 .設(shè)計題目：單片機壓力測控系統(tǒng)設(shè)計12.設(shè)計任務1二、前言1三、主體設(shè)計11、系統(tǒng)設(shè)計12、系統(tǒng)框圖13、設(shè)計思路24、壓力傳感器和A/D轉(zhuǎn)換芯片選擇2(1)壓力傳感器1210030G3S2(2) AD模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC08093四、參考文獻4五、結(jié)束語4六、完整程序5七、仿真結(jié)果7八、程序流程圖91 .設(shè)計題目：單片機壓力測控系統(tǒng)設(shè)計2 .設(shè)計任務1、本設(shè)計是微機控制的制氧機壓力測控系統(tǒng)。單片機系統(tǒng)通過壓力傳感器和檢測比較器測得氣缸內(nèi)壓力達到某一上限值（176kPa和下限值（64kPa）寸，單片機系統(tǒng)控制執(zhí)行相應的動作（達到上限值時打開放氣閥放氣，達到下限值關(guān)

2、閉放氣閥進行充氣）。如此反復循環(huán)，不斷將氧氣提供給需氧者。在此過程中若充氣或放氣10s仍達不到設(shè)定值（176kPa和64kPa測進行光報警。2、寫出壓力測量過程，繪制壓力控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。3、（1）系統(tǒng)硬件電路設(shè)計。單片機采用89S52;選擇適合上述測量范圍的壓力傳感器，設(shè)計數(shù)據(jù)采集及信號調(diào)理電路，設(shè)計鍵盤顯示電路及報警電路。（2）編制壓力測量程序。二、前言本設(shè)計為基于AT89S52單片機的氣缸壓力測量與控制系統(tǒng)，壓力傳感器選擇1210-030*3S,能包"E0207kPa范圍內(nèi)有效測量氣缸供氧系統(tǒng)的壓力，并進行實時壓力（LED顯示。單片機控制部分實現(xiàn)當壓力超出上限值176kPa時，放

3、氣閥打開進行放氣，當壓力低于下限值64kPa時，放氣閥關(guān)閉，氣缸充氣；壓力在正常范圍（64176kPa>時，壓力改變不影響放氣閥的狀態(tài)。報警功能實現(xiàn)當壓力超出設(shè)定的壓力范圍（64176kP0110S時，發(fā)光二極管點亮進行報警。關(guān)鍵詞：AT89S52t1片機、1210030G3s型壓力傳感器、LED顯示、報警。三、主體設(shè)計1、系統(tǒng)設(shè)計考慮到過程控制系統(tǒng)的一般組成及本次設(shè)計的任務要求，本設(shè)計主要由以下幾部分組成：被控對象（氣缸及附帶的進氣閥和放氣閥）、壓力傳感器FT、A/D轉(zhuǎn)換（ADC0808、AT89S52單片機、LED顯示、報警電路和放氣閥驅(qū)動電路。2、系統(tǒng)框圖3、設(shè)計思路壓力傳感器(1

4、210030G3S)測量氣缸中的壓力(0207kPa)輸出電流信號(75150mA),經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換(結(jié)果為0000000011111111即0255)后給單片機,單片機進行算法處理將傳感器的輸出信號和測量的壓力對應起來并實時顯示在LED上，當所測壓力大于176kPa時，放氣閥打開進行放氣，當所測壓力小于64kPa時，放氣閥關(guān)閉，進氣閥給氣缸充氣。此過程中若放氣或充氣10S任沒達到正常的壓力范圍則進行1S報警。當然A/D轉(zhuǎn)換的啟停、壓力大小的判斷、10S延時都由單片機來控制。4、壓力傳感器和A/D轉(zhuǎn)換芯片選擇(1)壓力傳感器1210-030-3S網(wǎng)上查找了很多壓力傳感器，其中較為典型常用的是

5、上海名動公司生產(chǎn)的MDPS系列和MDGA高精度絕壓傳感器，但是由于二者都不適合本次課程設(shè)計的壓力范圍(0200kPa),最終選擇1210-030G-3s壓力傳感器，它的測壓范圍為30*6.895=207kPa輸出電流范圍是75150mA,性能參數(shù)如下：1210型中壓性能參蛀供電電；LSniA)專詞If;”叫修事用由通用等數(shù)H1«典更值nxHIt清里特出75&mI5QTIlV1W嘉憤比1±rfflz非方性O(shè).OS4.1，VSJ記評00I04ttfS轉(zhuǎn)入情¥拉(0150044%tax生£S誤差D/33.4尊有出里雨差打。.等±HT51.&#

6、163;,4號囂必E等0,1片，電受1.56m*510砧出»音】上.LX7硝M更就曦日M1f怡，電電50VDCK壯國力11wm91FHBMH工件油投mir、“獨立介任二M揩M料相兼看的4=足設(shè)掛汽修I。電氣連接對照友壓力畤原骷等姓電咯典型應用電路如下:產(chǎn)品應用示例lllfr-CISB-gSTH1311nLe*-期丁力1才9結(jié)若什J-Citui歷才虺；4輪1.0差I(lǐng)I設(shè)計仿真時由于PROTEU舟沒有傳感器，因此用一個范圍為75150分壓電路代替?zhèn)鞲衅鞯妮敵鲭娏鳎沟姆抡娴靡赃M行。(2)AD模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809ADC0809是目前廣泛使用的逐位逼近型8位單片A/D轉(zhuǎn)換芯片，片內(nèi)含8

7、路模擬開關(guān)，可允許8路模擬量輸入。主要由3部分組成：模擬輸入選擇部分、轉(zhuǎn)換器部分、輸出部分。ADC0809芯片為28引腳為雙列直插式封裝，ADC0809主要信號引腳功能說明如下：IN7IN0八路模擬量輸入通道。ALE-地址鎖存允許信號STAR轉(zhuǎn)換啟動信號。START"轉(zhuǎn)換啟動。AB、C地址線、通道端口選擇線。CLK-一時鐘信號。ADC0809要求外接時鐘頻率為10kHz1.2MHz通常使用頻率為500KHz的時鐘信號。EOC-轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。EOC=1轉(zhuǎn)換結(jié)束。D7D0數(shù)據(jù)輸出線。OE-輸出允許信號。OE=1,輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。Vcc+5V電源。Vref參考電源參考電壓用來與輸入的模

8、擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V,Vref(-)=-5V)ADC0809與MCS-51單片機的連接主要涉及兩個問題。一是8路模擬信號通道的選擇，二是A/D轉(zhuǎn)換完成后轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送有定時傳送方式、查詢方式、中斷方式這三種方式。A、B、C的值與被選擇的通道之間的關(guān)系如下表11所示：表11通道選擇表CBA被選擇的通道DO001。10ui1110010110111國工及工及4I1T.,叫IN.實際畫圖時由于PROTEUS沒有ADC0809,因止匕用ADC0808代替。ADC0808和ADC0809的使用接發(fā)相同，只是ADC0809的轉(zhuǎn)換誤差為

9、1位，ADC0808為5位而已。四、參考文獻1 .«51單片機原理及應用一基于KeilC與Proteus陳海宴北京航空航天大學出版社。2 .單片機原理與接口技術(shù)第二版馬淑華等北京郵電大學出版社。3 .微型計算機原理與接口技術(shù)第二版馮博琴吳寧清華大學出版社。五、結(jié)束語本次課程設(shè)計歷時一周，除鍵盤電路外基本完成了所要求的設(shè)計任務。設(shè)計過程中參考了陳海宴老師編著的51單片機原理及應用一基于KeilC與Proteus一書中數(shù)字電壓表的設(shè)計。本設(shè)計的難點在于：考慮到現(xiàn)場傳感器的氣體壓力測量與傳感器輸出是實時進行的，因此ADC0808的模數(shù)轉(zhuǎn)換必須時刻進行，至少兩次轉(zhuǎn)換之間的時間間隔不能太長。但

10、是如果一次轉(zhuǎn)換完成后立即進行下一次轉(zhuǎn)換，則對應的轉(zhuǎn)換子程序就是一個死循環(huán)，這樣的話就不能進行報警，因為無法取出10S之后的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。考慮到這個問題之后再轉(zhuǎn)換之程序中做一個0.1S的延時，這樣每次轉(zhuǎn)換大約耗時0.1S,轉(zhuǎn)換子程序進行多少次轉(zhuǎn)換通過主程序來控制，這樣調(diào)用轉(zhuǎn)換子程序100次之后就可以得到10S以后的轉(zhuǎn)換結(jié)果，將轉(zhuǎn)換結(jié)果和壓力上下限比較以后就可以決定是否進行報警了。當然，這樣做的局限是使得LED的顯示不那么連續(xù)了。因此，進一步想辦法解決這個問題是我們以后應該繼續(xù)做的。設(shè)計過程中老師和同學給了我很多支持和幫助，這里一并致謝！六、完整程序#include<reg51.h>#de

11、fineuintunsignedint#defineucharunsignedcharucharcodetable=0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xf6,0xee,0x3e,0x9c,0x7a,0x9e,0x8e;/七段共陰數(shù)碼管編碼表sbitSTART=P3A0;sbitEOC=P3A1;sbitOE=P3A2;sbitONOFF=P3A3;控制放氣門開或關(guān)sbitALARM=P3A4;報警顯示voiddelay(uintm)/LED顯示延時子程序while(m-);delay1(uintc)循環(huán)間隔延時C毫秒子程序uchara,b;for

12、(;c>0;c-)for(b=142;b>0;b-)for(a=2;a>0;a-);voidfun1(uinti)/AD轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理子程序uintP;externuintPP;/定義全局變量PPSTART=1;START=0;while(i>0)/fun1只執(zhí)行i次if(i>0)OE=1;P=P0;/轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出使能/AD轉(zhuǎn)換結(jié)果賦給PP=P*1.0/255*207;OE=0;P2=0xfe;完成75150mA至U0207kPa的轉(zhuǎn)換/停止輸出/個位位選P1=tableP%10;/個位段選delay(500);/個位顯示延時約1msP2=0xfd;/十位位選P1

13、=tableP/10%10;/十位段選delay(500);十位顯示延時約1msP2=0xfb;/百位位選P1=tableP/100%10;/百位段選delay(500);/百位顯示延時約1msif(P>176)ONOFF=1;打開放氣閥if(P<64)ONOFF=0;/打開放氣閥i=i-1;delay1(100);/每次轉(zhuǎn)換后延時100ms(0.1s)START=1;/啟動下一次轉(zhuǎn)換START=0;voidmain()/主程序ONOFF=0;/初始時放氣閥關(guān)閉START=0;初始時不進行AD轉(zhuǎn)換ALARM=0;初始時不報警OE=0;while(1)/死循環(huán)fun1(1);/調(diào)用一

14、次轉(zhuǎn)換子程序PP=P;轉(zhuǎn)換處理結(jié)果(壓力值)給PPif(PP>176|PP<64)/判斷壓力是否超限fun1(100);壓力超限則調(diào)用轉(zhuǎn)換子程序100次，用時約0.1*100=10sPP=P;if(PP>176)/10s后壓力任超出上限則進行報警ALARM=1;delay1(1000);/報警顯示延時1sif(PP<64)/10s后壓力任超出下限則進行報警ALARM=1;delay1(1000);報警顯示延時1sif(64<PP<176)/10s后壓力正常則不進行報警ALARM=0;delay1(1000);elseif(64<PP<176)AL

15、ARM=0;/10s后壓力正常則不報警七、仿真結(jié)果U2+150RV1+150+751216模擬傳感器輸出IN0CLOCKIN1STARTIN2IN3EOCIN4IN5OUT1IN6OUT2IN7OUT3OUT4ADDAOUT5ADDBOUT6ADDCOUT7ALEOUT8VREF(+)VREF(-)OEADC080825242360P307P3121P07P06-19P0518P048P0315P0214P0117-P009P32LED顯示+5VA32PPH-PI23-PT3-4P145P156P16/pi/8P101XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3

16、/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/INT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RDV一-39P00.38P0137P0236P0333534P0533P06-32P07匚21P20122P21231-P2224P2325P24-26-P25了27P2628P27.10P30

17、H11P3-12P32，13P33-14P3415P35-1617P36P372345TT8-TRP1RESPACK-8R3300U3(CLK)U3D4D3LED-BLUECLKMRD0D1D2D3D5D6D774LS273R1Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q71k本D11N914RL1AT89C51正常壓力范圍，放氣閥關(guān)閉U2+150IN0IN3RV125ADDAADDB22ADC0808模擬傳感器輸出22pf22pfU1019XXTAL12MHzP0.0/AD0P0.1/AD1IN1IN2IN4IN5IN6IN7ADDCALEVREF(+)VREF(-)12162423中+75+150+75

18、:心.39P00CLOCK1018XTAL2P0.2/AD2P0.3/AD3START2I38P0133736P035-,P306EOCOUT6OEOUT1OUT2OUT3OUT4OUT5OUT7OUT8+5VRST3EAP10P1.0P1.1P1.2PSENALER41K1-P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51RP1P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD:"35P046；34.33P068By32-P07921P2022P21231P2224P2325P2426P2527P26-28-P2710P30T11P3112P32T13P33.14P3415P35二16P3617P37I9Sled顯示+5VRESPACK-8R3U3(CLK)D11N914G6B-2214P-US-DC-5311RL1LED-BLUER2300D2U3D0CLK300MRD1D2D3D4D5D6D7Q01kQ1Q2I9R1Q12N3391