1、目錄一、設(shè)計(jì)題目與設(shè)計(jì)任務(wù)11 .設(shè)計(jì)題目：?jiǎn)纹瑱C(jī)壓力測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)12.設(shè)計(jì)任務(wù)1二、前言1三、主體設(shè)計(jì)11、系統(tǒng)設(shè)計(jì)12、系統(tǒng)框圖13、設(shè)計(jì)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(xiàn)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(jì)題目：?jiǎn)纹瑱C(jī)壓力測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 .設(shè)計(jì)任務(wù)1、本設(shè)計(jì)是微機(jī)控制的制氧機(jī)壓力測(cè)控系統(tǒng)。單片機(jī)系統(tǒng)通過壓力傳感器和檢測(cè)比較器測(cè)得氣缸內(nèi)壓力達(dá)到某一上限值（176kPa和下限值（64kPa）寸，單片機(jī)系統(tǒng)控制執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作（達(dá)到上限值時(shí)打開放氣閥放氣，達(dá)到下限值關(guān)

2、閉放氣閥進(jìn)行充氣）。如此反復(fù)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(dá)不到設(shè)定值（176kPa和64kPa測(cè)進(jìn)行光報(bào)警。2、寫出壓力測(cè)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(jì)。單片機(jī)采用89S52;選擇適合上述測(cè)量范圍的壓力傳感器，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集及信號(hào)調(diào)理電路，設(shè)計(jì)鍵盤顯示電路及報(bào)警電路。（2）編制壓力測(cè)量程序。二、前言本設(shè)計(jì)為基于AT89S52單片機(jī)的氣缸壓力測(cè)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(cè)量氣缸供氧系統(tǒng)的壓力，并進(jìn)行實(shí)時(shí)壓力（LED顯示。單片機(jī)控制部分實(shí)現(xiàn)當(dāng)壓力超出上限值176kPa時(shí)，放

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

4、210030G3S)測(cè)量氣缸中的壓力(0207kPa)輸出電流信號(hào)(75150mA),經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換(結(jié)果為0000000011111111即0255)后給單片機(jī),單片機(jī)進(jìn)行算法處理將傳感器的輸出信號(hào)和測(cè)量的壓力對(duì)應(yīng)起來并實(shí)時(shí)顯示在LED上，當(dāng)所測(cè)壓力大于176kPa時(shí)，放氣閥打開進(jìn)行放氣，當(dāng)所測(cè)壓力小于64kPa時(shí)，放氣閥關(guān)閉，進(jìn)氣閥給氣缸充氣。此過程中若放氣或充氣10S任沒達(dá)到正常的壓力范圍則進(jìn)行1S報(bào)警。當(dāng)然A/D轉(zhuǎn)換的啟停、壓力大小的判斷、10S延時(shí)都由單片機(jī)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(dòng)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(jì)的壓力范圍(0200kPa),最終選擇1210-030G-3s壓力傳感器，它的測(cè)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(píng)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(hào)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(guó)力11wm91FHBMH工件油投mir、“獨(dú)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(duì)照友壓力畤原骷等姓電咯典型應(yīng)用電路如下:產(chǎn)品應(yīng)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(jì)仿真時(shí)由于PROTEU舟沒有傳感器，因此用一個(gè)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(jìn)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(hào)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(hào)STAR轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。START"轉(zhuǎn)換啟動(dòng)。AB、C地址線、通道端口選擇線。CLK-一時(shí)鐘信號(hào)。ADC0809要求外接時(shí)鐘頻率為10kHz1.2MHz通常使用頻率為500KHz的時(shí)鐘信號(hào)。EOC-轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。EOC=1轉(zhuǎn)換結(jié)束。D7D0數(shù)據(jù)輸出線。OE-輸出允許信號(hào)。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(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V,Vref(-)=-5V)ADC0809與MCS-51單片機(jī)的連接主要涉及兩個(gè)問題。一是8路模擬信號(hào)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(shí)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(guó)工及工及4I1T.,叫IN.實(shí)際畫圖時(shí)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(xiàn)1 .«51單片機(jī)原理及應(yīng)用一基于KeilC與Proteus陳海宴北京航空航天大學(xué)出版社。2 .單片機(jī)原理與接口技術(shù)第二版馬淑華等北京郵電大學(xué)出版社。3 .微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)第二版馮博琴吳寧清華大學(xué)出版社。五、結(jié)束語本次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)一周，除鍵盤電路外基本完成了所要求的設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)過程中參考了陳海宴老師編著的51單片機(jī)原理及應(yīng)用一基于KeilC與Proteus一書中數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于：考慮到現(xiàn)場(chǎng)傳感器的氣體壓力測(cè)量與傳感器輸出是實(shí)時(shí)進(jìn)行的，因此ADC0808的模數(shù)轉(zhuǎn)換必須時(shí)刻進(jìn)行，至少兩次轉(zhuǎn)換之間的時(shí)間間隔不能太長(zhǎng)。但

10、是如果一次轉(zhuǎn)換完成后立即進(jìn)行下一次轉(zhuǎn)換，則對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換子程序就是一個(gè)死循環(huán)，這樣的話就不能進(jìn)行報(bào)警，因?yàn)闊o法取出10S之后的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)?？紤]到這個(gè)問題之后再轉(zhuǎn)換之程序中做一個(gè)0.1S的延時(shí)，這樣每次轉(zhuǎn)換大約耗時(shí)0.1S,轉(zhuǎn)換子程序進(jìn)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(jìn)行報(bào)警了。當(dāng)然，這樣做的局限是使得LED的顯示不那么連續(xù)了。因此，進(jìn)一步想辦法解決這個(gè)問題是我們以后應(yīng)該繼續(xù)做的。設(shè)計(jì)過程中老師和同學(xué)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(bào)警顯示voiddelay(uintm)/LED顯示延時(shí)子程序while(m-);delay1(uintc)循環(huán)間隔延時(shí)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(gè)位位選P1=tableP%10;/個(gè)位段選delay(500);/個(gè)位顯示延時(shí)約1msP2=0xfd;/十位位選P1

13、=tableP/10%10;/十位段選delay(500);十位顯示延時(shí)約1msP2=0xfb;/百位位選P1=tableP/100%10;/百位段選delay(500);/百位顯示延時(shí)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(shí)100ms(0.1s)START=1;/啟動(dòng)下一次轉(zhuǎn)換START=0;voidmain()/主程序ONOFF=0;/初始時(shí)放氣閥關(guān)閉START=0;初始時(shí)不進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換ALARM=0;初始時(shí)不報(bào)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(shí)約0.1*100=10sPP=P;if(PP>176)/10s后壓力任超出上限則進(jìn)行報(bào)警ALARM=1;delay1(1000);/報(bào)警顯示延時(shí)1sif(PP<64)/10s后壓力任超出下限則進(jìn)行報(bào)警ALARM=1;delay1(1000);報(bào)警顯示延時(shí)1sif(64<PP<176)/10s后壓力正常則不進(jìn)行報(bào)警ALARM=0;delay1(1000);elseif(64<PP<176)AL

15、ARM=0;/10s后壓力正常則不報(bào)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