文献综述-气压检测与预警.doc

苏州大学本科生毕业设计（论文）附件：文献综述文献综述11电子信息科学与技术 (1116405010) 张琦（苏州大学应用技术学院）1. 课题背景目前，天气预报已经走进人们的生活，无论电脑、电视、手机都能看到，就连商场、超市都有天气温馨提示。天气现象和温度每天都预报，每一个人都能感觉到，从而引起人们的重现。然而天气变化，给人们带来的影响，不仅仅是带不带雨伞和增减衣服的问题。更多的时候，天气突变，将使人们身体出现不适，健康亮起红灯，甚至造成致命危险和突如其来的灾难。比如气压，媒体不报道，人们也难以察觉，几乎被人们忘却。殊不知，大气压变化，尤其是气压的降低，哪怕是极其微弱的变化，都会使人感到不适、烦闷，甚至影响病情。1在我们的日常生活中活塞式抽水机、离心式水泵、高压锅、吸盘、吸管喝饮料、医用输液瓶等都是大气压的运用。大气压的值与维度、气候、季节的变化有关，一般来说，气压随高度的降低而增大，晴天气压比阴天高，冬天的气压也比夏天的气压高一些。2. 研究目的与现状2.1. 研究目的和意义人在高压环境中呆一段时间后，人体会出现氮饱和的现象。当我们重新回到标准大气压的环境中时，人体内多余的氮就会从血液由肺泡的呼吸排出，这是一个极其缓慢的过程，但如果是很快的回到标准大气压时，脂肪中的氮就会停留在人体内，不能及时被排出，从而形成小的气泡引起气栓等疾病，给人体的健康带来影响。低气压主要影响人体氧气的供应。气压下降时，空气中氧的含量降低人体血氧不足，脑供血就会不足，引起呼吸加快、心率加快。严重的还会出现头晕、恶心、呕吐的症状。内地不少人都想目睹西藏拉萨美丽的高原风光，平原与高原的气压变化很大，过低的气压不得不让人有所顾忌。2气压监测系统可以让人们实时了解大气压的情况，在气压过低或过高时报警，有一个预警的功能，让人们时刻注意气压变化而引起的身体上的不适，以便应对。而基于单片机的气压监测系统就能够实时、精准、可靠的监测气压，并实现报警功能。2.2. 研究现状与存在的问题2.2.1研究现状近年来，传感器技术的发展十分迅速，并且广泛的应用到我们的日常生活中来。因为传感器的普遍应用，越来越多智能测量仪器逐渐问世。普通测气压方法有水银测气压法、沸点测气压法。利用液体沸点与大气压的关系来完成测量的就是我们常说的沸点测气压法，但是这种方法现在已经很少采用了。液体重量与大气压力平衡这一方法是以前采用最广泛的测量方法，如：使用长期稳定和准确度高的水银来测量大气压。3但现在，人们正慢慢地偏向电子气压表，电子气压表的准确度不比水银气压表的准确度差且容易读数，如：空盒气压表。原理是：在一个固定的弹性膜片的一面加大压力时，膜片会变形。测出膜片两边因压力差而产生的形变。现在的不少压力传感器都有温度补偿这一功能作为校准工作的一个部分，这大大降低了温度对气压的影响，同时提高了传感器测量的准确度。42.2.2 存在的主要问题多数气压计是采用模拟电路及继电器控制，存在电路繁琐,可调节性差，受温度影响大，响应速度慢，有噪音等缺点。金属盒气压计的主要部分是一种波纹状表面的真空金属盒。为了不使金属盒被大气压所压扁，用弹性钢片向外拉着它。大气压增加，盒盖凹进去一些；大气压减小，弹性钢片就把盒盖拉起来一些。盒盖的变化通过传动机构传给指针，使指针偏转。从指针下面刻度盘上的读数，可知道当时大气压的值。它使用方便，便于携带，但测量结果不够准确。3. 课题途径及步骤针对大气压监测并实现无线传输功能的这一问题，本文设计了一个以单片机为基础的气压检测系统。详细介绍了气压监测系统的原理和系统组成，其中包括传感器信号输入模块、无线信号传输和接受模块、显示报警系统的设计。其工作原理是：使用半导体压力传感器来直接地测的大气压的数值，经由AD转换和温度补偿，再将这个数字量经由无线发射器将压力信息发送到中央接收器模块上，然后把接收到的气压数据在显示屏上进行显示。当气压高于预设的上限或者低于预设的下限时，系统会通过蜂鸣器自动报警。其中本文用的无线数据传输系统是由52单片机的最小系统和nRF24L01无线射频收发器件构成，该系统可以实现短距离无线数据的安全高效传输，这一传输方式与其他传输方式如:超短波电台、GPRS、蓝牙、红外线等相比，具有价格便宜，设计简单，便于携带等优点。5课题实施主要分为：资料收集及当前研究现状分析、气压监测、无线传输、信息显示与比较报警、实验与仿真等几个阶段。 4. 可能遇到的问题及应变措施（1）问题：压力传感器不能正常工作。 拟采取措施：查阅关于大气压正常数值的资料，选择合适的压力传感器。（2）问题：无线传输模块传输有误，无法正常通信，影响气压值的显示。拟采取措施：采用合适的无线传输模块（考虑距离、温度、功耗等）。设置合理的通讯速率、合理的信息码格式（3）问题：当程序出错或操作运行不当，导致系统紊乱或死机，导致显示气压不正确。 拟采取措施：设置复位按钮，使系统重新启动。参考文献1.苏航月,魏明英,程相改,夏鑫鑫. 浅析气压变化对人们生活的影响J. 农村实用科技信息,2010,09:42.2.丁当.气压变化也会影响健康J. 健身科学,2014,05:42.3.张金燕,刘高平,杨如祥. 基于气压传感器BMP085的高度测量系统实现J. 微型机与应用,2014,06:64-67.4.王俊彩,王福平,侯