便携式气压高度计设计

...............................................................前 第一章便携式气压高度计简 便携式气压高度计的研究目 便携式气压高度计的工作原 第二章便携式气压高度计的方案设 电源的方案选 单片机的方案选 传感器的方案选 模数转换的方案选 显示器件的方案选 电路的方案选 第三章便携式气压高度计的硬件设 电源电路设 单片机最小系统设 模数转换电路设 显示电路设 气压传感器电路设 电路的设 第四章便携式气压高度计的设 主程序设 模数转换子程序设 数据处理子程序设 显示子程序设 处理子程序设 第五章便携式气压高度计测 第六章总 致 参考文 附 :气压高度计；单片机；TLC549计通压传感器US9111的气压值，然后将气压值经过信号放大电路进行0-5V80.0mv由于TLC549分辨率为1/255,所以所测的数据基本能达到 ，式高度计的设计法大气压与人们的生活关，与的健康关，、等症状（所谓的高原反应），高度增加，人的感觉越明显。这就是因高度-100m～0m～m成反比关系,比例系数约为–(12.3～11.5)Pa/m，1m，大气压12Pa。利用此原理,来实现对高度的计算。推导计算公式：u=1.3P-155（KPa）,其中P初始值为100KPa。平面的大气压力，即海拔0米高度面的大气压强，一个标准大气压大约为1013.25hPa（760mmHg29.92inHg）。3、海拔高度愈高，压在其上的空气柱愈短，大气压也就愈低。因此，大气10012hPa.2-112MHz。电路：发出声音传感器电路：实现气压数据电单片液晶电电单片液晶电电电源电晶振电复位电5V15V5V单片机的方案选AT89S51具有ISP编程功能，这个功能的优势在于改写单片机器内的程序不需要把从工作环境上拔除,可以烧写。AT89S51的最高工作频33MHz,UARTAT89S51据,具有电源关闭标识。AT89S51具有全新的加密算法，这使得对于89S51的解犯在兼容性方面，AT89S51向下完全兼容51全部字系列产品比如805189C51方案二:AT89C51的工作最高频率为22MHz。采用FLASHROM，具有4KB的空间，能在3V超低压下工作，而且S51单片机完全兼容，但是运用于电路设计中时，由于不具备RSP编程技术，当对电路进行调试时，由于程序的错误修改AT89S51（AT89S5133MHz）烧写时无需插拔，相比AT89C51更不易损坏，并且AT89S51具有ISP在AT89C51。所以选择方案一。传感器的方案选范围。但由于的限制，此传感器具有良价比的US9111绝压型气压传感0103.4kpa，差分输出。SCP1000-SCP1000-D01是芬兰VTI公司生产的一款基于D-MEMS技术的绝对压力传感器，能在正常条件下达到级别的分辨率和1m的精度。SCP1000-D01提供了高精度、高速度、低功耗、和超级功耗4种模式。可供用户需要自行选择测量方式。SCP1000-D01100pa+100pa。方案比较：US9111的测量范围相对SCP1000-D01大，且价格较为便宜，所模数转换的方案选方案一A/D方案二TLC549是TI公司生产的一种低价位、高性能的8位A/D转换器，它以8位开关电容逐次近的方法实现A/D转换，其转换速度小于17us,最大转换速度为40000HZ,4MHZ典型系统时钟，电源为3至6伏。它能方便的采用三线串方案比较：TLC549相对于TLC0809所需要用的端口资源少，能够满足本文设本文设计的便携式气压高度计需要实现对气压高度值的上下限给予一定的提醒，所以需要有 电路，常用方案有以下几种：将语音信号通过采样转化为数字，在ICROM中，再通过电路将ROM中的数字还原成语音信号。语音能够清楚的报出语音，且能处理好几蜂鸣器是一种结构的电子讯响器，单片机的I/O口可以通过，本文设计的便携式气压高度计以单片机AT89S51为，由电源电路，传感器电路模数转换电路显示电路电路组成各部分电路的具体设计如下，3-1主要部分是采用线性稳压7805实现稳压,在输入电压存在波动时输出电压12V5V15V3-13-2，AT89S51CMOS84kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构内集成了通用8位处理器和ISPFlash单元功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多控制应用系统提供高性价，单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，PC＝0000H（即RST为高电平期间P0P1－P3N无效。地址锁存信号ALE也为高电平。根据实际情况选择如图3-2所示的复位电路，该电路在最简单的复位电路。AT89S51引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C3、C2按图3-2所示方式连C3／C2（C3C2决定，范围在0～33MHz之间，电容C3、C2取值范围在5～30pF之间。根据实际情况，本设计中采用12MHZ外部晶振，电容取值为30pF。3-2模数转换电路设本文设计的便携式气压高度计采用TLC549模数转换对气压数据进行数转换，TLC549是德州仪器公司生产的8位串行A/D转换器，可不通CLKCSDATAOUT17μsTLC54945500/s，TLC54940000/s。总失调诨差最大为±0.5LSB，型功耗值为6mW采用差分参考电压高阻输入可按比例量程校准转范围，VREF-接地，VREF+－VREF-≥1V，可用于较小信号的采样。TLC549的引3-31：3-3，P1SCKCSP1.71引脚REF+：输入，电压为+25v基准电引脚OGIN：输人，信号输人0～+2.5V电压引脚REF-：输人，负基准电压引脚GND：输人，地，接引脚CS：输入，片引脚DATAOUT：输出，串行移位引脚I/OCLOCK：输人，串行移位引脚VCC：输入，电

3-3TLC549本文便携式气压高度计采用的是1602字符D0-D7是数据传送口片机P0口，数据传至液晶并显示。RS接单片机P2.0口是写指令和写数据控制脚。RW接单片机P2.1口是单片机读数据和写数据控制脚。E接单片机P2.2使能端。VLLCD6×88×8RAM8LCDRAM3-43-4LCD1602本文便携式气压高度计采用的气压传感器US9111。但由于的限制，此次设计选择了具有良价比的US9111绝压型气压传感器，它的测量范围为0至103.4kpa，2：-5V-456-0（电压激励---（电流激励--温度系数（零偏移-----℃-℃3

31空2正信3空4负电5负电6负信7空8正电1、传感器激励源设的思路，设计了一个用来给传感器提供1.5mA电流的恒流源。具体电路如图3-5LM385-1.2，OP07。3-52、信号放大3-6R223-6图中，S-，S+S+=S-，R40R22，使电路两边对称既而增强了抗共模干扰的效果。中级差分运算电路如图3-753-7后置放大电路如示，根据Uo=(1+R15/R14)Ui，得出后置放大系数为3，3

3-8达到上下极限值时进行提醒。电路如图3-9所示。图3- 电路第四章便携式气压高度计的设主程序设主程序流程图如图4-1所示，首先进行状态初始化，LCD显示器上显示初始初始显显示初始字气气压数数据数据处判断有无达到上下结处显示对应数4-1CS(DATAOUT)I/OCLOCK作用。这种CS控制作用允许在同时使用多片TLC549时，共用I/OCLOCK，以减少多路(片)A/DI/O将CS置低。电路在测得CS下降沿后，再等待两个时钟上升沿和一个下降沿后然后确认这一变化最后自动将前一次转换结果的最(D7)DATAOUTI/OCLOCK2、3、45(D68I/OCLOCK6、保持低电平，这种状态需要维持36个系统时钟周期以等待保持和转换工作的完成。如果CS为低时I/OCLOCK上出现一个有效干扰脉冲，则微处理器/控制器将不器件的I/O时序失去同步；若CS为高时出现一次有效低电平，则将使引TLC5494-2adbl左adbl左移一开开结结返回4-2TLC549对 的数据进行处理。流程图如4-3所示显示子程序设

4-34-4NNYLCD4-4 子程序流程图如图4-5所示：开开结图4- 控制电路，LCD5-1在标准大气压下（100KPa，气压传感器输出电压为25mv时，高度值为0m，5-25-226.3mv-3所示：5-399KPa第六章、的单片机AT89S51与作为主控，结合、显示电路并用C语言编写主、，在本次设计过程中老师对该从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成，，会有很多的碰撞和交流始终记得曾在经贸学院同窗学习，这将是我 ， 飞编.MCS-51单片机原理及系统应用[M].西安:西安电子科技大 C语言程序设计——使用MCS-51[M].:人民邮电李群芳编.单片机原理与应用实训 大 编.单片机技术 #defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitDO=P1^5;sbitCLK=P1^6;sbitCS=P1^7;sbitP10=P1^0;sbitP11=P1^1;sbitP12=P1^2;sbitP13=P1^3;sbitJ1=P3^0;sbitQ=P3^1;sbitrs=P2^0;sbitrw=P2^1;sbite=P2^2; uintadbl;voiddelay(uint //delay{}voiddelay1(uchar {uchari,j;}charread_549(){uchari;{if(DO==1)adbl++;}}1m,12pa)略。void{}bitlcdbz(){bitresult;return}voidwrite_cmd(ucharcmd)