开题报告压力检测系统设计

基于单片机的压力检测系统设计

专业：指导老师：研究背景及意义研究目标和任务研究的要求和结果研究的方法及过程研究背景及意义

在煤炭工业、制药、冶金、制造、钢铁、供水、化工等行业中，压力是工业生产过程中的重要参数之一。随若现代工业的发展，对于压力传感器的需求星越来越大，要求也越来越高，传统的传感器生产及性能已逐渐不能满足需求，各个传感器生产厂商开始研制生产新型传感器，并增加自动化生产线，提高生产效率，降低成本，以提高市场竞争力和适应现代工业的应用。而对压力检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件，所以压力测试技术的改进与发展历来受到众多行业的高度重视。研究背景及意义煤炭工业中,支护技术和支护设备有着广泛的应用。单体液压支柱密封质量和保持压力的性能,直接影响安全生产。因此对单体液压支柱的压力检测非常重要。传统的传感器的测星方法大都采用手工操作，特别是压力传感器，基本上都是采用手动油压或气压标定。鉴于此，选择压力传感器作为前端检测元件，以51单片机作为检测仪的运用编写的检测软件，并设计新型成本低廉，使用方便的压力检测系统，以期克服原有检测仪的不足。研究目标和任务

1.系统地掌握控制器的开发设计过程，相关的电子技术和传感器技术等，进行设计任务和功能的描述；2.进行系统设计方案的论证和总体设计；3.从全局考虑完成硬件和软件资源分配和规划，分别进行系统的硬件设计和软件设计；4.进行硬件调试，软件调试和软硬件的联调。影响设计的因素

1.传感器的选型 2.确定硬件需求 3.系统软件编写 4.系统测试环境1.传感器的选型压力传感器的选择是本设计成功的关键要素之一。所选压力传感器应具有体积小、动态响应快、测量精度和灵敏度高、使用简便等优点。用压力传感器检测压力,可以选用硅压力传感器。压力传感器内部最好是采用了温度补偿措施，温度漂移要小，适应环境温度范围要大。量程漂移和零点漂移要尽可能小，必要时可采取一定的措施进行补偿。传感器的线性特性应比较理想2.确定硬件需求采用的单片机是51单片机。要求带内存足够大的闪烁可编程可擦除只读存储器、低电压,高性能单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦写100次以上，以满足编程和反复调试。且应采用标准制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。3.系统软件编写本系统应用软件采用MCS-51C语言编程，将采用模块化、结构化的设计方法，整个程序由程序、中断子程序、键盘操作子程序、LED显示子程序、A/D转换器数据操作子程序组成。从整体上可分为主体程序和中断服务子程序。主体程序：实现系统主体功能。中断服务子程序则需要完成以下功能：1）配合定时器确定数据采样周期与时钟输出；2）进行数据采样、存储；3）对采样所得数据进行预处理然后交给主程序。4.系统测试环境设计的压力检测系统是基于应用的。所以，检验系统的方式时，要将产生的电动势信号送到单片机之前,必须要经过滤波、放大和信号处理。在高噪声环境中，要考虑采取接地，敏感器件噪声屏蔽和使用屏蔽导线等措施。研究的要求和结果

本设计是基于单片机的压力测量与显示。利用少量的Ｉ/Ｏ接口,通过压力传感器将压力转换成电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8位串行A／D转换器，然后扩展出一个数据采集系统,将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出[15]。而在显示的过程中通过键盘，向计算机系统输入各种数据和命令，让单片机系统处于预定的功能状态，显示需要的值。硬件系统结构软件系统结构研究的方法及过程 第1步，采用文献研究法，本设计将通过文献研究法是根据本设计研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题。系统地掌握控制器的开发设计过程，相关的电子技术和传感器技术等，完成设计任务和功能的描述。 第2步，研究文献后结合本设计的研究目的、研究提纲，提出设计。通过实验法根据研究的需要，借助计算机和各种方法技术，减少或消除各种可能影响结果的无关因素的干扰。完成系统设计方案的论证和总体设计。 第3步，本设计将通过观察法根据一定的研究目的、研究提纲，以自己的感官和辅助工具去直接观察和分析系统需求，从全局考虑完成硬件和软件资源分配和规划，分别完成系统的硬件设计和软件设计。 第4步，并且通过实证研究法依据现有的科学理论和实践的需要，利用C语言编程软件，AtiumDesigner绘图软件，在实验室条件下，通过有目的有步骤地操纵，根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系。完成硬件测试，软件调试和软硬件的联调。 通过以上四步，查阅文献、实验、实证和改进设计，完成对单片机有整体的认识，熟悉单片机各个引脚的功能、学会使用AtiumDesigner绘制原理图和PCB图、熟悉硬件电路、能熟练使用C语言编程。最终实现基于单片机压力测量与显示系统的软硬件的综合设计。修改意见1、将前边含有公式的部分调整好，公式不要错位，要和文字调整好位置进行组合操作2、在ppt