单片机的压力检测系统

单片机的压力检测系统
单片机的压力检测系统

题目:基于单片机的智能压力检

测系统的设计

基于单片机的智能压力检测系统的设计

摘要

压力是工业生产过程中的重要参数之一。压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。本设计主要通过单片机及专用芯片对传感器所测得的模拟信号进行处理,使其完成智能化功能。介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程。

本次设计是基于STC89C52单片机的测量与显示。是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24位A/D转换器,然后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。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。

本设计的最终结果是,将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据,当输入的模拟信号发生变化的时候,通过A/D转换后,LED将显示不同的数值。

关键词:压力;STC89C52单片机;压力传感器;A/D转换器;LED显示;

Design of pressure detecting system based on single-chip

Abstract

Pressure is one of the important parameters in the process of industrial production. Pressure detection or control is an essential condition to ensure production and the equipment to safely operating, which is of great significance. The single-chip is infiltrating into all fields of our lives, so it is very difficult to find the area in which there is no traces of single-chip microcomputer. In this graduation design, primarily through by using single-chip and dedicated chip, handling of analog signal measured by the sensor to complete intelligent function. This design illustrates external hardware circuit design of intelligent pressure sensor, and conduct software development to the hardware.

The design is based on measurement and display of STC89C52 single-chip. This is the pressure sensors will convert the pressure into electrical signals. After using operational amplifier, the signal is amplified, and transferred to the 8-bit A/D converter. Then the analog signal is converted into digital signals which can be identified by single-chip and then converted by single-chip into the information which can be displayed on LED monitor, and finally display output. In the course of show, through the keyboard to input all kinds of data and commands into the computer, the single-chip will locate in a predetermined function step to display required values.

The end result of this design is that by downloading software to the hardware, it will get the data which is required to display by debugging. When the input analog signals change, the LED monitor will display different values through the A/D converting.

Key words: pressure; STC89C52 single-chip; pressure sensor; A/D converter; LED monitor;

目录

摘要......................................................................... ....................................................................错误!未

定义书签。Abstract………………………………………………………………………………………..

错误!未定义书签。第一章绪论…………………………………………………………………………………...

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研究背景............................................. 错误!未定义书签。

基于单片机的智能压力检测的原理....................... 错误!未定义书签。

压力的概念 ....................................... 错误!未定义书签。

测量压力的意义 ................................... 错误!未定义书签。第二章基于单片机的智能压力检测系统的硬件设计…………………………………….

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压力传感器........................................... 错误!未定义书签。

压力传感器的选择 ................................. 错误!未定义书签。

金属电阻应变片的工作原理 .......................... 错误!未定义书签。

电阻应变片的基本结构 ............................ 错误!未定义书签。

电阻应变片的测量电路 ............................. 错误!未定义书签。

信号放大电路......................................... 错误!未定义书签。

放大器的选择 ..................................... 错误!未定义书签。

三运放大电路 ..................................... 错误!未定义书签。

A/D转换器 ........................................... 错误!未定义书签。

A/D转换模块器件选择.............................. 错误!未定义书签。

A/D转换器的简介.................................. 错误!未定义书签。

单片机............................................... 错误!未定义书签。

STC89C52单片机简介............................... 错误!未定义书签。

主要特性…. ....................................... 错误!未定义书签。

管脚说明 ......................................... 错误!未定义书签。

芯片擦除 ......................................... 错误!未定义书签。

单片机于键盘的接口技术............................... 错误!未定义书签。

键盘功能及结构概述 ............................... 错误!未定义书签。

键盘抖动及去除 ................................... 错误!未定义书签。

单片机与键盘的连接 ............................... 错误!未定义书签。

LED显示接口 ........................................ 错误!未定义书签。

发光二极管及LED显示器 ............................ 错误!未定义书签。

七段数码显示器 .................................... 错误!未定义书签。第三章软件设计…………………………………………………………………………….

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A/D转换器的软件设计.................................. 错误!未定义书签。

单片机与键盘的接口程序设计........................... 错误!未定义书签。

LED数码管显示程序设计 ............................... 错误!未定义书签。第四章总结………………………………………………………………………………….

错误!未定义书签。参考文献……………………………………………………………………………………...

错误!未定义书签。附录A………………………………………………………………………………………...

错误!未定义书签。附录B…………………………………………………………………………………………错

误!未定义书签。致谢…………………………………………………………………………………………...

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第一章绪论

研究背景

近年来,随着微型计算机的发展,他的应用在人们的工作和日常生活中越来越普遍。工业过程控制是计算机的一个重要应用领域。其中由单片机构成的嵌入式系统已经越来越受到人们的关注。现在可以毫不夸张的说,没有微型计算机的仪器不能称为先进的仪器,没有微型计算机的控制系统不能称其为现代控制系统的时代已经到来。

压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。在工业生产中,为了高效、安全生产,必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用,因此有必要准确测量压力。为了测到不同位置的压力值,本次设计为基于单片机智能压力测量系统。通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号,再经过运算放大器进行信号放大,送至8位A/D转换器,然后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。基于单片机的智能压力检测系统,选择的单片机是基于STC89C52单片机的测量与显示,将压力经过压力传感器变为电信号,再通过三运放放将电信号放大为标准信号为0-5V的电压信号,然后进入A/D转换器将模拟量转换为数字量,我们所采样的A/D转换器为ADC0832,ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片,其最高分辨可达256级,可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用,使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32μS,据有双数据输出可作为数据校验,以减少数据误差,转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入,使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI数据输入端,可以轻易的实现通道功能的选择。

正常情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据线,分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的,所以电路设计时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。

为了提高单片机系统I/O口线的利用效率,利用单片机AT87C51的串行口和串行移位寄存器74LS164扩展输出多位LED显示.

键盘是单片机系统实现人机对话的常用输入设备。我们通过键盘,向计算机系统输入各种数据和命令,亦可通过使用键盘,让单片机系统处于预定的功能状态。要想实现压力的显示需硬件与软件配合,最终调试出来。

基于单片机的智能压力检测的原理

本次设计是以单片机组成的压力测量,系统中必须有前向通道作为电信号的输入通道,用来采集输入信息。压力的测量,需要传感器,利用传感器将压力转换成电信号后,再经放大并经A/D转换为数字量后才能由计算机进行有效处理。然后用LED进行显示,而键盘的作用是改变输入量的系数的。它的原理图如图所示。

图压力测量仪表原理方框图

我们这次主要做的是A/D转换,单片机键盘和显示,我们选用的A/D转换器是ADC0832,单片机为STC89C52,键盘为4乘4的键盘,显示为4位数码管显示。根据硬件电路编程,调试出来并显示结果。

压力的概念

压力是工业生产中的重要参数之一,为了保证生产正常运行,必须对压力进行测量和控制,但需说明的是,这里所说的压力,实际上是物理概念中的压强,即垂直作用在单位面积上的力。

在压力测量中,常用绝对压力、表压力、负压力或真空度之分。所谓绝对压力是指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力,用符号pj表示。用来测量绝对压力的仪表称为绝对压力表。地面上的空气柱所产生的平均压力称为大气压力,用符号pq表示。用来测量大气气压力的仪表叫气压表。绝对压力与大气压力之差。称为表压力,用符号pb表示。即pb=pj-pq。当绝对压力值小于大气压力值时,表压力为负值(即负压力),此负压力值的绝对值,称为真空度,用符号pz表示。

压力是工业生产中的重要参数,如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的,必须进行测量和控制。在某些工业生产过程中,压力还直接影响产品的质量和生产效率,如生产合成氨时,氮和氢不仅须在一定的压力下合成,而且压力的大小直接影响产量高低。此外,在一定的条件下,测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。

1643年,意大利人托里拆利首先测定标准的大气压力值为760毫米汞柱,奠定了液柱式压力测量仪表的基础。1847年,法国人波登制成波登管压力表,由于结构简单、实用,很快在工业中获得广泛应用,一直是常用的压力测量仪表。

二十世纪上半叶出现了远传压力表和电接点压力表,从而解决了压力测量值的远距离传送和压力的报警、控制等问题。60年代以后,为适应工业控制、航空工业和医学测试等方面的要求,压力测量仪表日益向体积轻巧、耐高温、耐冲击、耐振动和数字显示等方向发展。

测量压力的意义

压力是过程生产中四大重要参数之一,它在检测生产过程能否完全可靠正常运行的重要参数指标,尤其在化工生产过程中压力这一参数更显得尤为重要。

在化工生产过程中,压力即影响物料平衡,也影响化学反应速速,是标志生产过程能否正常进行的重要参数。

安全生产的需要,从确保安全生产的角度,压力检测也是非常重要的。如:确保压力容器内的压力在安全指标之内,确保易燃易爆介质的压力不超标。

在其他工业生产中压力检测于控制也非常重要。常可见到一些工业装置上都有压力表。如:汽包压力,当压力过高容易爆炸,压力低动力不足;还有炉膛压力;一般维持在0mmH2O,高了炉门缝冒烟尘,低了膛内出现负压降低温度。若维持在10 mmH2O,节能20%。

压力也是间接测量物位的手段,用孔板测量流量仅能产生差压,而这个差压考压力检测的方法来测取才能最终求出流量。液面的高度可以靠测取压力的大小来表示。

总之,压力检测是一般成产过程所不可缺少的环节,只有按工艺要求保持压力的稳定,才能维持生产的正常进行。所以压力准确测量在实际过程是非常重要的。

第二章基于单片机的智能压力检测系统的硬件设计

压力传感器

压力传感器的选择

压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。力学传感器的种类繁多,如应变片、半导体应变片、压阻式、电感式、式谐振式及式加速度传感器等。而电阻应变式传感器具有悠久的历史。由于它具有结构简单、体积小、

使用方便、性能稳定、可靠、灵敏度高动态响应快、适合静态及动态测量、测量精度高

等诸多优点,因此是目前应用最广泛的传感器之一。电阻应变式传感器由弹性元件和电

阻应变片构成,当弹性元件感受到物理量时,其表面产生应变,粘贴在弹性元件表面的

电阻应变片的电阻值将随着弹性元件的应变而相应变化。通过测量电阻应变片的电阻值

变化,可以用来测量位移加速度、力、力矩、压力等各种参数。

金属电阻应变片的工作原理

应变式压力传感器是把压力的变化转换成电阻值的变化来进行测量的,应变片是由

金属导体或半导体制成的电阻体,是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的

敏感。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。应变片应用最多的是金属应变片和

半导体应变片两种。金属应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变

片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,

应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在上的电压发生变化。这

种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过

后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D 转换和CPU )显示或执行

机构。其阻值随压力所产生的应变而变化。金属应变片的工作原理是吸附在基体材料上

应变随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为应变效应。对于金属导体,如图所示,

一段圆截面的导线的金属丝,设其长为L,截面积为A (直径为D ) ,原始电阻为 R ,金

属导体的值可用下式表示:

R=ρL ∕A

式中:ρ——金属导体的率(Ω·cm2/m) S ——导体的截面积(cm2)

L ——导体的长度(m )

图 金属电阻丝应变效应

当金属丝受到轴向力 F 而被拉伸或压缩产生形变 ,其电阻值会随之变化 ,通过对

()式两边取对数后再取全微分得: ρ

ρd A dA R dR +-=L dL () 式中ε=L dL 为材料轴向线应变 ,且 D

dD A dA 2=跟据材料力学 ,在金属丝单向受力状态下 ,有

L dL D dD μ-=

式中μ为导体材料的泊松比。因此 ,有

ρ

ρμρρd L dL d ++=)21( 试验发现 ,金属材料电阻率的相对变化与其体的相对变化间的关系为

V dV c d =ρ

ρ 式中 , c 为常数(由一定的材料和加工方式决定)

εμ)21(-=+=A

dA L dL V dV 将式 代入 ,且当ΔR=R 时 ,可得 εεμμK c R

R =-++=?)]21()21[( 式中,k=(1+2μ)+c(1-2μ)为金属丝材料的应变灵敏系数。

上式表明 ,金属材料电阻的相对变化与其线应变成正比。这就是金属材料的应变电

阻效应。

电阻变化率 △R/R 的表达式为:K=ΔR/R μ/ε,式中μ—材料的泊松系数;ε—

应变量。

当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,

其值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,值

便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,值则会减小。只要测

出加在的变化(通常是测量两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情。

电阻应变片的基本结构

电阻应变片主要由四部分组成。如图 所示 ,电阻丝是应变片敏感元件;基片、覆盖

片起定位和保护电阻丝的作用,并使电阻丝和被测试件之间绝缘;引

出线用以连接测量导线。

图 电阻应变片的基本结构

电阻应变片的测量电路

应变片可以将应变转换为电阻的变化,为了显示于记录应变的大小,还要将电阻的

变化再转换为电压或电流的变化,因此需要有专用的测量电路,通常采用直流电桥和交

流电桥。

电桥电路的工作原理

由于应变片的电桥电路的输出信号一般比较微弱,所以目前大部分电阻应变式传感

器的电桥输出端与直流放大器相连,如图所示。

图直流电桥

设电桥的各臂的电阻分别为R 1R 3R 2R 4 它们可以全部或部分是应变片。由于直流放大

器的输入电阻比电桥电阻大的多,因此可将电桥输出端看成开路,这种电桥成为电压输

出桥,输出电压U 0 为

U 0= S U R R R R R R R R )

)((43214231++- () 由上式可见:若R 1R 3=R 2R 4,则输出电压必为零,此时电桥处于平衡状态,称为平衡

电桥。

平衡电桥的平衡条件为:

R 1R 3=R 2R 4

应变片工作时,其电阻变化ΔR,此时有不平衡电压输出。

1

104R R U U ?= () 由式()表明:ΔR《 R 1 时,电桥的输出电压于应变成线性关系。若相邻两桥臂

的应变极性一致,即同为拉应变活压应变时,输出电压为两者之差,若不同时,则输出

电压为两者之和。若相对两桥臂的极性一直,输出电压为两者之和,反之则为两者之差。

电桥供电电压U 越高,输出电压U 0 越大,但是,当U 大时,电阻应变片通过的电

流也大,若超过电阻应变片所允许通过的最大工作电流,传感器就会出现蠕变和零漂。

基于这些原因可以合理的进行温度补偿和提高传感器的测量灵敏度。

非线性误差及温度补偿

由式()的线性关系是在应变片的参数变化很小,极ΔR《 R 1 的情况下得出的,

若应变片承受的压力太大,则上述假设不成立,电桥的输出电压应变之间成非线性关系。在在这种情况下,用按线性关系刻度的仪表进行测量必然带来非线性误差。为了消除非

线性误差,在实际应用中,常采用半桥差动或全桥差动电路,如图所示,以改善非线性

误差和提高输出灵敏度。

U U

(a)半桥差动电路 (b ) 全桥差动电路

图 差动电桥

图(a )为半桥差动电路,在传感器这中经常使用这种方法。粘贴应变片时,使两

个应变片一个受压,一个受拉。应变符号相反,工作时将两个应变片接入电桥的相邻两

臂。设电桥在初始时所示平衡的,且为等臂电桥,考虑到ΔR =ΔR 1=ΔR 2 则得半桥差动

电路的输出电压为

U R R U O

O ?=2 () 由上式可见,半桥差动电路不仅可以消除非线性误差,而且还使电桥的输出灵敏度

提高了一倍,同时还能起到温度补偿的作用。如果按图(b )所示构成全桥差动电路同

样考虑到 ΔR =ΔR 1=ΔR 2=ΔR 3=ΔR 4时得全桥差动电路的输出电压为 U R R U O

O ?= () 可见,全桥的电压灵敏度比单臂工作时的灵敏度提高了4倍非线性误差也得到了消

除,同时还具有温度补偿的作用,该电路也得到了广泛的应用。

信号放大电路

放大器的选择

被测的非电量经传感器得到的电信号幅度很小,无法进行A/D 转换,必须对这些模

拟电信号进行放大处理。为使电路简单便于调试,本设计采用三运算放大器,因为在具

有较大共模电压的条件下,仪表放大器能够对很微弱的差分电压信号进行放大,并且具

有很高的输入阻抗。这些特性使其受到众多应用的欢迎,广泛用于测量压力和温度的应

变仪电桥接口、热电耦温度检测和各种低边、高边电流检测。

三运放大电路

本次设计的放大器采用了三运放,因为它具有高共模抑制比的放大电路。它由三个

集成运算放大器组成,如图所示。

三运放高共摸抑制比放大电路

其中A1和A2为两个性能一致(主要指输入阻抗,共模抑制比和增益)的同相输入通

用集成运算放大器,构成平衡对称差动放大输入级,A3构成双端输入单端输出的输出级,用来进一步抑制A1和A2的共模信号,并适应接地负载的需要。由于每个放大器求和点

的电压等于施加在各自正输入端的电压,因此,整个差分输入电压现在都呈现在RG 两

端。因为输入电压经过放大后(在A1 和A2的输出端)的差分电压呈现在R5,RG 和R6

这三只电阻上,所以差分增益可以通过仅改变RG进行调整。这种连接有另外一个优点:一旦这个减法器电路的增益用比率匹配的电阻器设定后,在改变增益时不再对电阻匹配有任何要求。如果R5 = R6,R1= R3和R2 = R4,则VOUT = (VIN2-VIN1)(1+2R5/RG)(R2/R1)。

由于RG两端的电压等于VIN,所以流过RG的电流等于VIN/RG,因此输入信号将通过A1 和A2 获得增益并得到放大。然而须注意的是对加到放大器输入端的共模电压在RG两端具有相同的电位,从而不会在RG上产生电流。由于没有电流流过RG(也就无电流流过R5和R6),放大器A1 和A2 将作为单位增益跟随器而工作。因此,共模信号将以单位增益通过输入缓冲器,而差分电压将按〔1+(2 RF/RG)〕的增益系数被放大。这也就意味着该电路的共模抑制比相比与原来的差分电路增大了〔1+(2 RF/RG)〕倍。

在理论上表明,得到所要求的前端增益(由RG来决定),而不增加共模增益和误差,即差分信号将按增益成比例增加,而共模误差则不然,所以比率〔增益(差分输入电压)/(共模误差电压)〕将增大。因此CMR理论上直接与增益成比例增加,这是一个非常有用的特性。

最后,由于结构上的对称性,输入放大器的共模误差,如果它们跟踪,将被输出级的减法器消除。这包括诸如共模抑制随频率变换的误差。

A/D转换器

模拟量输入通道的任务是将模拟量转换成数字量。能够完成这一任务的器件称之为模数转换器,简称A/D转换器。本次设计的中A/D转换器的任务是将放大器输出的模拟信号转换位数字量进行输出。

A/D转换模块器件选择

HX711是一款专为高精度电子秤而设计的24位A/D转换器芯片。与同类型其它芯片相比,该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路,具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本,提高了整机的性能和可靠性。该芯片与后端MCU 芯片的接口和编程非常简单,所有控制信号由管脚驱动,无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道 A 或通道B,与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道A 的可编程增益为128 或64,对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。通道B 则为固定的64 增益(9,用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D 转

换器提供电源,系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。芯片管脚图如图2-3所示。

A/D转换器的简介

芯片管脚图如图2-3所示。

图2-3 HX711管脚定义

HX711典型应用电路如图2-4所示。

图2-4 HX711典型应用电路

单片机

随着电子技术的发展,单片机的功能将更加完善,因而单片机的应用将更加普及。它们将在智能化仪器、家电产品、工业过程控制等方面得到更广泛的应用。单片机将是智能化仪器和中、小型控制系统中应用最多的有种微型计算机。

STC89C52单片机简介

STC89C52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的STC89C52是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本,如图所示。STC89C52单机为很多嵌入式控制系统提供灵活性高且廉价的方案。

图 STC89C52单片机的结构示意图

主要特性

·与MCS-51 兼容

·4K字节可编程闪烁存储器

寿命:1000写/擦循环

数据保留时间:10年

·全静态工作:0Hz-24Hz

·三级程序存储器锁定

·128*8位内部RAM

·32可编程I/O线

·两个16位定时器/计数器

·5个中断源

·可编程串行通道

·低功耗的闲置和掉电模式

·片内振荡器和时钟电路

管脚说明

VCC:供电电压。

GND:接地。

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。

P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为STC89C52的一些特殊功能口:

P3口管脚备选功能

RXD(串行输入口)

TXD(串行输出口)

/INT0(外部中断0)

/INT1(外部中断1)

T0(记时器0外部输入)

T1(记时器1外部输入)

/WR(外部数据存储器写选通)

/RD(外部数据存储器读选通)

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。

/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。

XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2:来自反向振荡器的输出。

振荡器特性

XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

芯片擦除

整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合,并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。

此外,STC89C52设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下,CPU停止工作。但RAM,定时器,计数器,串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下,保存RAM的内容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。

单片机于键盘的接口技术

键盘功能及结构概述

键盘是单片机系统实现人机对话的常用输入设备。操作员通过键盘,向计算机系统输入各种数据和命令,亦可通过使用键盘,让单片机系统处于预定的功能状态。

键盘按照其内部不同电路结构,可分为编码键盘和非编码键盘二种。编码键盘本身除了带有普通按键之外,还包括产生键码的硬件电路。使用时,只要按下编码键盘的某一个键,硬件逻辑会自动提供被按下的键的键码,使用十分方便,但价格较贵。由非编码键盘组成的简单硬件电路,仅提供各个键被按下的信息,其他工作由软件来实现。由于价格便宜,而且使用灵活,因此广泛应用在单片机应用系统中。

非编码键盘按照其键盘排列的结构,又可分为独立式按键和行列式按键两种类型。键盘抖动及去除

目前各种结构的键盘,主要是利用机械触点的合、断作用,产生一个电压信号,然后将这个电信号传送给CPU。由于机械触点的弹性作用,在闭合及断开的瞬间均有抖动过程。抖动时间长短,与开关的机械特性有关,一般约5~10ms之间。图为闭合及断开时的电压抖动波形:

图键闭合及断开时的电压抖动波形

按键的稳定闭合期,由操作人员的按键动作所确定,一般为十分之几秒至几秒时间。为保证CPU对键的一次操作仅作一次输入处理,必须去除抖动影响及人为的操作时问长短的影响。

通常去抖动影响的措施有硬、软件两种;可用基本R-S触发器或单稳态电路构成硬件去抖动电路如图所示。也可采用软件延时的方法除去键盘抖动产生的影响。采用软件除去抖动影响的办法是,在检测到有键按下时,执行一个10ms左右的延时程序,然

后再去判断该键电平是否仍保持闭合状态电平,如保持闭合状态电平则可确认该键为按下状态,从而消除了抖动影响。

图 RC去抖动电路

单片机与键盘的连接

键盘与单片机的连接在单片机系统中键盘中按钮数量较多时,为了减少I/O口的占用,常常将按钮排列成矩阵形式,如图所示。在矩阵式键盘中,每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通,而是通过一个按钮加以连接。这样,一个端口(如P1口)就能组成4*4=16个按钮,比之直接将端口线用于键盘多出了一倍,而且线数越多,区别越明显,比如再多加一条线就能组成20键的键盘,而直接用端口线则只能多出一键(9键)。由此可见,在需要的键数比较多时,采用矩阵法来做键盘是合理的。在实际应用中,4×4键盘主要由数字0~9和功能键组成。这里给出一个比较常用的键盘排列方式,如表所示。

表按键表

按照键盘与单片机的连接方式可分为独立式键盘与矩阵式键盘。独立式键盘相互独立,每个按键占用一根I/O口线,每根I/O口线上的按键工作状态不会影响其他按键的工作状态。如图所示这种按键软件程序简单,但占用I/O口线较多(一根口线只能接一个键),适用于键盘应用数量较少的系统中。

图独立式按键接口电路

于独立是按键接口电路要比较矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些,识别也要复杂一些如图所示。

图单片机矩阵式键盘接口电路

上图中列线通过电阻接正电源,并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端,而列线所接的I/O口则作为输入。这样,当按钮没有按下时,所有的输出端都是高电平,代表无键按下。行线输出是低电平,一旦有键按下,则输入线就会被拉低,这样,通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。具体的识别及编程办法如下所述。矩阵式键盘的按钮识别办法确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“行扫描法”。行扫描法行扫描法又称为逐行(或列)扫描查询法,是一种最常用的按钮识别办法,如上图所示键盘,介绍过程如下。判断键盘中有无键按下将全部行线Y0-Y3置低电平,然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低,则表示键盘中有键被按下,而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按钮之中。若所有列线均为高电平,则键盘中无键按下。

判断闭合键所在的位置在确认有键按下后,即可进入确定具体闭合键的过程。其办法是:依次将行线置为低电平,即在置某根行线为低电平时,其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后,再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低,则该列线与置为低电平的行线交叉处的按钮就是闭合的按钮。

LED显示接口

本次设计是利用89C51单片机串行口和74LS164移位寄存器实现多个LED显示的一种方法,利用该方法设计的多路LED显示系统具有硬件结构简单、软件编程容易和价格低廉等特点.

发光二极管及LED显示器

发光二极管是由半导体发光材料做成的PN结,只要在发光二极管两端通过正向电流5-20mA就能达到正常发光。LED的发光颜色通常有红、绿、黄、白,其外形和电气

图形符号如图所示。单个LED通常是通过亮、灭来指示系统运行状态和用快速闪烁来报警。

aa)外形 b)图形符号

图 LED

通常所说的LED显示器由7个发光二极管组成,因此也称之为七段LED显示器,其排列形状如图所示。显示器中还有一个圈点型发光二极管(在图中以dp表示),用于显示小数点。通过七个发光二极管亮暗的不同组合,可以显示多种数字、字母以及其它符号。

LED显示器中的发光二极管共有两种连接方法:

·共阳极接法

把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。使用时公共阳极接+5V。阴极端输入低电平的段发光二极管导通点亮,输入高电平的则不点亮。

·共阴极接法

把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。使用时会共阴极接地,阳极端输入高电平的段发光二极管导通点亮,输入低电平的则不点亮。

图 LED显示

用LED显示器显示十六进制数的字型代码如下表所示:

表十六进制数字形代码

七段数码显示器

七段LED显示器需要由驱动电路驱动。在七段LED显示器中,共阳极显示器,用低电平驱动;共阴极显示器,用高电平驱动。点亮显示器有静态和动态两种方式。

静态显示

所谓静态显示,就是当显示器显示某一字符时,相应段的发光二极管恒定地导通或截止。这种显示方法的每一位都需要有一个8位输出口控制。

静态显示器的优点是显示稳定,在发光二极管导通电流一定的情况下显示器的亮度高,控制系统在运行过程中,仅仅在需要更新显示内容时,CPU才执行一次显示更新子程序,这样大大节省了CPU的时间,提高了CPU的工作效率;缺点是位数较多时,所需的I/O口太多,硬件开销太大。

图四位静态显示电路

基于单片机的压力测试仪设计

在工业生产控制过程中,压力是一个很重要的参数。比如利用测量大气压力来间接测量海拔高度,在工业生产中测量压力参数来判断反应的过程,在气象预测中,也需要测量大气压力来判断阴雨天气等等。所有这些都需要掌握测量压力,所以压力表的设计拥有广阔的市场前景。本课题就是基于此原因设计的一个简单压力计。 本课程设计用MPX4115专感器来检测压力参数,ADC0808进行模数转换后,利用AT89C524行数据处理后,由键盘设置测量量程,用发光二级管显示当前测量量程送液晶显示压力值。 本系统可根据需要进行功能扩展。由于ADC0808支持8路信号采集,可以对8个压力点参数进行检测。可以手动设置采集哪一路,或者循环采集。还可以进行压力上下限报警。 在设计系统的时候,立足于界面友好性、性价比,可以在简单压力检测的时候使用。 关键词:压力测试;单片机;ADC ;传感器

1?设计要求 (3) 2.设计方案与设计原理 (4) 2.1系统总体设计 (4) 2.2功能介绍 (4) 3?元器件的识别与检测 (5) 3.1 AT89C52 简介 (5) 3.2 ADC0808 简介 (5) 4制作与调试 (6) 4.1系统软件设计 (6) 4.2系统程序整体流程图 (7) 4.3 T0中断服务程序流程图 (8) 4.4外部中断INTO流程图 (8) 4.5系统总体框图 (9) 4.6系统总体仿真电路 (9) 4.7软硬件仿真调试及性能分析 (10) 4.8程序代码 (11) 5.设计心得 (17) 6参考文献 (18)

1 .设计要求 本课程设计用MPX4115传感器来检测压力参数,ADC0808进行模数转换后,利用AT89C52进行数据处理后,由键盘设置测量量程,用发光二级管显示当量量程送液晶显示压力值。 数字压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 本课程设计的数字压力传感器以单片机为主要部件,利用全桥测量原理,通过对电路输出电压和标准压强的线性关系,建立具体的数学模型,将电压量纲(V)改为压强纲(pa)即成为一台原始电子称。 其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,本设计采用全桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。而三运放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。ADC0809的A/D 转换作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,最后由显示电路显示出测量结果。并且能实现数字传感器之间的通讯,达到数据共享的目的。从而更好的满足当今社会的要求。

压力测试报告

IT软件系统性能测试报告

文档说明

目录 1.引言 (5) 1.1.项目标识 (5) 1.2.系统概述 (5) 1.3.测试目的 (5) 1.4.测试环境 (6) 1.4.1软件环境逻辑架构 (6) 1.4.3软件环境 (7) 1.4.4测试工具 (7) 1.5.测试数据 (7) 2.测试指标及结果 (8) 2.1.测试指标说明 (8) 2.2.测试指标结果 (8) 3.测试结果 (8) 3.1.典型交易基准测试 (8) 3.1.1.业务范围 (9) 3.1.2.测试方法 (9) 3.1.3.场景设置 (9) 3.1.4.测试结果 (9) 3.1.5.结果分析 (10) 3.2.单交易负载测试 (10) 3.2.1.业务范围 (10) 3.2.2.测试方法 (10) 3.2.3.场景设置 (10) 3.2.4.测试结果 (11) 3.2.5.结果分析 (11)

3.3.稳定性测试 (11) 3.3.1.业务范围 (11) 3.3.2.测试方法 (12) 3.3.3.场景设置 (12) 3.3.4.测试结果 (12) 3.3.5.结果分析 (12) 3.4.容量测试 (14) 3.4.1.业务范围 (14) 3.4.2.测试方法 (15) 3.4.3.场景设置 (15) 3.4.4.测试结果 (15) 3.4.5.结果分析 (16) 4.测试进度 (16) 5.测试结果评估 (16) 6.系统评价 (17) 7.调优方案 (17) 8.测试遗留问题 (17) 9.附件 (17)

1.引言 1.1.项目标识 1.2.系统概述 银行非零售客户内部评级系统主要包括:评级政策管理、评级对象管理、信用评级管理、客户违约管理、评级监控管理、统计分析平台以及系统管理等共计七个模块,涵盖了内部评级的主要功能以及部分与内评相关的衍生功能。 本系统可应用于银行非零售客户的内部评级及其可配置化的流程。同时,系统提供多种外部接口,可供其他系统调用内评数据。 本系统一方面可以满足银行监管部门对于内部评级初级法的监管要求,同时为银行各业务条线的授信业务提供专业的评级服务;另一方面也有利于我公司扩大整个银行风险管理领域的市场份额,可提升公司在该领域的综合竞争力。 1.3.测试目的 通过对系统的性能测试,达到如下目的: 1.了解银行非零售内部评级系统的并发支持能力,预估系统的业务容量。 2.通过各种业务场景的测试实施,为系统调优提供数据参考。 3.了解业务系统的稳定性。 4.检验系统在异常业务场景下的容错能力。 5.通过性能测试发现系统瓶颈,并进行优化。 6.系统最大吞吐量、 7.系统各业务在各种压力交易下的运行状况、 8.获取系统处理能力。

基于单片机的电压监控

基于单片机的频率、电压监测系统设计 随着信息化、数字化在各行各业的迅猛发展,武器系统中的信息化、数字化也将成为未来的发展趋势。武器系统中,司乘人员在空间狭小的操作仓里,经常要面对功能众多、大小不等、量程各异的仪表盘,这些仪表盘不仅占用空间,而且不够直观,在分秒必争的战场中,情况紧急时,容易造成司乘人员的误操作或反应滞后,给操作带来不必要的麻烦。本文提出一种进行交流电频率、电压测量的方法,以简化武器系统的操作仓,节省了空间,使司乘人员更加直观地进行系统供电频率、电压的监测,而不用先找位置,再进行各种仪表体积、量程的对比确认,最后才进行观测参数的读取,简化了过程,节省了时间。 1频率、电压监测装置的硬件设计 1.1 ATMEL89系列单片机简介 ATMEL89系列单片机共有AT89C51、AT89C52、89C1051、89C2051等型号,该芯片采用51内核,兼容MCS-51产品,100 000次重复编程/擦写,具有5 V供电和低压供电型号。下面以AT89C52为例进行说明。ATMEL89C52是美国ATMEL,公司生产的低电压、高性能C MOS8位单片机,具有PLC C、TQFP和DIP等封装,片内含8 kB的程序存储器,256 B的数据存储器,3个16 b定时/计数器,1个标准串行通讯口,8各中断源,内部带有振荡器、上电复位和看门狗电路、5个I/O口、多达36根I/O线。特别是内部的8 kB 闪存,为程序开发提供了很大方便。 1.2 系统设计框图 以日常照明所用的50~60 Hz交流电为测量对象进行测量原理的摸底,测量系统的硬件电路主要包含供电、隔离变压、电压信号比较输出、A/D转换以及单片机接口控制、串口输出部分构成,测量系统框图如图1所示。

基于单片机的压力检测系统设计

常熟理工学院 电气与自动化工程学院 《传感器原理与检测技术》课程设计 题目:基于AT89C51单片机的 压力检测系统的设计 姓名:李莹 学号: 160509240 班级:测控 092 指导教师:戴梅 起止日期: 2012年7月2日-9日

电气与自动化工程学院 课程设计评分表 课程名称:传感器原理与检测技术 设计题目:压力检测系统的设计 班级:测控092学号:160509240 姓名:李莹 指导老师:戴梅 年月日

课程设计答辩记录 自动化系测控专业 092 班级答辩人:李莹课程设计题目压力检测系统的设计

目录第一章概述 1.相关背景和应用简介 2.总体设计方案 2.1总体设计框图 2.2各模块的功能介绍 第二章硬件电路的设计 1.传感器的选型 2.单片机最小系统设计 3.模数转换电路设计 4.传感器接口电路设计 5.显示电路设计 6.电源电路设计 7.原理图 第三章软件部分的设计 1.总体流程图 2.子程序流程图及相关程序 第四章仿真及结果 第五章小结 参考文献

第一章概述 1.传感器的相关背景及应用简介 近年来,随着微型计算机的发展,传感器在人们的工作和日常生活中应用越来越普遍。压力是工业生产过程中的重要参数之一。压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器,并广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。在工业生产中,为了高效、安全生产,必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用,因此有必要准确测量压力。通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号,再经过运算放大器进行信号放大,送至8位A/D转换器,然后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。 此次设计是基于单片机的压力检测系统,选择的单片机是基于AT89C51单片机的测量与显示,将压力经过压力传感器转变为电信号,经过放大器放大,然后进入A/D 转换器将模拟量转换为数字量显示,我们所采样的A/D转换器为ADC0808。 2.总体设计方案 本次设计是基于AT89C51单片机的测量与显示。电路采用ADC0809模数转换电路,ADC0809是CMOS工艺,采用逐次逼近法的8位A/D转换芯片,片内有带锁存功能的8路模拟电子开关,先用ADC0809的转换器对各路电压值进行采样,然后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。本次设计是以单片机组成的压力测量,系统中必须有前向通道作为电信号的输入通道,用来采集输入信息。压力的测量,需要传感器,利用传感器将压力转换成电信号后,再经放大并经A/D转换为数字量后才能由计算机进行有效处理。然后用LED进行显示。本设计的最终结果是,将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据,当输入的模拟信号发生变化的时候,通过A/D转换后,LED将显示不同的数值。

测试部年终工作总结

测试部年终工作总结 测试部年终工作总结的开展目的是为了提升测试部工作质量,下面测试部年终工作总结是想跟大家分享的,欢迎大家浏览。 篇一:测试部年终工作总结 XX年已近尾声,回顾这一年里的工作收获颇多。年初一直在参与中行对公系统的测试工作,中国银行对公代客资金管理系统已2月份对公系统顺利投产。紧接着春节后又开始了xx银行的x-fund2.0项目的全程介入测试。跟随项目组一同到现场开发测试,以及后期配合用户的压力测试,项目投产部演练和支持等工作。目前x-funds2.0系统也已经投产完毕。 8月份后回到公司,主要从事公司部集成测试和系统测试工作,主要测试系统包括分行日积月累系统、sge与k+接口管理系统、xx银行利率衍生品交易系统、浦发银行离岸交易系统、中国银行新一代做市商系统等。目前正忙于新一代做市商系统测试工作,该项目计划年底投产。 补丁测试方面主要有部分辖对公系统补丁测试、部分中行对公代客管理系统补丁测试、澳门资金管理系统补丁测试、x-funds2.0系统补丁测试等。

压力测试方面主要有x-funds2.0系统、外汇电子交易系统压力测试、统一登录系统压力、浦发离岸系统压力、新一代做市商系统压力测试等。 从年初的中行对公项目到xx银行x-funds2.0项目再到中行新一代做市商项目。一个个项目完成测试任务并顺利投产或进行中。 从本年度主要项目的测试及跟进客户测试方面经验教训进行总结,以便更好的提高项目介入测试的质量和完善自己的能力与不足之处。 一、测试组部要有计划。介入项目测试以后,理论上讲是应该配合项目组的测试工作。但个人认为这样测试组方面工作会比较被动,跟随项目组指定的测试并不能比较全面的覆盖到系统全部功能或者绝大多数功能。如更新一块,就让你测一块,这样无形中就会疏漏其他模块。测试组部可以根据项目整体工作的安排情况也应该有自己的测试计划,即完整测试轮次的计划,这样能更好的把握系统整体功能情况。这部分工作在进驻客户现场测试时应与项目组长沟通,明确每日工作流程,如版本更新时间约定、部更新测试安排以及配合指导用户测试等工作。 二、项目的测试进度控制。主要是按照项目计划进行的,按照项目组计划要求完成测试任务、提交测试类相关

基于单片机的直流电压检测系统设计_课程设计说明书

山东建筑大学 课程设计说明书 题目:基于单片机的直流电压检测系统设计课程:单片机原理及应用B课程设计 院(部):信息与电气工程学院 专业:通信工程 班级:通信111 姓名:张安珍 学号:2011081342 指导教师:张君捧 完成日期:2015年1月

目录 摘要......................................................... I I 正文.. (1) 1 设计目的和要求 (1) 3 设计内容和步骤 (2) 3.1单片机电压测量系统的原理 (2) 3.2 单片机电压测量系统的总体设计 (3) 3.2.1 硬件选择 (4) 3.2.2 软件选择 (4) 3.3 硬件电路的设计 (4) 3.3.1 输入电路模块设计 (4) 3.3.2 LM7805稳压电源电路介绍 (5) 3.3.3 显示模块电路设计 (5) 3.3.4 A/D转换设计 (7) 3.3.5 单片机模块的简介 (9) 3.4系统软件的设计 (12) 3.4.1主程序的设计 (12) 3.4.2 各子程序的设计 (14) 总结与致谢 (16) 参考文献 (17) 附录一系统整体电路图 (18) 附录二 A/D转换电路的程序 (19) 附录三 1602LCD显示模块的程序 (21)

摘要 随着电子科学技术的发展,电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段。对测量的精度和功能的要求也越来越高,而电压的测量甚为突出,因为电压的测量最为普遍。本设计在查阅了大量前人设计的数字电压表的基础上,利用单片机技术结合A/D转换芯片ADC0832构建了一个直流数字电压表。本文首先简要介绍了单片机系统的优势,然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程,以及硬件系统和软件系统的设计。 本文介绍了基于89S51单片机的电压测量系统设计,介绍1602LCD液晶的功能和ADC0832的转换原理。该电路设计简单,方便。该设计可以测量0~5V的电压值,并在1602LCD液晶上显示出来。 本系统主要包括三大模块:主程序模块、显示模块、A/D转换模块,绘制点哭原理图与工作流程图,并进行调试,最终设计完成了该系统的硬件电路,在软件编程上,采用了c语言进行编程,开发了显示模块程序,A/D转换程序。 关键词:89S51单片机;1602LCD液晶;ADC0832

基于单片机的智能压力检测系统的设计—-毕业论文设计

题目:基于单片机的智能压力检 测系统的设计

基于单片机的智能压力检测系统的设计 摘要 压力是工业生产过程中的重要参数之一。压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。本设计主要通过单片机及专用芯片对传感器所测得的模拟信号进行处理,使其完成智能化功能。介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程。 本次设计是基于AT89C51单片机的测量与显示。是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A/D转换器,然后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。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。 本设计的最终结果是,将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据,当输入的模拟信号发生变化的时候,通过A/D转换后,LED将显示不同的数值。 关键词:压力;AT89C51单片机;压力传感器;A/D转换器;LED显示;

Design of pressure detecting system based on single-chip Abstract Pressure is one of the important parameters in the process of industrial production. Pressure detection or control is an essential condition to ensure production and the equipment to safely operating, which is of great significance. The single-chip is infiltrating into all fields of our lives, so it is very difficult to find the area in which there is no traces of single-chip microcomputer. In this graduation design, primarily through by using single-chip and dedicated chip, handling of analog signal measured by the sensor to complete intelligent function. This design illustrates external hardware circuit design of intelligent pressure sensor, and conduct software development to the hardware. The design is based on measurement and display of AT89C51 single-chip. This is the pressure sensors will convert the pressure into electrical signals. After using operational amplifier, the signal is amplified, and transferred to the 8-bit A/D converter. Then the analog signal is converted into digital signals which can be identified by single-chip and then converted by single-chip into the information which can be displayed on LED monitor, and finally display output. In the course of show, through the keyboard to input all kinds of data and commands into the computer, the single-chip will locate in a predetermined function step to display required values. The end result of this design is that by downloading software to the hardware, it will get the data which is required to display by debugging. When the input analog signals change, the LED monitor will display different values through the A/D converting. Key words:pressure; AT89C51 single-chip; pressure sensor; A/D converter; LED monitor;

压力测量仪表原理及结构

压力表工作原理及结构 用来测量气体或液体压力的工业自动化仪表,又称压力表或压力计。垂直均匀地作用于单位面积上的力称为压力,又称压强。压力表可以指示、记录压力值并可附加报警或控制装臵。仪表所测压力包括绝对压力、大气压力、正压力(习惯上称表压)、负压 (习惯上称真空)和差压。 图1各种压力间的关系表示各种压力间的关系。工程技术上所测量的多为表压。压力的国际单位为帕(Pa)。压力的其他单位还有:工程大气压(kgf/cm2)、巴(bar)、毫米水柱(mmH2O)、毫米汞柱(mmHg)(即托)等。 压力是工业生产中的重要参数。如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的,必须进行测量和控制。在某些工业生产过程中,压力还直接影响产品的质量和生产效率,如生产合成氨时,氮和氢不仅须在一定的压力下合成,而且压力的大小直接影响产量高低。此外,在一定的条件下,测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。 弹性式压力测量仪表利用各种不同形状的弹性元件在压力下产生变形的原理制成的压力测量仪表。弹性式压力测量仪表按采用的弹性元件不同分为弹簧管压力表、膜片压力表、膜盒压力表和波纹管压力表等;按功能不同分为指示式压力表、电接点压力表和远传压力表等。这类仪表的特点是结构简单,结实耐用,测量范围宽(-0.1~1500兆帕),是压力测量仪表中应用最多的一种。 一、压力表 1.1、压力表的工作原理 弹簧管压力表又称为波登管压力表。压力表中的弹簧的自由端是封闭的,它通过拉杆带动扇形齿轮转动。测压时,弹簧管在被测压力作用下产生变形,因而弹簧管自由端产生位移,位移量与被测压力的大小成正比,使指针偏转,在度盘上指示出压力值。如果表壳内通有大气,压力表测出的压力为正压或负压;如果将表壳密封并抽真空,压力表测出的压力就是绝对压力。弹簧管压力表带有隔离装臵时,尚可测量温度较高或腐蚀性、粘稠状、易结晶和粉尘状介质的压力。在精确度较高(如0.25级以上)的弹性式压力测

软件测试工作心得

软件测试工作心得 导读:本文软件测试工作心得,仅供参考,如果能帮助到您,欢迎点评与分享。 软件测试工作心得【一】一、本年度工作完成情况 时光飞逝,在这年里本人独立负责测试的项目10个,与其她测试人员联合测试的项目9个以及GIS应用虚拟项目(2个版本)。 其中独立负责的项目对项目的开发周期做全程跟踪测试,联合测试的项目协助其她测试人员完成项目测试工作。繁忙的工作使自己在过去的一年里学到了很多,同时也提高了自己各方面的能力。感谢领导的支持与指教,现总结如下: 独立负责的项目列表: 1) 《湖南xx空调进销存系统》 2) 《湖南xx空调售后服务系统》 3) 《长沙统计局数据管理平台》 4) 《长沙统计局数据展示系统》 5) 《长沙统计局GIS应用系统》 6) 《xx电网WEB GIS系统》 7) 《xx电网移动电子化移交系统》 8) 《xx电网东莞局单线图绘制系统》 9) 《电信号百-掌上同学圈》 10)《长沙城市林业生态圈资源信息集成系统》

与其她同事联合测试的项目列表: 1) 《xx市规划局办公系统》 2) 《xxx_地理公共服务平台》 3) 《xxx市规划局自动化办公系统》 4) 《xxx县城建档案馆著录系统》 5) 《xxx市统计地里信息系统》 6) 《xxx市社会安全联合救助系统》 7) 《xx市施工图审查中心一体化办公平台》 8) 《xxx控制性详细规划系统》 9) 《xxxxx市地理信息系统》 GIS 应用虚拟项目 1)GIS 应用xx项目B/S版本 2)GIS 应用xx项目C/S版本 其中格力项目的测试工作,多次与开发组人员一同参与在客户处讨论需求与细节要求,对客户的习惯与要求有了清晰明确的了解。与电信的验收测试中学到了很多专业的测试方法与测试经验,与她们成为了好朋友。在后续的合作与交流中,将更进一步提高自己的专业技能,保持良好的沟通与联系做好测试工作。 南网的项目在通过开发组的培训后,对南网1、0环境与功能,数据库的结构有了比较清楚的了解,对测试南网2、0很有帮助,主要就是对电力这块的业务有了深入的了解,对测试电力行业的系统打下了业务认知基础。加入专业的测试方法,使测试工作更好的服务于项目。

基于单片机的电量检测系统设计方案

基于单片机的电量检测系统设计方案 1绪论 自第一个微处理器问世以来,以微处理器为核心构成的计算机以各种各样的形式,无孔不入的渗入到人们的生产、生活、科研等各个领域,为人类带来了渗透到各个领域的“智能”。微处理器是整个智能仪器仪表的核心,检测电路时微处理器的外围设备,微机通过接口发出各种控制信息给检测电路,以规定功能、启动测量、改变工作方式等。微机通过查询或检测电路向微机提出的中断请求,使微机及时了解检测电路的工作状态。当检测电路完成一次测量后,微机读取测量数据,进行了解检测电路的工作状态。当检测电路完成一次测量后,微机读取测量数据,进行必要的加工、计算、变换等处理,最后以各种方式输出,如送显示器、打印机打印,或送给系统的主控制器等等。 近二十年来,以计算机科学,信息学,生命科学为代表的各门新兴学科的迅猛发展,极大限度的刺激了全球经济的发展,在现代化的工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如:在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中,电能是人们日常生活和工业生产中的重要能源之一,在现代社会中起着越来越重要的作用,而电压、电流是其中最关键的两个因素,是否准确的测量电压、电流对我们的生活和生产有着至关重要的影响,特别是电工和电力系统等领域经常要对交流电量进行采样测试以了解工作电压或整个电网的工作情况。

2 WB系列交流电量传感器 2.1 概述 WB系列交流电量传感器采用电磁隔离技术和专用厚膜集成电路。对电网或电路中的交流电流或交流电压进行实时测量,将其变换成跟踪电压暑促(Vg)、直流电压输出(Vz)、直流电压输出(Iz)、频率输出(Fk)。传感器的输出可以与各型AD转换器配接构成数据采集系统,也可以与传统模式、数字式指示仪表配接,显示被测量之值。体积小、重量轻、精度高、耗能低,输入电路、输出电路完全隔离,输出信号可以共地,输出形式多样,满足各种使用要求,在0~120%标称输入围,输出信号入输出信号之间保持正比例关系,通聘宽带,可以测量5kHz以的正弦交流电流或交流电压。结构形式多样,提供直插式、DIN卡装式安装方式,方便各种场合使用等特点。 2.2 WB交流电量传感器的工作原理 本系列传感器采用模块化电路结构,如图2-1主要由电流测头1(或电压侧头2)、采样电路3、定标放大器4、装用厚膜集成转化器5、6、7组成。 E Vg Vz Iz Fk +E 图2-1 电路结构 被测电流信号Ix﹝或被测电压信号Ux﹞经电流测头1﹝或电压测头2﹞隔离变换,在二次回路形成高精度毫安级跟踪电流,经采样电路3转换为跟踪电压信号,在经定标放大器4进行放大、定标,形成跟踪电压输出Vg;跟踪电压信号经AC/DC转换器5后,形成直流电压输出Vz。Vz输出经V/I转换器6后形成直流输出Iz,Vz输出经V/F变换器7后形成频率输出Fk。只有输出跟踪电压Vg的产品才使用正负电源

基于51单片机压力检测课程设计报告书

单片机原理与接口技术课程设计 成绩评定表 设计课题基于89c51的自身断电保护系统设计 学院名称:电气工程学院 专业班级:自动1002 学生:秦凯新 学号: 7

指导教师:王黎臧海河周刚 设计地点:31-505 设计时间:2012-12-17~2012-12-28

单片机原理与接口技术课程设计 课程设计名称:基于89c52的压力监测系统设计 专业班级:自动1002 学生姓名:秦凯新 学号: 7 指导教师:王黎臧海河周刚 课程设计地点:31-505 课程设计时间:2012-12-17~2012-12-28

单片机原理与接口技术课程设计任务书

目录 1 引言 (6) 2 总体方案设计 (6) 2.1硬件组成 (6) 2.2 方案论证 (6) 2.3 总体方案 (7) 3 硬件电路设计 (9) 3.1 时钟电路 (9) 3.2复位电路 (10) 3.3 AD简介与原理分析 (10) 3.4 声光报警接口电路 (15) 3.5 显示及键盘接口电路 (15) 3.7 电源电路 (2) 4 系统软件设计 (3) 4.1 主程序设计 (3) 4.3 部分主要子程序的设计 (6) 5 系统调试与总结 (6) 5.1 系统功能测试 (6) 5.2 技术指标测试 (6) 6心得体会 (7) 6.1 为何不采用8255了? (7) 6.2为何不采用A/D0809? (7) 6.3在帮助同学的过程中我学到了什么? (7) 6.4在单片机领域我的规划? 7 参考文献 (8) 附录A 系统原理图 (9) 附录B 源程序 (10)

1 引言 压力监测普遍用于工业领域,并对国家的发展产生了深厚的影响,小到体重计,大到工业中反应炉的气压声电报警。甚至航空航天,智能仪表。以及机器人。本设计就是工业中最普遍的气压监测报警系统。所以,这个系统采用自动检测反应炉中的压力大小,通过传感器,并实时进行在液晶1602上进行显示,还有在液晶上进行参考上限电压值的设置和参考下限电压值的的设置。并通过在单片机部进行比较计算,来实现整个压力监测系统的声光电报警。 本系统的设计基于A/D0804芯片和AT89C52单片机,并采用液晶1602作为显示输出,系统虽小却包含了工业要求的各个方面,作为声电报警模块,主要用到蜂鸣器和发光二极管。当监测压力低于下限值和高于上限值就会进行声光报警。此次系统设计就是针对工业的反应炉的压力监测,甚至可做体重计到最小的方面。 本设计纯为个人设计。程序也在开发板验证成功,如有任何疑问,都可通过实验调试验证。 2 总体方案设计 2.1硬件组成 1.控制器。控制器是系统的核心部分,可以用工业计算机 PLC、或者单片机。 2. A /D转换器。A/D转换器可以把测得的模拟量转换成数 字量输出,可以直接读取。 3.继电器。继电器在电路中起到断电保护作用,是系统的 安全保障。其种类很多,有电流继电器、电压及电器、速度继电器 等等。 4.键盘。通过键盘可以设置限制电流大小。 5.液晶显显示。液晶可以显示设置电流以及实时电流值大 小。 2.2 方案论证

手机软件测试经验总结

手机软件测试总结 沙晶晶 一个合格的手机软件测试工程师要掌握的东西是很多很多的。在我个人理解中,一个合格的高级手机软件测试工程师应该具有最基本的两点知识:软件测试理论知识和一定的开发技能。 1. 软件测试理论知识 这个不用多说,软件测试工程师必须要掌握的,软件测试如何融入整个开发的流程,什么时候介入,什么时候结束,如何搭建测试环境,如何设计测试用例(包括设计测试用例的方法,如:等价类划分,边界值法等),如何使用测试工具,还有测试领域专用的一些术语等等。 2. 开发技能 合格的高级软件测试工程师,编程技能不可缺少。在手机测试中,比如自动化测试,完全可以开发工具来实现自动化测试。所以掌握一门扎实的编程语言,C或者C++还是非常重要的,能够自己开发测试工具,也是一个高级手机软件测试工程师应该具备的素质。我认为我们不应该只是单纯的发现bug,而应该从更深层次的去探究这个bug 的原因,甚至可以定位bug。 另外从技能上讲,面向不同的技术方向,像操作系统、网络、通信等都要从专业上深入了解。这些是除去工作时间外必须去加强充电的部分。有这些做后盾,做起事来也会事半功倍。 另外手机测试中应该注意的问题 首先是正确性测试,正确性测试又可称为功能性测试,我们首先就是要测试所有功能是否都已实现、正确、是否满足需求规格说明。 正确性测试还要考虑到用户界面,软件产品始终是关注软件使用者——客户的体验,手机屏幕小,界面有限,所以手机软件的用户界面更需有一定的规范和标准:正确性、一致性、直观性、实用性、灵活性、舒适性便是最基本的标准。 正确性一般比较明显,比较容易发现,例如某个窗口没有被完全显示,文字没有对齐,文字拼写错误,密码输入时没有以*的形式自动屏蔽等。 一致性包括软件自身的一致性以及手机操作系统或与其它软件的一致性,具体表现在使用的术语,字体是否一致,界面的各参数风格是否前后一致等。特别也要注意中英

基于MCS51单片机的压力测量 系统的设计与实现

基于MCS51单片机的压力测量 系统的设计与实现 班级; 学号: 姓名: 指导老师:

摘要 以STC-51单片机为核心,应用变阻式应变片测量压力并通过ADC0809的转换,经过单片机处理后在数码管模块显示的智能压力测量系统。是变阻式应变片和51单片机相结合的一个很典型的应用,本系统包括信号采集及转换电路、单片机最小系统、显示模块三个最基本的核心模块。外围扩展了键盘模块、蜂鸣器报警模块,用以调节系统的测量和显示范围。 经试验证明,系统能正常工作且误差在允许误差范围内,符合所有技术指标。 1.方案设计 通过应变片,将机械形变变为电压信号,再通过三级集成放大电路把信号放大,之后,ADC0809把模拟信号转化为数字信号,输入到单片机中,通过按键的控制,将电压的信号输出以数码管的形式显示出来,如果电压信号超出报警上线,蜂鸣

器就发出报警信号。 2.硬件系统设计与分析 (1)应变片与信号放大器的电路分析 应变片运用的是电阻式应变片,原理是吸附在基体材料上的应变电阻随机械性形变而产生电阻变化的现象,即它可以将被测件上的应变变化转化成一种电信号。桥式电路的输入信号是0~10v,经过电路后,输出的电压经过集成运放电路放大后,输入到A/D的In0口,完成信号的输入与传 (2)AD转换分析 A/D转换器是将模拟信号转化为数字信号,start与ale信号接到51到单片机的的p2.6接口,完成信号的输出,而clock接口接到74ls74d的2q接口, D0~D7接到单片机的p1.0~p1.7接口. (3)单片机最小系统分析

单片机的RST是复位接口,刚开始时是低电平,闭合s1开关,接通电源,获得高电平,完成复位。Xtal1与xtal2是晶振电路,为单片机提供工作频率,为12m。P0.0~p0.7接到74hc573的段锁存器,完成数码管的段选择,p2.4~p2,7接到位锁存器,完成数码管的位选择。 (4)按键分析 (5)数码管分析

软件测试工作心得体会(精选多篇)

软件测试工作体会(精选多篇) 第一篇:软件测试工作的心得体会 很久没有写点东西了,今天给大家聊些我在软件测试领域的心得体会。接触计算机程序设计已经快7年了,从事专门的软件测试也快四年了,强子也是在阴差阳错中踏入软件测试领域,一开始只想做一个特牛的程序设计师,可是毕业后找工作却找了个软件测试的工作,在一些彷徨与犹豫中接受了这个职业并且到现在也做得挺开心,也是由于那时我们这个业务刚成立不久,由于表现还不错所以一个阴差阳错的机会被升为teamleader,到现在也还在同一家公司做着测试的工作。 先讲讲做manager的一些体会,其实具体做什么事真的不是那么重要,关键是做事的方法,做人的章法,特别是对一个manager来说,方法比技术更重要,真的是这样,当然我也很喜欢研究技术,技术能让我找到更多的自信和成就感,但是面对着手下一帮兄弟姐妹,一个人的技术就显得有些力不从心了,这个时候得把你的知识share 给大家,当然形式多种多样,比如写一份文档,做一个正式的training,给大家营造一种不耻下问的环境或者大家一起讨论一些难题等等。当然还有很重要的一点,一定不能说“我不知道”,作为一个头,如果你真的不知道,那你得想办法通过一些手段与员工一起把

这个问题解决了,坚决不能说“我不知道,你自己看着做吧“等,本来员工是很尊重你的,这些话将直接导致其鄙视你。 另外就是做头的,特别像咱这种中低层的头,不像中高层的领导,咱们考虑事情的角度不一样,当这种小头儿的最重要的两件事:把事情做对做好,与员工打成一片。首先得确保把事情做对咯,然后带领大家朝着这一个对的方向前进进而把事情做好,在99%的时间里,你是和你的兄弟姐妹们呆在一起而不是和老板,所以这个过程中的与员工的关系一定要融洽且单纯,不能让员工对你有隔阂感,经常一起吃饭,摆摆龙门阵,唠唠家常,开开玩笑,不要摆架子,在一个公司里最不能摆架子的就是这种小头儿(或称之为leader或者manager一类),这就像个村官一样,小样的,还真把自己当回事儿呢? 做开发还是做测试?很多人讨论甚至争吵,强子认为之所以会有这样的问题是因为中国还没有把软件行业普及好,大家还停留在江民时代,求伯君时代,认为做开发的才是牛人,才有前途。而事实上,现在的软件是一个系统工程,缺开发,缺测试,缺文档都不行,都可能直接导致失败,谁最牛?强子认为写文档的人最牛,那咱们都去写文档?不过从强子面试的很多人当中来看,还是有更多的人愿意做开发,这不能不说是一大遗憾,强子无能,也只能聊以文字来表达自己对测试的热爱。测试犹如开发一样,也是一门深不见底的大学问,咱以后慢慢讨论。

基于单片机的过零检测控制系统的设计

基于单片机的过零检测控制系统的设计 如下图所示为按上述思想设计的电压正向过零检测电路。220V的交流电首先经过电阻分压,然后进行光电耦合,假设输入的是A相电压,则在A相电压由负半周向正半周转换时,图中三极管导通并工作在饱和状态,会产生一个下降沿脉冲送入ADμC812的INT0引脚使系统进入中断程序。微机系统进入中断程序后,发出采样命令并从采样保持器读取无功电流值Iqm,这个无功电流即为A相的无功电流,经过1/4个周期电压达到最大值,此时对电压进行采样,得到UM,由UM=1.414U可以得到电压有效值U。 过零检测及单片机调压 首先用PWM(脉宽调制)方法用于可控硅控制是有条件的,即调制频率不能大于市电频率(50Hz),也就是周期

不能小于20mS,否则就不能达到调制作用,调制频率超过市电频率时,可控硅即处于连续导通状态而不能达到调压目的。只有调制频率低于市电频率才能起到调压目的,即限制市电的周波通过可控硅的数量而起到调压的目的。因此用该种方法调制的电压周波数一定是小于50HZ,超过了人眼视觉暂留效应,此就是用于调光产生闪烁的原因。该调压方法用在调功或对脉动电压不敏感的用途上尚可。如果采用可控硅调压用在调光上,须采用移相的调制方法,可使光连续可调。采用移相方法就需过零检测作为移相基点。过零检测其实并不难,如果要求调压比不是很高采用简单的方法即可奏效;用一只三极管即可。用单片机进行移相调压控制可以做得很精。

/********************************************************************************/ #i nclude __CONFIG (CPD&PROTECT&BOREN&MCLRDIS&PWRTEN&WDTEN&INTIO); /********************************************************************************/ // void init (void); /********************************************************************************/ // bit fg_pw,fg_vs,fg_zq; volatile unsigned char fg_count; volatile unsigned int time1_temp,buff; /********************************************************************************/ #define powon GPIO|=0B00110000 #define powoff GPIO&=0B00001111 #define vpp GPIO2 #define feedback GPIO0 /********************************************************************************/ void init (void) { CLRWDT(); TRISIO=0B11001111; WPU=1; IOCB=4; //使能过零信号中断 VRCON=0; PIE1=1; OPTION=0; INTCON&=7; INTCON|=0B10001000; CMCON=7; T1CON&=1;

基于单片机的压力传感器实验

课程设计说明书题目:压力传感器设计 学院(系): 年级专业:电子信息科学与技术 学号: 学生姓名: 指导教师:

目录 摘要---------------------------- -------------------------------------------------------------------------2 关键字---------------- ----------------------------------------------------------------------------------2 第一章总体设计方案及模块划分---------------------------------------------------------------2 1.1总体设计方案--------------------------------------------------------------------------------3 1.2模块划分--------------------------------------------------------------------------------------4 1.3设计框图如下图所示-----------------------------------------------------------------------5 第二章各模块设计参数-------------------------------------------------------------------------------5 2.1传感器元件模块------------------------------------------------------------------------------5 2.2 A/D转换模块---------------------------------------------------------------------------------8 2.3控制器处理模块-----------------------------------------------------------------------------12 2.4 AD0809接口电路及LED接口电路------------------------------------------------------14 第三章压力传感器实验数据采集、显示及程序---------------------------------------------14 3.1数据采集及显示-----------------------------------------------------------------------------14 第四章心得体会--------------------------------------------------------------------------------------15 附录-----------------------------------------------------------------------------------------------------16 程序设计--------------------------------------------------------------------------------------16 参考文献资料---------------------------------------------------------------------------------25 实物图--------------------------------------------------------------------------------------25

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