基于单片机的数字式压力表的设计
摘要：根据设计题目 基于单片机数字式压力表设计 ，先是介绍了压力的背景以及现代社会压力的重要性。并且选用压阻式压力传感器，处理器采用MSP430F5310作为核心，其闪存可以直接进行编写，极大加快了开发的速度。并且用模块化的设计方式，将系统划分成若干个简单的、单功能程序段，程序之间并不影响也不需要过多理解，只是改动一部分，却不会改变别的模块的功能或者说正常运作。设计中的压力检测系统不仅有数据采集，数据分析，还有数据的保存以及通讯功能。提高软件的可读性，而且设计按照模块法进行设计，使得开发更加简单，对于错误能够快速修正。
关键字：压力传感器；MSP430F5310
Design of digital pressure gauge based on single chip microcomputer
Abstract: According to my design, this paper introduces the design of digital pressure gauge based on single chip microcomputer, introduces the background of pressure generation and the importance of pressure in modern society. Choose piezoresistive pressure sensor. The microprocessor is based on MSP430F5310. Its FLASH can be written directly, greatly speeding up the development speed. Through the modular design, the system is divided into several simple and functional program segments. The program does not affect or require much understanding, only changes a part of it, but does not change the function or normal operation of other modules. The pressure detection system designed in this paper not only has the functions of data collection and data analysis, but also has the functions of data storage and communication. The readability of the software is improved, and the modular design method is adopted to make the development easier and the errors can be corrected quickly.
Keywords:Microcontrollers, MSP430F5310
目 录
第一章 绪论 2
1.1 课题的背景及意义 2
1.2 本设计的主要内容与任务 2
第二章 压力传感器 3
2.1 压力传感器的类型以及发展方向 3
2.2 压阻式压力传感器的选择及其原理 3
2.3 系统总体设计 4
第三章 数字式压力测量仪的硬件实现 6
3.1 信号输入电路设计 6
3.1.1 压力传感器电路设计 6
3.2 A/D 转换电路设计 9
3.2.1 A/D 转换器的选用原则 9
3.2.2 A/D 转换原理 9
3.3 微处理器电路设计 11
3.3.1 MSP430F5310 的芯片选择 11
3．4 串行通讯电路设计 12
3.4.1 MAX3221概述 12
3.4.2 通讯电路设计 12
3.5 电源管理电路设计 15
3.5.1 升压电路图 15
3.5.2 降压电路图 16
第四章 数字式压力测量仪的软件实现 19
4.1 操作系统概述 19
4.2 系统主程序模块 19
4.3 系统工作状态分析 24
4.3 子程序模块 25
4.3.1 压力数据采集程序 25
4.3.2 DPM 联机通讯工作程序 28
4.4 中断系统 29
4.5 数据显示功能实现 29
第一章 绪论
1.1 课题的背景及意义
从上个世纪开始，随着科学技术的发展，生产中一些物理量的重要性也体现出来，精度越高，代表着物品出错的几率越小，而精度测量仪器的准确度则是重中之重。比如我国制造飞机，汽车等都需要用到测量仪器。
随着电子技术的发展，在我们生活中的各个领域，压力的检测起到了越来越大的作用。压力检测在现代工业中有着非常大的作用。保证压力检测的准确性，能增加正常生产的稳定性。
传统的测量仪表有的采用纯机械式设计，很容易收到周围环境的影响，而且比较笨重，难以携带，出错频率也不低，响应速度很慢，灵敏度以及抗干扰能力比较差
在测量仪器中使用基于微处理器的模块，不仅可以解决传统工业生产中难以改善甚至无法解决的问题，还可以改善电路设计电路，拥有最大程度降低升级换代的成本以及良品率。单片机的作用很大，如:（1）可以对一些复杂的数据进行快速处理；（2）使可以避免生产中，机器的许多干扰；（3）可以满足各种操作系统的需求；（4）拥有多种输出方式；（5）可以与很多的设备进行数据通信；（6）拥有断电保护功能；（7）拥有自诊断功能。
正是因为单片机在本设计中，可以起到的作用很大，所以本设计采用TI公司生产的MSP430单片机进而开发了数字压力检测模块，用于提高开发效率，满足设计需求
1.2 本设计的主要内容与任务
本设计中的单片机的数字式压力表需具有响应快，简单轻便，抗干扰能力强的相对可靠的压力表。
因此，本设计的硬件部分主要有信号采集、模数转换、处理器、显示电路和电源管理等五部分组成，并完成相对应的软件设计。
第二章 压力传感器
2.1 压力传感器的类型以及发展方向
压力传感器为当今使用比较频繁的一种传感器，市面上有许多的型号供使用。它几乎出现在各行各业，其未来方向可以概括为：
（1）小型化（2）高精度化（3）智能化（4）标准化
2.2 压阻式压力传感器的选择及其原理
在现代生产中，经常需要对压力进行测量，对测量精度要求的很高。压阻式传感器主要有以下特点：
1）灵敏度高，可直接测量。无死区，线性度好。
2）出错可能性小，精度高，使用寿命也相对别的种类的传感器要高。
3）高集成，有小而轻的特点。
4）能耗低，出现问题几率小，能快速修正以及更新换代，具有极高的性价比。
所以根据设计需求，选择了压阻式压力传感器
压力传感器可将压力信号转换为高精度、线性一致性、具有重复性的可测量电信号[1]。在需要高精度测量的情况下，参照图1在Whiston桥内使用。
参考文献
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