应变传感器及称重系统传感器课程设计

《应变传感器及称重系统传感器课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《应变传感器及称重系统传感器课程设计（20页珍藏版）》请在毕设资料网上搜索。

1、 1 摘 要 本文介绍一种以 AT89S52单片机为核心，包括 ADC0809类型转换器的扩散硅压阻式 压力传感器的差压测量系统。简要介绍了扩散硅压阻式压力传感器电路的工作原理以及 A/D 变换电路的工作原理，完成了整个实验对于压力的采样和显示。与其它类型传感器 相比，扩散硅压阻式电阻应变式传感器有以下特点：测量范围广，精度高，输出特性的 线性好，工作性能稳定、可靠，能在恶劣的化境条件下工作。由于扩散硅压阻式压力传 感器具有以上优点，所以它在测试技术中获得十分广泛的应用。 关键字：关键字：扩散硅压阻式压力传感器，AT89S52 单片机，ADC0809，数码管 2 目录目录 1.引言引言 3 1

2、.1 课题开发的背景和现状 . 3 1.2 课题开发的目的和意义 . 3 2.2.设计方案设计方案 4 2.1 设计要求 4 2.2 设计思路 4 3.硬件设计硬件设计 5 3.1 电路总框图 . 5 3.2 传感器电路模块 . 5 3.3 A/D 变换电路模块 . 7 3.4 硬件电路连线 . 8 4.软件设计软件设计 . 10 4.1 程序设计语言的选用 . 10 4.2 软件程序的设计 . 10 5.实验实物图实验实物图. 12 6小结小结 16 参考文献参考文献 17 附录附录 18 3 1.引言引言 1.1 课题开发的背景和现状 传感器是一种能够感受规定的被测量的信息，并按照一定规律

3、转换成可用输出信号 的的器件或装置，通常由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成。传感器技术是现 代信息技术的三大支柱之一，其应用的数量和质量已被国际社会作为为衡量一个国家智 能化、数字化、网络化的重要标志。 利用传感器与检测技术实验室已有的应变式称重台，将四片应变片此采用全桥形式 接入测量电路，经过运放 OP07 组成仪表放大器放大，再由串行模数转换芯片 TLC549 进 行 A/D 转换，转换结果送入单片机 At89C51，通过同向门 7407 驱动四位数码管显示。仪表放大器的输出需经采集卡采集，经 CSY9.0 虚拟仪器软 件分析，得到较好的线性度和灵敏度后，再送入 AD 芯片进行转换。

4、 1.2 课题开发的目的和意义 日常生活和生产中，我们常常想了解温度、流量、压力、位移、角度等一系列参数， 压力传感器技术在诸多领域中相对而言最为成熟。根据工作原理的不同，压力传感器通 常可以分为机械膜片、硅膜片电容性、压电性、应变性、光纤、霍尔效应、压阻式压力 传感器等。压阻式传感器又包括扩散硅型和应变片型传感器，扩散硅压阻式传感器由于 具有结构简单、可微型化、输出信号大、精度高、分辨率高、频响高、低功耗、体积小、 工作可靠等突出特点而在压阻式压力传感器市场中占据更大的份额。 4 2.2.设计方案设计方案 2.1 设计要求 1了解应变桥的工作原理； 2掌握应变桥的调理电路和 AD 转换； 3

5、了解非线性特性和其校正方式； 4使用单片机读取转换值并显示。 2.2 设计思路 本设计中采用的处理器是 AT89C51 单片机，由此可采用面向 MCS-51 的程序设计语 言，包括 ASM51 汇编语言和 C51 高级语言，这两种语言各有特点。 汇编语言是一种 用文字助记符来表示机器指令的符号语言，是最接近机器码的一种语言。其主要优点是 占用资源少、程序执行效率高。但是不同的 CPU，其汇编语言可能有所差异，所以不易 移植。 如果对单片机 C 语言有兴趣，C 语言是一种结构化的高级语言。其优点是执行效率 没有汇编高。 汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言，是最接近机器码的一种 语

6、言。其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是不同的 CPU，其汇编语言可能 有所差异，所以不易移植。 而 C 语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编 语言的功能。C 语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、有良好的可移植 性，而且可以直接实现对系统硬件的控制。C 语言是一种结构化程序设计语言，它支持 当前程序设计中广泛采用的由顶向下结构化程序设计技术。此外，C 语言程序具有完善 的模块程序结构， 从而为软件开发中采用模块化程序设计方法提供了有力的保障。 因此， 使用 C 语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流。用 C 语言来编写目标系统软件， 会大大缩短开发周期，且明显地增加软件的可读性，便于改进和扩充，从而研制出规模 更大、性能更完备的系统。 综上所述，用单片机 C 语言程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。所以作为一 个技术全面并涉足较大规模的软件系统开发的单片机开发人员最好能够掌握基本的C语 言编程。 5 3.硬件设计硬件设计 3.1 电路总框图 该应变传感器及称重系