基于AT89S52的压力测控系统设计.docx
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1、东北大学秦皇岛分校自动化工程系 过程控制系统 课程设计 设计题目:单片机压力测控系统设计 学生姓名:童思普专 业:测控技术与仪器班级学号:5080820指导教师:王军伟设计时间:2010.6.27-2010.7.9目录一、设计题目与设计任务11.设计题目:单片机压力测控系统设计12.设计任务1二、前言1三、主体设计11、系统设计12、系统框图23、设计思路24、压力传感器和A/D转换芯片选择3(1)压力传感器1210030 G3 S3(2)AD模数转换芯片ADC08094四、参考文献5五、结束语5六、完整程序5七、仿真结果8一、设计题目与设计任务1.设计题目:单片机压力测控系统设计 2.设计任
2、务1、本设计是微机控制的制氧机压力测控系统。单片机系统通过压力传感器和检测比较器测得气缸内压力达到某一上限值(176 kPa)和下限值(64 kPa)时,单片机系统控制执行相应的动作(达到上限值时打开放气阀放气,达到下限值关闭放气阀进行充气)。如此反复循环,不断将氧气提供给需氧者。在此过程中若充气或放气10 s仍达不到设定值(176 kPa和64 kPa)则进行光报警。2、写出压力测量过程,绘制压力控制系统结构图。3、(1)系统硬件电路设计。 单片机采用89S52;选择适合上述测量范围的压力传感器,设计数据采集及信号调理电路,设计键盘显示电路及报警电路。 (2)编制压力测量程序。 二、前言 本
3、设计为基于AT89S52单片机的气缸压力测量与控制系统,压力传感器选择1210030G3S,能够在0207kPa范围内有效测量气缸供氧系统的压力,并进行实时压力(LED)显示。单片机控制部分实现当压力超出上限值176kPa时,放气阀打开进行放气,当压力低于下限值64kPa时,放气阀关闭,气缸充气;压力在正常范围(64176kPa)时,压力改变不影响放气阀的状态。报警功能实现当压力超出设定的压力范围(64176kPa)10S时,发光二极管点亮进行报警。关键词:AT89S52单片机、1210030G3S型压力传感器、LED显示、报警。三、主体设计1、系统设计考虑到过程控制系统的一般组成及本次设计的
4、任务要求,本设计主要由以下几部分组成:被控对象(气缸及附带的进气阀和放气阀)、压力传感器FT、A/D转换(ADC0808)、AT89S52单片机、LED显示、报警电路和放气阀驱动电路。2、系统框图基于AT89S52的压力测控系统3、设计思路 压力传感器(1210030G3S)测量气缸中的压力(0207kPa)输出电流信号(75150mA),经A/D模数转换(结果为0000000011111111即0255)后给单片机,单片机进行算法处理将传感器的输出信号和测量的压力对应起来并实时显示在LED上,当所测压力大于176kPa时,放气阀打开进行放气,当所测压力小于64kPa时,放气阀关闭,进气阀给气
5、缸充气。此过程中若放气或充气10S任没达到正常的压力范围则进行1S报警。当然A/D转换的启停、压力大小的判断、10S延时都由单片机来控制。4、压力传感器和A/D转换芯片选择(1)压力传感器1210030 G3 S 网上查找了很多压力传感器,其中较为典型常用的是上海名动公司生产的MDPS系列和MDGA高精度绝压传感器,但是由于二者都不适合本次课程设计的压力范围(0200kPa),最终选择1210030G3S压力传感器,它的测压范围为30*6.895=207kPa,输出电流范围是75150mA,性能参数如下:典型应用电路如下:设计仿真时由于PROTEUS中没有传感器,因此用一个范围为75150分压
6、电路代替传感器的输出电流,使的仿真得以进行。(2)AD模数转换芯片ADC0809ADC0809是目前广泛使用的逐位逼近型8位单片A/D转换芯片,片内含8 路模拟开关,可允许8路模拟量输入。主要由3部分组成:模拟输入选择部分、转换器部分、输出部分。ADC0809芯片为28引脚为双列直插式封装,ADC0809主要信号引脚功能说明如下:IN7IN0八路模拟量输入通道。ALE地址锁存允许信号。START转换启动信号。START=1转换启动。A、B、C地址线、 通道端口选择线。CLK时钟信号。ADC0809要求外接时钟频率为10kHz1.2MHz。通常使用频率为500KHz的时钟信号。EOC转换结束信号
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