基于51单片机的压力测控系统设计过程控制系统课程设计.docxVIP

××大学××学院《过程控制系统》课程设计设计题目：智能化压力控制系统设计 学生姓名：专 业：测控技术与仪器班级学号：指导教师：设计时间：2014.6.23-2014.7.6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2 4、单片机处理模块...................................................................................25、压力传感器1210—030 G—3 S56、AD模数转换芯片ADC08096 7、地址锁存器74LS273............................................................................6四、参考文献7五、结束语7六、完整程序8七、仿真结果10八、程序流程图12一、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.设计任务1、本设计是微机控制的压力测控系统。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)。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at89c51；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）编写压力测量程序。 二、前言本设计为基于AT89C51单片机的气缸压力测量与控制系统，压力传感器选择1210—030G—3S，能够在0~207kPa范围内有效测量气缸的压力，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（64~176kPa）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（64~176kPa）10S时，发光二极管点亮进行报警。关键词：AT89C51单片机、1210—030G—3S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（ADC0809）、AT89C51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AT89C51的压力测控系统3、设计思路压力传感器（1210—030G—3S）测量气缸中的压力（0~207kPa）输出电流信号（75~150mA），经A/D模数转换（结果11111111即0~255）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、单片机处理模块AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000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和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示。（1）AT89c51主要特点·与MCS-51 兼容·4K字节可编程FLASH存储器·寿命：1000写/擦循环·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24MHz·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（2）引脚结构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P0口的管脚第一次写1时，被