压力传感器单片机课程设计精选.docVIP

单片机实验报告书 实验名称 电子压力器设计 专业班级 通信工程1班 学 号 姓 名 目录 第一章 电子压力器的工作原理….......................................................... 1.1 电子压力器的工作原理............................................................... 1.2压力传感器的工作原理................................................................ 第二章 实验设计方案........................................................... 2.1实验流程图............................................................................. 2.2数码管显示模块……………………………………………. 2.3A/D转化模块………………………………………………… 2.4电压--气压转化模块……………………………………………… 2.5总程序…………………………………………………….. 2.6原理图……………………………………………………. 第三章 实验材料……………………………………………… 3.1实验材料…………………………………………………… 第四章 结论与体会…………………………………………… 第一章 电子压力器的工作原理 1.1 电子压力器的工作原理 电子压力器由压力传感器，A/D转换器，数码显示等组成。当用手按压传感器，腔体内外就会产生压差，这些压差就会转化成电压，电压转化成数字量后，根据压力变化1Kpa，输出电压变化为120mV的关系，依照采样的输出电压，采用线性插值法可计算出实际压力值。然后将实际压力值送数码管显示。 1.2压力传感器的工作原理 （1）、压力传感器电路 MPX53型硅压力传感器主要用于测量气体压力。其外形及管脚定义如下图所示： 该传感器测量的是腔体内外气体的压力差，其输出电压与压力的关系为近似线性。MPX53的工作特性参数如下表所示： 参 数 符号 最小 典型 最大 单位 压力范围 Pop 0 - 50 Kpa 供电电压 Vs - 3.0 6.0 Vdc 供电电流 Io - 6.0 - mAdc 满量程输出* Vfss 45 60 90 mV 零位电压偏差* Voff 0 20 35 mV 灵敏度 △V/△P - 1.2 - mV/KPa 线性度 - -0.6 - 0.4 ％Vfss 压力迟滞（0~50Kpa） - -- ±0.1 - ％Vfss 温度迟滞（-40℃~125℃） - - ±0.5 - ％Vfss 满量程温度系数 TCVfss -0.22 - -0.16 ％Vfss/℃ 零位温度系数 TCVoff - ±15 - μV/℃ 电阻温度系数 TCR 0.31 - 0.37 ％Zin/℃ 输入阻抗 Zin 355 - 505 Ω 输出阻抗 Zout 750 - 1800 Ω 响应时间（10％~90％） tR - 1.0 - ms 注：①、零位电压偏差是指压力为零时的输出电压； ②、满量程输出为最大输出与最小输出电压之差。 压力传感器电路如下图所示： MPX53的电源部分做成可调，用于温度补偿。输出采用差动放大，以去除共模干扰，1K电位器用于增益调节。通常将增益调至100倍，根据上面参数，压力变化1Kpa，输出电压变化为120mV。根据采样的输出电压，采用线性插值法可计算出实际压力值。 模块上的VIN+、VIN-分别对应于MPX53的3脚和1脚，VO+、VO-分别对应于MPX53的2脚和4脚，VOUT对应于J5。 注：应在零压力时采样一次输出电压。以后每次采样值应减去零位值，然后换算为压力。 （2）、模块的基本测试方法 不加压时，测量VO+、V0-的电压V1，约为20mV，（0~35mV属正常），调节GAIN ADJ使输出电压VOUT放大100倍，即VOUT/V1=100；用手按压MPX53的探头，VOUT输出应发生变化。 第二章 实验设计方案 2.1实验流程图 2.2数码管显示模块 数码管显示模块由四位共阴极LED数码管组成，用P1口进行位选，用CS273进行段选。程序如下： uchar code table[]={0x3f,0x06,0x