基于单片机的便携式数字气压高度计的设计与实现开题报告

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1、杭州电子科技大学毕业设计（论文）开题报告题目基于单片机的便携式数字气压高度计的设计与实现学院电子信息学院专业电子信息工程姓名班级学号指导教师一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着现代科学技术发展的需要，海拔高度已经成为工业、农业的发展不可缺少的一个重要组成部分；化学工业冶炼的熔点海拔随着高度的变化而变化，海拔高度越高，熔点就越低，海拔高度越低，熔点就越高；同时海拔高度也影响农业的分布，海拔低的地方地势平阔，温度较适中、含氧密度较大，适应大量水稻、小麦、玉米等农业作物的生长需要；海拔高的地方地势主要以山地为主，温度低、气压

2、低、空气密度小，不利于动植物的生长。在能源方面，海拔高度计充分发挥了它的优势,它让能源利用更合理。比如IBM的服务器体内装有海拔高度计，不同海拔的地方，空气的密度并不相同，由此所带来的就是散热所需的风量的差别，在海拔较高的地方，往往空气比较稀薄，这时就需要服务器的风扇加快转速从而产生更大的风量来对系统进行冷却，避免过热造成的稳定性问题。而在低海拔的地区则可以适当降低转速来节省电能的消耗，并延长风扇的寿命，而这样的设计业就是IBM的服务器无论是在什么样的环境中也能顺利运行的重要原因。由于传统的海拔高度测量系统的精度、体积不能达到要求，而现

3、代的GPS海拔高度仪价格都为人们不能接受，从它们的原理上讲；机械式的海拔高度仪集成度太小，体积笨重、内部结构非常的复杂，因此他的内部电路之间的干扰相当大，虽然多采取相应的措施，但是由于线路造成的误差是不可避免的；GPS应用还是比较广泛的，它通常运用到汽车的电子装置中、飞行器中和可移动的专业设备中,还有现在刚出来的智能手机也能装载GPS体系，但是它有两点不理想；第一是他的专用设备价格高，通常不能广泛在生活中得以使用。第二是GPS主要是由于卫星定位系统来实现的，因此它直接受到通信信号、地理位置和天气的影响，例如在山下和在屏蔽干扰严重的地方或

4、者在大雾天气，GPS就不能测量出标准的海拔高度值，或者直接不能海拔高度值。综上所述，无论从工、农业和能源的发展来讲还是从改进传统的海拔高度仪的角度来讲，研究出一种新型的海拔高度仪是迫在眉睫的了。海拔高度的测量方法，目前主要有3种测试仪器：老款的机械的海拔高度仪器；配有GPS装置的测量仪；和气压海拔高度的测量仪传统的机械式海拔高度仪器的精度有限、体积大，携带不方便。GPS现在市面上有手持式GPS接收机和车载式GPS接收机。但是当人们身处于树林里或者悬崖下时由于信号的反射，手持GPS接收机可能接收不到GPS卫星信号，所以电子罗盘和气压高度计

5、就被设计在某些手持式GPS接收机上，如GARMINVISTA、还有麦哲伦探险家600等。由于高精度的传感器成本比较高，导致手持式GPS接收机成本高，影响了市场发展规模。车载GPS接收机也经常会发出错误，因为导航地图直接把三维数据当成二维的数据来处理，再加上GPS接收机的水平定位误差就会经常出现上下方位判断错误的现象，错误的导航指令不仅会给客户带来不便，如果客户完全按照导航指令来操作甚至会发生危险，但是这个问题之前一直没有得到很好的解决。相比之下，采用单片机控制的海拔高度计更符合需求,本次设计主要以STC89C52为微型控制器，由气压传感

6、器BMP085将温度、大气压力值、温度补偿数据等传输到微型控制器，经单片机的处理将大气压传感器的数据转换成高度值。经过实验验证，该系统所得到的数据能满足人们的日常需要，具有重要的现实意义和较广泛的用途前景。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：一、研究的主要内容：1、选择合适的压力传感器，了解传感器的工作原理。2、理解海拔高度的计算原理。3、完成各电路的设计。4、完成软件的编写。二、拟解决的主要问题：1、比较不同气压传感器之间的优缺点，选择合适的传感器完成本次设计。2、理解海拔高度的计算原理，得到最终的压力与海拔换算公式。3、完成单片机

7、模块的电路设计，理解各元器件起到的功能。4、完成显示模块的电路设计，掌握LCD1602显示模块的基本功能。5、完成传感器模块的电路设计，了解传感器的工作原理。6、完成软件的编写并调试成功。三、研究步骤、方法及措施：一、气压传感器的选择在此海拔高度计设计中，气压传感器是组成数字式海拔高度计的核心器件中的一个，在传统的气压传感器中，他们的电路结构复杂、体积庞大、稳定性差、没有A/D转化器和温度传感器的集成；其传输的信号不能立即供由单片微型计算机处理运算。而在现在主流的有APM公司的TP015P和Bosch公司的BMP085数字式大气压传等感

8、器。方案一：以TP015P为代表的总体设计思路通过大气压强传感器得到表征大气压强的电压信号，该信号通过放大电路和滤波电路后，再经过模数转换电路进行A/D转换。单片机作为本系统的控制单元主要完成三个功能：其一