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时间:2018-11-20
《开题报告:基于单片机的压力检测系统设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、基于单片机的压力检测系统的设计题目要求:(包括主要技术参数)本课题是基于单片机的压力的测量与显示系统。要求通过压力传感器将压力转换成电信号,再经过运算放大器进行信号放大,送至8位A/D转换器,然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号,再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息,最后显示输出。而在显示的过程中通过键盘,向计算机系统输入各种数据和命令,让单片机系统处于预定的功能状态,实时显示需要的值。且要求系统具有较强的抗干扰能力。主要技术参数为:量程:0~500kg综合精度:±0.25%kg响应时间:≦10ms本课题研究的目的与意义:在煤炭工业、制药、冶金
2、、制造、钢铁、供水、化工等行业中,压力是生产过程中的重要参数之一。并且随着现代化工业的发展,工厂大多增加自动化生产线,提供生产效率,降低成本,以提高市场竞争力和适应现代化工业的应用,而对于压力检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。所以压力检测技术的改进与发展历来受到众多行业的高度重视。传统的传感器大都采用手工操作,特别是压力传感器,基本都是手动油压或气压标定。鉴于此,选择压力传感器作为前端检测元件,以单片机作为检测仪的新型的,成本低廉的,使用方便的压力检测系统的研制,则显得十分有意义,以期克服原有检测仪的不足。国内外研究现状:二十世纪80年代中后
3、期,随着集成电路、微型计算机及软件技术的发展,在智能仪器的基础上又出现了虚拟仪器,它们都含有计算机,但在性能特点上又有新的飞跃,使压力信号采集与控制、信号分析与处理和结果的表达输出全部由计算机完成。现在通信从原来的模拟技术实现了到数字技术转变,特别是网络技术的发展,使异地实时测量成为现实。当前世界发达国家都高度重视和支持仪器仪表的发展,美国国家长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中有6项与传感器信息处理技术直接相关,日本科学技术厅把测量传感器技术列为21世纪首位发展的技术,德国大面积推广应用自动化测控仪器系统,20世纪90年代6年就增加了350%的市场,保
4、证了劳动生产率增长1.9%,欧共体制定第三个科技发展总体规划,将测量和检测技术列为15个专项之一。目前,美国Paroscientific公司、DH公司、Mensor公司、英国Druck公司都推出了准确度不低于O.OI%FS年稳定性为0.01%FS的具有双向通讯和模拟数字输出功能的高精度数字化仪表。国内自动矿山压力监测系统起步较晚,但发展迅速。60年代停留在多点巡回检测阶段,从70年代开始研制以小型计算机为中心的数据采集、处理系统,自80年代起,由于微型计算机在我国得到广泛应用,自动检测技术得到逐步提高。目前,我国虽也在研制智能仪表(仪器),但是很多都是引进国
5、外现有设备,软件上进行二次开发应用。在压力监测技术的发展方面,其压力传感器技术、信号调理技术、高速数据采集和数据处技术获得了飞速发展,而且动态测试技术,总线技术和网络技术在压力测试和控制中得到了越来越广泛的应用。新型的智能传感器,可以把敏感元件、信号调理、A/D转换、微处理器、通过现场总线或网络传送给主计算机。虽然我国的压力监测系统起步晚,总体来说还落后于发达国家。但是矩形双岛膜结构的6000Pa量程微压传感器,其性能指标有了很大提高,如非线性为5×10qFS,滞后、重复性均小于5×10qFS,分辨率优于20Pa,过压保护范围大于20倍量程。对量程为lOOk
6、Pa的压力传感器,非线性、滞后、重复性均优于5xlO—FS。硅一兰宝石、高温硅压力传感器的工作温度分别达到一50,-.-,300。C和0"---'400℃。压敏器件的可靠性已达到较好水平。元器件的品种增多,测压范围已拓展,已有微压、表压、高压、绝对压力、差压等力敏元件及其配套仪表问世。因此随着我国传感器技术等各方面技术的快速发展,我国的压力监测系统也将会取得长足的进步。拟采取的研究路线:第一步:将根据本设计的研究目的,调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握所要研究的问题。系统的掌握控制器的开发设计过程,相关的电子技术和传感器技术等,完成设计任务和功能
7、的描述。第二步:研究文献后结合本课题的研究目的,提出设计方案,借助计算机和各种方法技术,减少或消除各种可能影响结果的无关因素的干扰。完成系统设计方案的论证和总体设计。第三步:以自己的感官和辅助工具去直接观察和分析系统需求,从全局考虑,完成硬件和软件资源分配和规划,分别完成系统的硬件设计和软件设计。第四步:利用C语言编写软件程序,用仿真软件绘制电路图,完成硬件测试,软件调试和软硬件的联调。第五步:实物制作。进度安排:第1~2周:通过网络和图书馆,进行资料查询与下载,整理出所需文献。第3~4周:查阅文献,理清研究思路,书写开题报告。第5~8周:设计系统的硬件和软
8、件。第9~12周:深入研究课题内容,完成系统硬件设计
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