开题报告：基于单片机的压力检测系统设计

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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