智能压力传感器的研究与开发论文

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1、智能压力传感器的研究与开发摘要为了提高压力传感器的精度，解决功能单一的问题设计了一种新型的智能压力传感器。该压力传感器以MSP430单片机为控制核心，通过A/D转换接口实现对压力传感器的温度和压力信号的采集，利用BP网络算法实现了对采集信号的数据拟合，利用LED显示，利用RS485串口通讯实现数据交换及压力值输出，完成功能要求。详细叙述了压力传感器的温度补偿方法，重点讨论了人工神经网络中的BP网络算法。BP网络算法主要包括BP网络的结构，基于MATLAB神经网络工具箱的BP网络仿真。根据BP网络的数据连接关系实现了BP网络的C语言表示，根据BP网络的权值、阈值由数组连接实现

2、了向MSP430单片机的程序移植，完成信号的控制。提出了基于遗传模拟退火BP网络算法的压力传感器温度补偿系统。设计了压力传感器的硬件电路。利用MPM280压力传感器测量压力，通过放大器实现温度和压力信号的放大，利用MSP430自带A/D转换的12位MSP430单片机实现信号处理，通过RS485实现输出，设计了显示功能，设计了丰富的电源电路，并且通过相应的电压转换芯片实现对各个模块的不同电压供电。实现了压力传感器的软件设计，在MSP430编译软件IAR上利用C语言实现了初始化子程序，温度和压力A/D采样程序，BP网络信号处理子程序，显示子程序和RS485通讯子程序。设计了基于

3、MATLABGUI的串行通讯压力传感器标定软件，在GUI上实现了对单片机的信号采集，BP网络训练以及对单片机的串行通信实现的在线标定的功能。研究设计的智能压力传感器具有体积小、精度高，并实现了基于MATLAB的BP网络在线标定。通过仿真对软、硬件进行了充分的调试，效果良好，在工业现场已经应用实现，在众多压力测控系统中有着广阔的应用前景。关键词：压力传感器，MSP430单片机，温度补偿，BP网络算法IIIRESEARCHANDDEVELOPMENTOFSMARTPRESSURESENSORABSTRACTAnewtypeofsmartpressuresensorisdesig

4、nedfortheproblemofpressuresensor'soutputlowprecisionandsinglefunction.ThepressuresensortakestheMSP430MCUascontrolcore,andtemperatureandpressuresignalgatheringisrealizedthroughA/DconverterinterfaceandthedatafittingofthecollectedsignalsisrealizedbyBPnetworkalgorithm,andthefunctionalrequireme

5、ntsarecompletedwiththeuseofLEDdisplay,withtheuseofRS485serialcommunicationfordataexchangeandthepressurevalueoutput.Thispaperdescribesapressuresensortemperaturecompensationmethod,focusedontheartificialneuralnetworkBPnetworkalgorithm.BPnetworkalgorithmincludesBPnetworkstructure,basedonMATLAB

6、neuralnetworktoolboxoftheBPnetworkemulation.TheBPnetworkisexpressedbyClanguageaccordingtoBPnetworkdataconnectionrelations,aswellastheBPnetworktotheMSP430microcontrollerprogramtransplantationaccordingtoBPnetworkweights,thethresholdachievedbythearrayofconnections.Andthegeneticsimulatedanneal

7、ingalgorithmforBPnetworkpressuresensor’stemperaturecompensationsystemisproposed.Thecircuitofthispressuresensorisdesigned,usingMPM280pressuresensorstomeasurepressure,usingamplifiertodealswithtemperatureandpressure,usingA/Dconversionof12-bitMSP430microcontroller