开题报告基于单片机的数字气压计设计

《开题报告基于单片机的数字气压计设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学号：10446435常州大学毕业设计（论文）开题报告（2014届）题目基于单片机的数字气压计设计学生周亮学院常州大学怀德学院专业班级电子102校内指导教师屈霞专业技术职务副教授校外指导老师专业技术职务二○一四年十月题目：基于单片机的数字气压计设计一、前言1．课题研究的背景，国内外研究现状和意义气压计是利用压敏元件将待测气压直接变换为容易检测、传输的电流或电压信号，然后再经过后续电路处理并进行实时显示的一种设备。其中的核心元件就是气压传感器，它在监视压力大小、控制压力变化以及物理参量的测量等方面起着重要

2、作用。运用于气压计的气压传感器基本都是依靠不同高度时的气压变化来获取气压值的。随着科技的飞速发展原始的气压计已经不能满足于日益精确的各种测量仪器的需求，于是数字式气压计便产生了。数字气压计能准确的测量当地的绝对压力值。具有精度高、灵敏性强、结构牢固等特点。整台仪器重量轻，便于携带，不怕一般振动及碰撞，性能稳定可靠。研究的意义：卫星导航技术的飞速发展已逐渐取代了无线电导航、天文导航等传统导航技术，成为一种普遍采用的导航定位技术，并在精度、实时性、全天候作业等方面取得了长足进步[3]。现在不仅应用于物理勘探

3、、电离层测量和航天器导航等诸多民用领域，在军事领域更是取得了广泛的应用。在弹道导弹、野战指挥系统、精确弹道测量以及军用地图快速测绘等领域均大量采用了卫星导航定位技术。鉴于卫星导航技术在民用和军事领域的重要意义，得到了许多国家的关注。国内外研究现状：常见气压计有液体气压计和盒式气压计。飞机上使用的高度计实际上是用盒式气压计改装成的。常见的液体气压计有水银气压计和酒精气压计2种，这2种都是老式的气压计，体积大，精度低，不方便携带且容易坏，当今社会科技高速发展，各行各业不断出现新技术新材料，气压测量这块也是这

4、样，盒式气压计的出现部分的解决了液体气压计所无法解决的缺点，比如体积、方便携带等等。人类社会进入20世纪90年代以后微电子行业发展极为迅速，各种各样的电子传感器被发明且被运用到各行各业，为人们的生产生活创造了极大的便利。数字气压传感器亦已出现，并大量被运用，甚至现在很多手持设备中都已经加入了气压计功能，比如手机，GPS等，方便了人们的出行旅游。目前国际国内很多公司都推出了其数字气压传感器，如摩托罗拉公司的MPX4105和Intersema公司的MS5534b另外还有华普微电子的HP03系列数字气压传感器

5、。众多数字气压传感器的出现使得多样化的数字化气压测量装置、用品大量出现，并越来越普及，精度也越来越高。数字气压计一般不会只有测量气压一种功能，一般都有其他的功能，比如测温度、指南针、码表等等的功能。气压传感器和微电子控制器的结合，可以创造出很多应用，可以说只要能有好的想法，一般都可以实现，气压计已经由以前的只有专业场合专业人士才能使用的测量器具变成今天的随处可见，方便使用的电子产品，并集成到众多的电子产品中，都归功于电子行业技术发展和很多有创新精神开发者。意义：本课题是要设计一个利用微控制和数字化气压传

6、感器为核心元件组成的电子气压计系统。微控制和数字化气压传感器的结合可以使得气压计的设计更具灵活性，测量精度相对于液体气压计也有了显著提高。测量结果的显示也更直观，并可灵活的加入超压、低压报警等特殊功能，以满足某些特定需要。通过本次设计也较好的锻炼了本人的动手能力，为将来的工作打下了一定的基础，同时可以充分利用课堂所学知识进行本课题的设计，在运用这些知识的过程中，加深了对这些知识的理解。由原先的机械记忆变为领会本质。2．课题的研究目标、内容和相关理论综述目标：设计基于单片机的数字气压计。内容：系统分为采集

7、部分、数据处理部分、显示部分这三大部分。采集部分应采用集成传感器来采集大气压力信号。数据处理部分使用A/D芯片实现将模拟信号转变为数字信号，然后经由单片机处理输出到LCD显示部分。要求：(1)测量范围：300hPa~1100hPa(2)测量精度：0.1%FS（20℃）。(3)工作温度范围：0~85℃。(4)电源电压：5V。相关理论综述：在设计电子气压计之前首先要搞清楚气压的定义。气压是作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。气压以百帕（hPa）为单位，取一位小数

8、。国际制单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa。常用单位：标准大气压。表示气压的单位，习惯上常用水银柱高度。例如，一个标准大气压等于760毫米高的水银柱的重量，它相当于一平方厘米面积上承受1.0336公斤重的大气压力。由于各国所用的重量和长度单位不同，因而气压单位也不统一，这不便于对全球的气压进行比较分析。因此，国际上统一规定用＂百帕＂作为气压单位。经过换算：一个标准大气压＝1013百帕（毫巴）1毫米水银(汞柱）柱高＝4/3百帕（毫巴）1个标准大