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摘 要

气压的测量在实际的生产生活中有广泛的应用，而市面上的气压计普遍存在精度不高或者读数不方便等等问题。因此，本文设计了一款精密数字气压计，该气压计包括气压采集模块、A/D转换模块、单片机处理模块以及数据显示模块。在该系统中，通过气压传感器BMP085将当地的气压数据转换为电信号，经过A/D转换为数字信号，传送到单片机，经过单片机处理之后，由液晶显示器显示出来。该精密数字气压计的实现，将会具有一定的实用价值。

关键词： 精密数字气压计，单片机，气压传感器

Abstract : The measurement of air pressure has wide application in actual production and life, and the barometer in the market generally has some problems such as low accuracy or inconvenient reading. Therefore, this paper designs a precision digital barometer, which includes the air pressure acquisition module, the A/D conversion module, the MCU processing module and the data display module. In this system, the local pressure data can be converted to electrical signals through the barometric sensor BMP085, transmits it to the digital signal through the A/D, and sends it to the single chip microcomputer, after processing by single chip microcomputer, the LCD display is displayed. The realization of the precision digital barometer will be of practical value.

Key words:Precisionl digital pressure gauge，Singlechip，Pressure sensor

目录

1 前言 4

1.1 设计背景及其意义 4

1.2 设计内容 4

2 总体设计方案 4

2.1 设计框图 5

2.2 元器件选型 5

3 硬件设计 6

3.1 气压传感器接口电路 6

3.2 单片机主控的最小系统 6

3.3 LCD1602接口电路 7

4 软件设计 7

4.1 软件设计总流程图 7

4.2 系统子程序设计 8

5 系统的调试与运行 9

5.1 硬件调试 10

5.2 软件调试 10

5.3 系统运行效果 10

总结 13

参考文献 14

致谢 15

附录 16

1 前言

1.1 设计背景及其意义

随着科技的迅猛发展，气压的测量在实际的生产生活中有着更广泛的应用。而且照目前市场上已有的气压计设计，并不能精确地检测气压的变化。与此同时，我们也需要不断的创新，来带给人们无限的新鲜感，同时也能响应温家宝总理提出以科技为支撑点的“感知中国”的号召。

有人觉得我们的新概念对于他们的生活离的比较远甚至毫不相关，那么他们的想法只能属于是以小世界看大世界！世界在前进，发展在前进，我们的思想更要前进！

也许放在50年前，他们的思想并没有不对，人们肯定不会尝试新鲜大胆的设计，而是选择保本耐用的设计，因为他们需要更加贴近实用性。可50年后，我们依旧墨守成规，那么再过第二个50年，我们依旧还是这个样子。清代的闭关锁国，使我们损失惨重，所以我们决不能使这种情况再次发生，我们一定要走在世界的前端！

通常，在市面上的传统气压表比如弯管式、空盒式等等测量精度都很低、显示结果都很单一。而本系统设计的数字气压计设计独特，改变以往的控制方案，采用单片机进行气压控制，使得使用精度更加准确，操作更加方便，结果显示更加简单，操作计数更加灵活。被控气压的测量范围由此得到了大幅度的提高，从而产品的质量也能够由此得到大大提高。

因此,本次设计有一定的实际意义:

（1）它很好的把我的专业知识和技能运用了起来，让我学以致用。

（2）它打破了传统气压计的局限性，让我们看到了科技进步的希望。

（3）能够实时准确地监测大气压强的变化，实现对气压变化过快的预警，以减少气压变化所带来的健康安全和财产损失。

1.2 设计内容

该设计主要包括四大模块：气压采集模块、A/D转换模块、单片机处理模块以及数据显示模块，其中BMP085气压传感器同时拥有气压采集和A/D转换的功能。在该系统中，通过气压传感器BMP085将当地的气压数据转换为电信号，经过A/D转换为数字信号，传送到单片机，经过单片机处理之后，由液晶显示器显示出来。同时，又能够通过公式，计算位置以及海拔等等。

2 总体设计方案

设计方案主要由绘制设计总框图和元器件选型组成：

2.1 设计框图

传 数 传 命

输 据 输 令

传 显

输 示

数

据

2-1系统设计总框图

2.2 元器件选型

2.21 单片机

在选择处理器时，有多种选择，例如51单片机、MS430单片机、STM32单片机等，这些处理器都可以完成本系统的功能。虽然MS430、STM32单片机在处理速度以及功能多样化上都比51好，但是从系统的复杂程度和成本上考虑，还是选择了51作为核心，因为51单片机尽管在性能和功耗上比不上MS430和STM32单片机，但是51的价格比他们低，而且在本系统上，并不需要那么繁琐的操作和寄存器功能，使得51能够很好的完成任务。所以从实际情况出发，在单片机选型上选择了性价比更高的51单片机。

2.22 气压传感器

本系统可选气压传感器分别有BMP085、TQY8-DYC1、US9111-015S等，他们对气压的测量都很出色。但是TQY8-DYC1和US9111-015S只能测量气压，而BMP085不但可以测量气压还可以测量温度，并且电路比较简单，而TQY8-DYC1现已停产，很难买到。然后US9111-015S和BMP085的价格都差不多，可以说BMP085占据了天时地利，所以本系统选择使用了BMP085气压传感器。与此同时,BMP085还拥有A/D转换的功能,这样可以低支出、高收益，同时还能与温度作对比测量。

2.23 液晶显示屏

与此同时，在显示屏选型上也有多种选择，LG液晶、LED液晶、LCD1602液晶等，虽然LG液晶、LED液晶在大部分方面性能都完爆LCD1602液晶，亮度、功耗、可视角度刷新率等等方面都比LCD1602出色很多，但是前两者都广泛用于电脑显示器领域，而

本次设计并不需要这么高端的显示器，只需要能准确读数即可，因此选择了LCD1602液晶显示器，依然能完美完成数据显示的作用。

3 硬件设计

硬件设计主要由气压传感器接口电路、STC89C51单片机最小系统、LCD1602液晶显示接口电路、蜂鸣器组成，利用BMP085接收信号,以及其内置的A/D转换器转化信号，在经过单片机处理，得到的结果再传送到液晶显示器显示出来，使得设计得以完成。

3.1 气压传感器接口电路

A/D转换器、控制单元、阻式压力传感器共同组成了BMP085传感器，其中 EEPROM 和 I2C 接口构成了最主要的控制单元，而用于压力补偿和传感器参数以及其他的一些参数通常储存在176 位的EEPROM单独的标准数据库中。

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