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摘 要

电位器是一种常用的机电元件，广泛应用于各种电器和电子设备中。它主要是一种把机械的线位移或角位移输入量转换为与它成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件来使用。它们主要用于测量压力、高度、加速度、航面角等各种参数。

电位器式传感器的种类繁多，应用广泛，其基本原理是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化，再经相应的测量电路而最后显示被测量值的变化。电位器式传感器具有一系列优点，如结构简单、尺寸小、重量轻、精度高、输出信号大、性能稳定并容易实现任意函数。因此，我们采用电位器式传感器来测量和检测需要的数据显得更加有效和简单，也避免了不必要的浪费。

本课题通过使用电位器式传感器对大坝进行安全监控，将使用美国德州仪器公司出产的MSP430系列单片机中的新型号G2553实现电位器数据采集，处理以及显示等功能,能够测量差动电阻式仪器的电阻比和电阻和这两个参数，并且可以对测量所得的数据存储起来。

关键词：电位器式传感器；MSP430；电阻比

Potentiometer sensors intelligent reader based on MSP430 （Hardware Design）

ABSTRACT

The potentiometer is a kind of common electrical components, It is widely used in all kinds of electrical and electronic equipment, It is mainly a kind of mechanical angular or linear displacement sensor input is converted to a certain function of the resistance or voltage output and its use. They are mainly used for all kinds of parameter measurement, high pressure, acceleration and airlines face angle.

There are many types of resistive sensors, Its basic principle is to change the measured physical quantity into the resistance value,and then through the corresponding measurement circuit and finally display the change of the measured value. Potentiometer type sensor has a series of advantages, such as simple structure, small size, light weight, high precision, large signal output, stable performance and easy realization of arbitrary function. The disadvantage is the requirement of large energy input, brush and resistance to wear. Therefore, is more effective and simple that we use the potentiometer type sensor to measure and test data, and also to avoid the unnecessary waste.

This topic through the use of potentiometer type sensor in dam safety monitoring, this article will use the MSP430 series microcontroller American TI company produced in thenew G2553 potentiometer data acquisition, processing and display, etc.it can measure resistance and the ratio of resistance of the differential resistance apparatus and the two parameters. And the data can be stored on the measured.

Key words: Potentiometer sensors；MSP430；Resistance ratio

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

1.1课题研究背景及意义 3

1.2 国内外研究现状 3

1.3 本文研究展望 3

第二章 电位器式传感器 5

2.1 电位器式传感器简介 5

2.1.1线性传感器 5

2.1.2滑线电阻式土位移计 7

2.2 本章小结 8

第三章 硬件电路设计 9

3.1 系统总体方案设计 9

3.2 最小系统及外设 9

3.2.1单片机最小系统 9

3.2.2 电位器式测量电路 10

3.2.3数据存储单元 12

3.2.4时钟电路单元 13

3.2.5 按键电路单元 15

3.2.6 通讯单元 16

3.2.7 电池电压电路单元 17

3.2.8 OLED显示单元 17

3.2.9 电源模块单元 20

3.3 硬件调试及改进 20

3.4 本章小结 22

第四章 软件电路设计 23

4.1 系统软件设计总体框图 23

4.2 主程序设计 23

4.2.1 时钟电路 24

4.2.2 存储电路 25

4.2.3键位程序设计 26

4.2.4 OLED显示模块 27

4.3 本章小结 28

第五章 总结与展望 29

5.1 课题总结 29

5.2 课题展望 29

致 谢 30

参考文献（References） 31

附 录 32

第一章 绪 论

1.1课题研究背景及意义

目前，大坝监测运用了多种传感器，并将其与网络相结合，随着世界的发展，越来越多的改进方法将会被人们所发现，单凭电位器式传感器不能将人们要达到的目的实现，需要让其与其他所需仪器组合成一个整体，来完善和实现更多的功能。传感器的运用在不久的将来会变得越来越普遍，在大坝上的运用也会变得越来越先进，它的作用不可或缺，通过网络通讯等手段可以方便快捷的对大坝安全进行监测，无需人工时刻测量检测大坝的安全。

安全监控就是利用仪器对一些建筑实体进行测量和观察，掌握这些建筑实体的实际性性能和状态，从而为建筑实体能够安全运行提供必要的信息。这几年，伴随微电子技术、计算机技术和通信技术的迅猛发展，国内外一批专家学者也开始研究这种电位器式智能读数仪，并取得了巨大的突破。比如，加拿大的某些企业、美国的基康公司、海内的西安交大华腾光电有限公司、南京南瑞集团、南京水利电力仪器工程公司等均成功研制出新型的读数模块，其可编程、可接入多种传感器，但在测量的精度和软件的可移植方面还有待改进。

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