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51單片機(jī)汽車胎壓大氣氣壓測量儀仿真設(shè)計_數(shù)碼管顯示(代碼+仿真+設(shè)計報告+講解)

09/30 09:11

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仿真原版本：proteus 7.8

程序編譯器：keil 4/keil 5

編程語言：C語言

設(shè)計編號：S0018

功能描述

本課程設(shè)計用MPX4115傳感器來檢測壓力參數(shù)，ADC0832進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，利用單片機(jī)AT89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，用四個八段數(shù)碼管顯示壓力值。壓力測量的量程在15.3KPA~114.9KPA，分度值位0.1kpa。

講解視頻

51單片機(jī)胎壓氣壓監(jiān)測

仿真電路

總體設(shè)計方案

本次設(shè)計是基于8051單片機(jī)的測量與顯示。利用傳感器將壓力轉(zhuǎn)換為電信號后，在經(jīng)過ADC0832的模數(shù)轉(zhuǎn)換器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后由單片機(jī)進(jìn)行有效處理，然后用數(shù)碼管進(jìn)行顯示。

單片機(jī)最小系統(tǒng)

由AT89C52單片機(jī)、時鐘電路、復(fù)位電路組成AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C52是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的于將多功能MCS-518指令集和輸出管腳相兼容。位CPU和閃爍存儲器組合在由單個芯片中，ATMEL 的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C52是它的一種精簡版本。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。

A/D轉(zhuǎn)換模塊

ADC0832是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小，兼容性，性價比高而深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。學(xué)習(xí)并使用 ADC0832 可是使我們了解A/D轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們單片機(jī)技術(shù)水平的提高。8位分辨率雙通道A/D轉(zhuǎn)換輸入輸出電平與TTL/CMOS 相兼容5V電源供電時輸入電壓在0~5V之間工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為32μS。 ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0~5V 之間。

傳感器模塊

MPX4115系列壓電電阻傳感器是一個硅壓力傳感器。這個傳感器結(jié)合了高級微電機(jī)技術(shù)，薄膜鍍金屬。還能為高水準(zhǔn)模擬輸出信號提供一個均衡壓力。在0℃-85℃的溫度下誤差不超過1.5%，溫度補(bǔ)償是-40℃-125℃。為了克服干擾，在MPX4115輸出電路中增加了RC濾波電路。如下圖所示：

程序

讀ADC0832函數(shù)

//采集并返回
unsigned int Adc0832(unsigned char channel)     //AD轉(zhuǎn)換，返回結(jié)果
{
    unsigned char i=0;
    unsigned char j;
    unsigned int dat=0;
    unsigned char ndat=0;

    if(channel==0)channel=2;
    if(channel==1)channel=3;
    ADDI=1;
    _nop_();
    _nop_();
    ADCS=0;//拉低CS端
    _nop_();
    _nop_();
    ADCLK=1;//拉高CLK端
    _nop_();
    _nop_();
    ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿1
    _nop_();
    _nop_();
    ADCLK=1;//拉高CLK端
    ADDI=channel&0x1;
    _nop_();
    _nop_();
    ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿2
    _nop_();
    _nop_();
    ADCLK=1;//拉高CLK端
    ADDI=(channel>>1)&0x1;
    _nop_();
    _nop_();
    ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿3
    ADDI=1;//控制命令結(jié)束 
    _nop_();
    _nop_();
    dat=0;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        dat|=ADDO;//收數(shù)據(jù)
        ADCLK=1;
        _nop_();
        _nop_();
        ADCLK=0;//形成一次時鐘脈沖
        _nop_();
        _nop_();
        dat<<=1;
        if(i==7)dat|=ADDO;
    }  
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        j=0;
        j=j|ADDO;//收數(shù)據(jù)
        ADCLK=1;
        _nop_();
        _nop_();
        ADCLK=0;//形成一次時鐘脈沖
        _nop_();
        _nop_();
        j=j<<7;
        ndat=ndat|j;
        if(i<7)ndat>>=1;
    }
    ADCS=1;//拉低CS端
    ADCLK=0;//拉低CLK端
    ADDO=1;//拉高數(shù)據(jù)端,回到初始狀態(tài)
    dat<<=8;
    dat|=ndat;
    return(dat);            //return ad k
}

//啟動I2C總線，即發(fā)送起始條件
void StartI2C()
{
	SDA = 1;	                      //發(fā)送起始條件數(shù)據(jù)信號
	_nop_();
	SCL = 1;
	_nop_();		                    //起始建立時間大于4.7us
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	SDA = 0;	                      //發(fā)送起始信號
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	SCL = 0;	                        //時鐘操作
	_nop_();
	_nop_();
}
//結(jié)束I2C總線，即發(fā)送I2C結(jié)束條件
void StopI2C()
{
	SDA = 0;	                        //發(fā)送結(jié)束條件的數(shù)據(jù)信號
	_nop_();		                      //發(fā)送結(jié)束條件的時鐘信號
	SCL = 1;	                        //結(jié)束條件建立時間大于4us
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	SDA = 1;	                        //發(fā)送I2C總線結(jié)束命令
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();	
}
//發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)
void	SendByte(unsigned char c)
{
	unsigned char BitCnt;
	for(BitCnt = 0;BitCnt < 8;BitCnt++)			          //一個字節(jié)
		{
			if((c << BitCnt)& 0x80) SDA = 1;	           //判斷發(fā)送位
			else	SDA = 0;
			_nop_();
			SCL = 1;	                      //時鐘線為高，通知從機(jī)開始接收數(shù)據(jù)
			_nop_();
			_nop_();
			_nop_();
			_nop_();
			_nop_();
			SCL = 0;
		}
	_nop_();
	_nop_();
	SDA = 1;	                                        //釋放數(shù)據(jù)線，準(zhǔn)備接受應(yīng)答位
	_nop_();
	_nop_();
	SCL = 1;
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	if(SDA == 1) bAck =0;
	else bAck = 1;		                                //判斷是否收到應(yīng)答信號
	SCL = 0;
	_nop_();
	_nop_();
}
//接收一個字節(jié)的數(shù)據(jù)
unsigned char RevByte()
{
	unsigned char retc;
	unsigned char BitCnt;
	retc = 0;
	SDA = 1;
	for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)
	{
		_nop_();
		SCL = 0;	                                    //置時鐘線為低，準(zhǔn)備接收
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		SCL = 1;	                                    //置時鐘線為高使得數(shù)據(jù)有效
		_nop_();
		_nop_();
		retc = retc << 1;	                            //左移補(bǔ)零
		if (SDA == 1)
		retc = retc + 1;                             	//當(dāng)數(shù)據(jù)為1則收到的數(shù)據(jù)+1
		_nop_();
		_nop_();
	}
	SCL = 0;
	_nop_();
	_nop_();
	return(retc);                                   //返回收到的數(shù)據(jù)
}

主函數(shù)

void main(void) 
{ 
  unsigned int OverCounter = 0; 
  unsigned char ptemp;
  bit OverFlg = 0;
  unsigned int temp,ppress = 0;
  float  press;	
  while(1)
  {	  
   		  
	  getdata=Adc0832(0);
	  if(14<getdata<243)		 //當(dāng)壓力值介于15kpa到115kpa之間時，遵循線性變換
	 	{			    
		  int vary=getdata;		//yq=  (  get_AD_result()*5.0/255.0/5.1-0.04  )/0.00369-3.45;		
			

			press = (vary*5.0/255.0/5.1+0.04)/0.004-3.45;	//細(xì)調(diào)0.004數(shù)值
			temp=(int)(press*10);	          //放大10倍，便于后面的計算
      if(temp != ppress)
      {
        ppress = temp;
        OverFlg = 1;
      }    											
			dispbuf[3]=temp/1000;			     	//取壓力值百位
			dispbuf[2]=(temp%1000)/100;		    	//取壓力值十位
			dispbuf[1]=((temp%1000)%100)/10;	    	//取壓力值個位
			dispbuf[0]=((temp%1000)%100)%10;			//取壓力值十分位
			display();
      if (temp > 100)
      {
          if(OverFlg == 1)   
          {
            OverCounter++;
            WIICByte(W24C04ADD,0x01,(OverCounter/0xff));    //低位
            WIICByte(W24C04ADD,0x02,(OverCounter%0xff));    //高位
            OverFlg = 0;    //清除標(biāo)志
          }
      }

	   }	    
  }
}

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