开题报告压力检测系统设计讲解

基于单片机的压力检测系统设计专业：指导老师：研究背景及意义研究目标和任务研究的要求和结果研究的方法及过程研究背景及意义•在煤炭工业、制药、冶金、制造、钢铁、供水、化工等行业中，压力是工业生产过程中的重要参数之一。随若现代工业的发展，对于压力传感器的需求星越来越大，要求也越来越高，传统的传感器生产及性能已逐渐不能满足需求，各个传感器生产厂商开始研制生产新型传感器，并增加自动化生产线，提高生产效率，降低成本，以提高市场竞争力和适应现代工业的应用。而对压力检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件，所以压力测试技术的改进与发展历来受到众多行业的高度重视。研究背景及意义•煤炭工业中,支护技术和支护设备有着广泛的应用。单体液压支柱密封质量和保持压力的性能,直接影响安全生产。因此对单体液压支柱的压力检测非常重要。•传统的传感器的测星方法大都采用手工操作，特别是压力传感器，基本上都是采用手动油压或气压标定。•鉴于此，选择压力传感器作为前端检测元件，以51单片机作为检测仪的运用编写的检测软件，并设计新型成本低廉，使用方便的压力检测系统，以期克服原有检测仪的不足。研究目标和任务1.系统地掌握控制器的开发设计过程，相关的电子技术和传感器技术等，进行设计任务和功能的描述；2.进行系统设计方案的论证和总体设计；3.从全局考虑完成硬件和软件资源分配和规划，分别进行系统的硬件设计和软件设计；4.进行硬件调试，软件调试和软硬件的联调。影响设计的因素1.传感器的选型2.确定硬件需求3.系统软件编写4.系统测试环境1.传感器的选型•压力传感器的选择是本设计成功的关键要素之一。所选压力传感器应具有体积小、动态响应快、测量精度和灵敏度高、使用简便等优点。用压力传感器检测压力,可以选用硅压力传感器。压力传感器内部最好是采用了温度补偿措施，温度漂移要小，适应环境温度范围要大。量程漂移和零点漂移要尽可能小，必要时可采取一定的措施进行补偿。传感器的线性特性应比较理想2.确定硬件需求•采用的单片机是51单片机。要求带内存足够大的闪烁可编程可擦除只读存储器、低电压,高性能单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦写100次以上，以满足编程和反复调试。且应采用标准制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。3.系统软件编写•本系统应用软件采用MCS-51C语言编程，将采用模块化、结构化的设计方法，整个程序由程序、中断子程序、键盘操作子程序、LED显示子程序、A/D转换器数据操作子程序组成。从整体上可分为主体程序和中断服务子程序。•主体程序：实现系统主体功能。中断服务子程序则需要完成以下功能：1）配合定时器确定数据采样周期与时钟输出；2）进行数据采样、存储；3）对采样所得数据进行预处理然后交给主程序。4.系统测试环境•设计的压力检测系统是基于应用的。所以，检验系统的方式时，要将产生的电动势信号送到单片机之前,必须要经过滤波、放大和信号处理。在高噪声环境中，要考虑采取接地，敏感器件噪声屏蔽和使用屏蔽导线等措施。研究的要求和结果本设计是基于单片机的压力测量与显示。利用少量的Ｉ/Ｏ接口,通过压力传感器将压力转换成电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8位串行A／D转换器，然后扩展出一个数据采集系统,将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出[15]。而在显示的过程中通过键盘，向计算机系统输入各种数据和命令，让单片机系统处于预定的功能状态，显示需要的值。硬件系统结构软件系统结构研究的方法及过程第1步，采用文献研究法，本设计将通过文献研究法是根据本设计研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题。系统地掌握控制器的开发设计过程，相关的电子技术和传感器技术等，完成设计任务和功能的描述。第2步，研究文献后结合本设计的研究目的、研究提纲，提出设计。通过实验法根据研究的需要，借助计算机和各种方法技术，减少或消除各种可能影响结果的无关因素的干扰。完成系统设计方案的论证和总体设计。第3步，本设计将通过观察法根据一定的研究目的、研究提纲，以自己的感官和辅助工具去直接观察和分析系统需求，从全局考虑完成硬件和软件资源分配和规划，分别完成系统的硬件设计和软件设计。第4步，并且通过实证研究法依据现有的科学理论和实践的需要，利用C语言编程软件，AtiumDesigner绘图软件，在实验室条件下，通过有目的有步骤地操纵，根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系。完成硬件测试，软件调试和软硬件的联调。通过以上四步，查阅文献、实验、实证和改进设计，完成对单片机有整体的认识，熟悉单片机各个引脚的功能、学会使用AtiumDesigner绘制原理图和PCB图、熟悉硬件电路、能熟练使用C语言编程。最终实现基于单片机压力测量与显示系统的软硬件的综合设计。修改意见•1、将前边含有公式的部分调整好，公式不要错位，要和文字调整好位置进行组合操作•2、在ppt最后一部分增加工作进度安排，比如从3月中旬到何时，做什么工作，•从4月上旬到何时，进行什么工作，一直写到六月上旬答辩为止谢谢！欢迎各位老师提出宝贵意见！