浅谈单片机基于AT89S52单片机单片机压力测控系统设计

论文导读：充气；压力在正常范围（64～176kPa）时，压力改变不影响放气阀的状态。报警功能实现当压力超出设定的压力范围（64～176kPa）10S时，发光二极管点亮进行报警。关键词：AT89S52单片机1210—030G—3S型压力传感器LED显示源于：免费论文查重站www.7ctime.com报警1系统设计考虑到过程控制系统的一般组成及本次设计的
摘要：本设计为基于AT89S52单片机的气缸压力测量与控制系统，压力传感器选择1210-030G-3S，能够在0～207kPa范围内有效测量气缸供氧系统的压力，并进行实时压力（LED）显示。单片机控制部分实现当压力超出上限值176kPa时，放气阀打开进行放气，当压力低于下限值64kPa时，放气阀关闭，气缸充气；压力在正常范围（64～176
kPa）时，压力改变不影响放气阀的状态。报警功能实现当压力超出设定的压力范围（64～176kPa）10S时，发光二极管点亮进行报警。
关键词：AT89S52单片机 1210—030G—3S型压力传感器 LED显示 源于：免费论文查重站www.7ctime.com
报警
1 系统设计
考虑到过程控制系统的一般组成及本次设计的任务要求，本设计主要由以下几部分组成：被控对象（气缸及附带的进气阀和放气阀）、压力传感器FT、A/D转换（ADC0808）、AT89S52单片机、LED显示、报警电路和放气阀驱动电路。
2 系统框图
3 设计思路
压力传感器（1210—030G—3S）测量气缸中的压力（0～207kPa）输出电流信号（75～150mA），经A/D模数转换（结果为00000000～11111111即0～255）后给单片机，单片机进行算法处理将传感器的输出信号和测量的压力对应起来并实时显示在LED上，当所测压力大于176kPa时，放气阀打开进行放气，当所测压力小于64kPa时，放气阀关闭，进气阀给气缸充气。此过程中若放气或充气10S仍没达到正常的压力范围则进行1S报警。当然A/D转换的启停、压力大小的判断、10S延时都由单片机来控制。
4 压力传感器和A/D转换芯片选择
4.1 压力传感器1210-030 G-3S 网上查找了很多压力传感器，其中较为典型常用的是上海名动公司生产的MD-PS系列和MD-GA高精度绝压传感器，但是由于二者都不适合本次课程设计的压力范围（0～200kPa），最终选择1210-030G-3S压力传感器，它的测压范围为30*

6.895=207kPa，输出电流范围是75～150mA，性能参数如下：

典型应用电路如下：
设计仿真时由于PROTEUS中没有传感器，因此用一个范围为75～150分压电路代替传感器的输出电流，使得仿真得以进行。
4.2 AD模数转换芯片ADC0809 ADC0809是目前广泛使用的逐位逼近型8位单片A/D转换芯片，片内含8 路模拟开关，可允许8路模拟量输入。主要由3部分组成：模拟输入选择部分、转换器部分、输出部分。
ADC0809芯片为28引脚为双列直插式封装，ADC0
809主要信号引脚功能说明如下：
IN7～IN0——八路模拟量输入通道。
ALE——地址锁存允许信号。
START——转换启动信号。START=1转换启动。
A、B、C——地址线、通道端口选择线。
CLK——时钟信号。ADC0809要求外接时钟频率为10kHz～

1.2MHz。通常使用频率为500KHz的时钟信号。

EOC——转换结束信号。EOC=1，转换结束。
D7～D0——数据输出线。
OE——输出允许信号。OE=1，输出转换得到的数据。
Vcc——+5V电源。
Vref——参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型值为+5V（Vref（+）=+5V，Vref（-）=-5V）。
ADC0809与MCS-51单片机的连接主要涉及两个问题。一是8路模拟信号通道的选择，二是A/D转换完成后转换数据的传送。转换数据的传送有定时传送方式、查询方式、中断方式这三种方式。A、B、C的值与被选择的通道之间的关系如下表1-1所示：
实际画图时由于PROTEUS中没有ADC0809，因此用ADC0808代替。ADC0808和ADC0809的使用接发相同，只是ADC0809的转换误差为1位，ADC0808为5位而已。
5 结束语
本次课程设计历时一周，除键盘电路外基本完成了所要求的设计任务。设计过程中参考了陈海宴老师编著的《51单片机原理及应用—基于Keil C与Proteus》一书中数字电压表的设计。本设计的难点在于：考虑到现场传感器的气体压力测量与传感器输出是论文导读：
实时进行的，因此ADC0808的模数转换必须时刻进行，至少两次转换之间的时间间隔不能太长。但是如果一次转换完成后立即进行下一次转换，则对应的转换子程序就是一个死循环，这样的话就不能进行报警，因为无法取出10S之后的转换数据。考虑到这个问题之后再转换之程序中做一个0.1S的延时，这样每次转换大约耗时0.1S，转换子程序进行多少次转换通过主程序来控制，这样调用转换子程序100次之后就可以得到10S以后的转换结果，将转换结果和压力上下限比较以后就可以决定是否进行报警了。当然，这样做的局限是使得LED的显示不那么连续了。因此，进一步想办法解决这个问题是我们以后应该继续做的。
参考文献：
张莹，阳璞琼.基于单片机的小区单元门禁系统的设计[J].价值工程，2012（04）.
吴东艳，张鹏，李毅，李艳萍，金延军.基于C8051F020单片机的压力测控系统的设计[J].交通科技与经济，2011（01）.
[3]陈斌，卢博友.基于单片机的光电式叶片面积测量系统[J].农机化研究，2010（04）.
作者简介：隋鹏（1977-），男，蒙族，2001年毕业于辽宁工程技术大学信息管理与信息系统专业，现任内蒙古平庄煤业公司老公营子煤矿机电科科长。