51单片机汽车胎压大气气压测量仪仿真设计_数码管显示

(代码+仿真+设计报告+讲解)

仿真原版本：proteus 7.8

程序编译器：keil 4/keil 5

编程语言：C语言

设计编号：S0018

功能描述

本课程设计用MPX4115传感器来检测压力参数，ADC0832进行模数转换后，利用单片机AT89C52进行数据处理后，用四个八段数码管显示压力值。压力测量的量程在15.3KPA~114.9KPA，分度值位0.1kpa。

讲解视频

仿真电路

总体设计方案

本次设计是基于8051单片机的测量与显示。利用传感器将压力转换为电信号后，在经过ADC0832的模数转换器经A/D转换后由单片机进行有效处理，然后用数码管进行显示。

单片机最小系统

由AT89C52单片机、时钟电路、复位 电路组成AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C52是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的于将多功能MCS-518指令集和输出管脚相兼容。位CPU和闪烁存储器组合在由单个芯片中，ATMEL 的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C52是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

A/D转换模块

ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。学习并使用 ADC0832 可是使我们了解A/D转换器的原理，有助于我们单片机技术水平的提高。8位分辨率双通道A/D转换输入输出电平与TTL/CMOS 相兼容5V电源供电时输入电压在0~5V之间工作频率为250KHZ，转换时间为32μS。 ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在 0~5V 之间。

传感器模块

MPX4115系列压电电阻传感器是一个硅压力传感器。这个传感器结合了高级微电机技术，薄膜镀金属。还能为高水准模拟输出信号提供一个均衡压力。在0℃-85℃的温度下误差不超过1.5%，温度补偿是-40℃-125℃。为了克服干扰，在MPX4115输出电路中增加了RC滤波电路。如下图所示：

程序

读ADC0832函数

//采集并返回
unsigned int Adc0832(unsigned char channel)     //AD转换，返回结果
{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3ADDI=1;//控制命令结束 _nop_();_nop_();dat=0;for(i=0;i<8;i++){dat|=ADDO;//收数据ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲_nop_();_nop_();dat<<=1;if(i==7)dat|=ADDO;}  for(i=0;i<8;i++){j=0;j=j|ADDO;//收数据ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲_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;//拉高数据端,回到初始状态dat<<=8;dat|=ndat;return(dat);            //return ad k
}//启动I2C总线，即发送起始条件
void StartI2C()
{SDA = 1;	                      //发送起始条件数据信号_nop_();SCL = 1;_nop_();		                    //起始建立时间大于4.7us_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SDA = 0;	                      //发送起始信号_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCL = 0;	                        //时钟操作_nop_();_nop_();
}
//结束I2C总线，即发送I2C结束条件
void StopI2C()
{SDA = 0;	                        //发送结束条件的数据信号_nop_();		                      //发送结束条件的时钟信号SCL = 1;	                        //结束条件建立时间大于4us_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SDA = 1;	                        //发送I2C总线结束命令_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();	
}
//发送一个字节的数据
void	SendByte(unsigned char c)
{unsigned char BitCnt;for(BitCnt = 0;BitCnt < 8;BitCnt++)			          //一个字节{if((c << BitCnt)& 0x80) SDA = 1;	           //判断发送位else	SDA = 0;_nop_();SCL = 1;	                      //时钟线为高，通知从机开始接收数据_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCL = 0;}_nop_();_nop_();SDA = 1;	                                        //释放数据线，准备接受应答位_nop_();_nop_();SCL = 1;_nop_();_nop_();_nop_();if(SDA == 1) bAck =0;else bAck = 1;		                                //判断是否收到应答信号SCL = 0;_nop_();_nop_();
}
//接收一个字节的数据
unsigned char RevByte()
{unsigned char retc;unsigned char BitCnt;retc = 0;SDA = 1;for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++){_nop_();SCL = 0;	                                    //置时钟线为低，准备接收_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCL = 1;	                                    //置时钟线为高使得数据有效_nop_();_nop_();retc = retc << 1;	                            //左移补零if (SDA == 1)retc = retc + 1;                             	//当数据为1则收到的数据+1_nop_();_nop_();}SCL = 0;_nop_();_nop_();return(retc);                                   //返回收到的数据
}

主函数

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)		 //当压力值介于15kpa到115kpa之间时，遵循线性变换{			    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;	//细调0.004数值temp=(int)(press*10);	          //放大10倍，便于后面的计算if(temp != ppress){ppress = temp;OverFlg = 1;}    											dispbuf[3]=temp/1000;			     	//取压力值百位dispbuf[2]=(temp%1000)/100;		    	//取压力值十位dispbuf[1]=((temp%1000)%100)/10;	    	//取压力值个位dispbuf[0]=((temp%1000)%100)%10;			//取压力值十分位display();if (temp > 100){if(OverFlg == 1)   {OverCounter++;WIICByte(W24C04ADD,0x01,(OverCounter/0xff));    //低位WIICByte(W24C04ADD,0x02,(OverCounter%0xff));    //高位OverFlg = 0;    //清除标志}}}	    }
}

设计报告

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