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
51单片机胎压气压监测
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3
ADDI=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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