基于51单片机的压力测量电路设计课程文档.doc

简介：
本课程文档详细介绍了基于51单片机的压力测量电路设计原理与实现方法，涵盖硬件选型、电路图绘制及软件编程等关键内容。 基于51单片机的压力测量电路课程设计 本课程的主要内容是利用51单片机制作压力测量电路的设计方案，并通过输出电压与标准重量的线性关系建立数学模型。该设计方案采用了全桥式测量电路，包括电阻应变传感器、AD转换器和LED显示器等组件，以实现对压力的精确测量及显示。 设计背景 随着技术的进步与发展，单片机的应用越来越广泛且深入到各个领域中，并推动了传统控制检测系统不断更新与改进。在实时监控与自动控制系统当中，单片机通常作为核心部件来使用，在掌握基本知识的同时还需根据具体硬件结构以及针对特定应用对象的软件设计加以完善。 设计任务 本项目的主要内容包括： 1. 使用电阻应变传感器并采用全桥测量电路； 2. 设计一个压力测量系统，并通过LED液晶显示器展示被测物体的质量； 3. 该电路由全桥电桥、三运放放大电路、AD转换器和LED显示模块组成； 4. 编写详细的实验报告。 设计实现 一．基本工作原理及框图 本项目的原理框架如下所示： （示意图） 二．硬件设计 2.1 电阻应变传感器的构成与功能介绍： 该类传感器将作用于物体上的力转换成金属弹性变形产生的电阻变化，由电阻应变片和测量线路两部分组成。常用的有电阻丝式及半导体式两种类型，在此我们选择了前者，并通过将其排布为网状形式并固定在绝缘基板上以获得较高的阻值。 2.1.2 传感器的测量电路： 由于常规电阻应变片具有较小的变化范围（约为0.0005—0.1欧姆），因此需要一种能够精确检测出微小变化量的高精度测量电路，这里采用的是桥式电路结构来实现这一功能。 2.2 放大器设计 为了满足AD转换的要求，在此课程中我们使用了三运放放大器。它主要用于对传感器输出的小信号进行放大处理，以便于后续模数转化和数字采集操作的执行。 2.3 AD转换模块 该部分负责将模拟量转化为相应的数字形式，并将其传递给显示电路以供最终结果展示。 2.4 LED显示屏 作为系统中最后呈现测量数据的部分，LED显示器通过接收来自AD转换器输出端口的数据信号来动态更新并显示出被测物体的质量信息。 设计心得 经过此次课程的设计实践，我们不仅掌握了压力测量电路的基本构建和实现方法，还深入了解了电阻应变传感器的工作原理及其配套的桥式测量电路、AD转化模块以及LED显示器的具体应用。在实际操作过程中还需综合考虑硬件结构与软件开发之间的协调配合，并根据具体需求选择最适合的技术方案来完成整个系统的搭建工作。