智能压力传感器系统设计
摘 要我们经常说的压力检测器指得是一种能够实现压力参数快速检测、检测数据高清晰显示以及超重报警等功能的智能压力检测自动控制系统，它一般由微处理器当作主控，本课题就以该系统作为研究目标，通过对该器件的实现方法和主要问题进行构思和探讨，最后完成了一种使用STC89C51单片机来作为主控的压力检测器控制系统。本设计主要在硬件电路系统和系统软件两个层面分别对压力检测器控制系统的设计方法进行了表述，通过对液晶屏显示电路、报警电路、重量采集电路和模拟电压采集电路等模块的原理图构建以及与单片机GPIO管脚相互间的连接，最后把各个子电路进行物理连接，形成了压力检测器控制系统的硬件骨架。在系统软件设计方面，本课题主要通过对主程序和每一个子程序的工作过程进行了流程图绘制，通过流程图的每个步骤演示来对代码程序的工作过程进行了说明。
目录
一、 引言 1
（一） 智能压力检测系统的发展背景 1
（二） 智能压力检测系统的发展现状 2
（三） 本课题的主要设计内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能压力检测系统的方案设计 3
（二） 单片机简介 3
（三） LCD1602简介 4
（四） 压力传感器简介 4
（五） HX711模数转换器简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
1. 复位电路构建 6
2. 时钟电路 6
（二） LCD1602电路设计 7
（三） 压力传感器电路设计 7
（四） 按键电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 智能压力检测系统的主程序流程设计 10
（二） LCD1602流程设计 10
（三） 有源蜂鸣器流程设计 11
（四） 压力传感器流程设计 12
五、 实物安装 14
总结与展望 16
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原理图 19
附录二 PCB图 20
附录三 元件列表 21
附录 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
四 程序 22
引言
智能压力检测系统的发展背景
压力检测器控制系统现如今正在以迅猛的速度进入电子产品市场，尤其是以高端单片机实现的产品最具有市场竞争潜力，虽然当前市场上的相关产品种类繁多，但这些现存产品仍然不能符合人们对压力检测器系统日益增加的效果和目标需求，伴随着经济水平和科学技术的持续发展，使用者早已逐渐不能满足现有产品所能实现的效果，当前无论是工控环境还是人们的普通生活，对数据的处理都早已进入了大数据时代，这对系统的运算处理能力提出了更为高的要求。2017年正直人工智能向人工智慧的转变时期，在压力检测器系统的性能上，新老产品在交替时期，许多选用落后芯片设计的产品将被无情的淘汰，取而代之的则是选用最新技术的研究的崭新产品。就以当前当作领跑者的10nm制程工艺技术来说，如今工厂可以通过这项技术在一片指甲盖大小的硅片上内部设计上亿颗晶体管，非但这样，相对成本亦比在此之前更加低，要是把这些技术在不久的将来应用到压力检测器系统的设计中，那么这无疑将给压力检测器控制系统的功效注入新的活力。加入世贸组织以后各国间的科学技术交流以及商品贸易变得越发频繁，贸易保护主义受到了前所未有的冲击，具备先进技术当作前提的外国商品不断流入我国市场，这其中就含有了融入先进技术的压力检测器控制系统产品，因为我国在电子信息技术方面起步比较晚，从而相比于国外在这方面已取得的成果来说，稍显劣势。本论文将要配置的是一款通过STC89C51单片机当作控制器的压力检测器控制系统，经过了对现如今市场上类似产品的广泛调研和对比，可以发现这些产品的指标近似大同小异，绝大多数全是使用8位单片机或16位单片机完成的，可想而知在性能方面不会极其明显的，本课题把结合这些产品所表现出的每一项缺点和优点，进行分别对待，构建出一种性价比远高于它们的系统。当前ARM内核技术的不断前进使得许多主控芯片都选用了这类CPU当作芯片内部核心部分，比如意法半导体企业的STM32系列、ARM7和ARM9等，CORTEXM3、M6等中高端ARM内核在这些主控芯片中表现出了完美的演绎，把控制和数据处理两方面的功能进行了全面的展现，如今市场上就有一部分压力检测器系统是选用这些ARM内核当作主控的产品，这些产品所表现出的整体优点是数据处理能力强，运行频率高另外控制能力强，然而不足之处亦非常明显，由于这些ARM内核基本上都具备32位以上的数据运算能力，而如今特别少的压力检测器系统具有这个效果，从而在价格方面比其它产品要高出很多。这次毕业设计的研究重点是如何通过一片STC89C51单片机来实现出一款高性能的压力检测器控制系统，这将是对我的一个艰难挑战，将对我的综合能力进行全面考验。
智能压力检测系统的发展现状
压力检测器控制系统的研究技术的掌握程度当前在国际上具有较为明显的差距，欧美一些发达国家由于对压力检测器系统开始设计的时间较为早，因此在经过多年持续改进和优化过程中催生出许多上手了顶尖技术的企业，而国内多所企业和高校现如今正沉下心去并且以攻坚克难的态度在对高端压力检测器系统进行研发。压力检测器控制系统的高度集成技术是国内外企业的研究重点，把完成压力检测器系统的所有功能的电路全部集成在一片硅片中而且将全部接口引脚引出来，这是未来压力检测器系统的最后发展趋势。通过对现如今市面上全部的压力检测器控制系统产品进行多方面比较后可以发现，高端产品和中低端产品的价格区间具有很大一部分重叠区，差距不是很大，现如今国内对高端产品的研究技术掌握力度还不是很够，而中低端产品和高端产品无论是在价格方面还是性能方面都没有足够的竞争力。
本课题的主要设计内容
本论文结合了自身在大学期间所学到的单片机知识、模拟电路、数字电路和传感模块等知识，通过软硬件系统的配置和不断修改优化，完成了一款压力检测器系统，该系统可以完成对压力检测结果的显示、超重报警、重量检测和A/D转换等功能。
方案设计及元器件选择
智能压力检测系统的方案设计
本设计主要配置了一种基于STC89C51单片机而完成的压力检测器系统，这个系统通过STC89C51单片机的MCS51内核当作关键部分，在硬件系统上实现了对LCD1602、有源蜂鸣器、压力传感器和HX711模数转换器等元件的灵活驱动，控制器通过它的众多输出输入管脚与这些模块进行相连并且将程序指令输入到各模块中使其进行功能输出，各功能电路在本系统中所表现出的功能可以表述为：
1、LCD1602显示电路用于实现高清晰度液晶显示的功能，实现对压力检测结果的显示；
2、报警信号生成电路用于实现发出报警信号的功能，主要由蜂鸣器及SI2302型MOS管组成；
3、压力传感器用于实现压力检测的功能，并将检测结果以差分电压形式进行输出；
目录
一、 引言 1
（一） 智能压力检测系统的发展背景 1
（二） 智能压力检测系统的发展现状 2
（三） 本课题的主要设计内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能压力检测系统的方案设计 3
（二） 单片机简介 3
（三） LCD1602简介 4
（四） 压力传感器简介 4
（五） HX711模数转换器简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
1. 复位电路构建 6
2. 时钟电路 6
（二） LCD1602电路设计 7
（三） 压力传感器电路设计 7
（四） 按键电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 智能压力检测系统的主程序流程设计 10
（二） LCD1602流程设计 10
（三） 有源蜂鸣器流程设计 11
（四） 压力传感器流程设计 12
五、 实物安装 14
总结与展望 16
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原理图 19
附录二 PCB图 20
附录三 元件列表 21
附录 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
四 程序 22
引言
智能压力检测系统的发展背景
压力检测器控制系统现如今正在以迅猛的速度进入电子产品市场，尤其是以高端单片机实现的产品最具有市场竞争潜力，虽然当前市场上的相关产品种类繁多，但这些现存产品仍然不能符合人们对压力检测器系统日益增加的效果和目标需求，伴随着经济水平和科学技术的持续发展，使用者早已逐渐不能满足现有产品所能实现的效果，当前无论是工控环境还是人们的普通生活，对数据的处理都早已进入了大数据时代，这对系统的运算处理能力提出了更为高的要求。2017年正直人工智能向人工智慧的转变时期，在压力检测器系统的性能上，新老产品在交替时期，许多选用落后芯片设计的产品将被无情的淘汰，取而代之的则是选用最新技术的研究的崭新产品。就以当前当作领跑者的10nm制程工艺技术来说，如今工厂可以通过这项技术在一片指甲盖大小的硅片上内部设计上亿颗晶体管，非但这样，相对成本亦比在此之前更加低，要是把这些技术在不久的将来应用到压力检测器系统的设计中，那么这无疑将给压力检测器控制系统的功效注入新的活力。加入世贸组织以后各国间的科学技术交流以及商品贸易变得越发频繁，贸易保护主义受到了前所未有的冲击，具备先进技术当作前提的外国商品不断流入我国市场，这其中就含有了融入先进技术的压力检测器控制系统产品，因为我国在电子信息技术方面起步比较晚，从而相比于国外在这方面已取得的成果来说，稍显劣势。本论文将要配置的是一款通过STC89C51单片机当作控制器的压力检测器控制系统，经过了对现如今市场上类似产品的广泛调研和对比，可以发现这些产品的指标近似大同小异，绝大多数全是使用8位单片机或16位单片机完成的，可想而知在性能方面不会极其明显的，本课题把结合这些产品所表现出的每一项缺点和优点，进行分别对待，构建出一种性价比远高于它们的系统。当前ARM内核技术的不断前进使得许多主控芯片都选用了这类CPU当作芯片内部核心部分，比如意法半导体企业的STM32系列、ARM7和ARM9等，CORTEXM3、M6等中高端ARM内核在这些主控芯片中表现出了完美的演绎，把控制和数据处理两方面的功能进行了全面的展现，如今市场上就有一部分压力检测器系统是选用这些ARM内核当作主控的产品，这些产品所表现出的整体优点是数据处理能力强，运行频率高另外控制能力强，然而不足之处亦非常明显，由于这些ARM内核基本上都具备32位以上的数据运算能力，而如今特别少的压力检测器系统具有这个效果，从而在价格方面比其它产品要高出很多。这次毕业设计的研究重点是如何通过一片STC89C51单片机来实现出一款高性能的压力检测器控制系统，这将是对我的一个艰难挑战，将对我的综合能力进行全面考验。
智能压力检测系统的发展现状
压力检测器控制系统的研究技术的掌握程度当前在国际上具有较为明显的差距，欧美一些发达国家由于对压力检测器系统开始设计的时间较为早，因此在经过多年持续改进和优化过程中催生出许多上手了顶尖技术的企业，而国内多所企业和高校现如今正沉下心去并且以攻坚克难的态度在对高端压力检测器系统进行研发。压力检测器控制系统的高度集成技术是国内外企业的研究重点，把完成压力检测器系统的所有功能的电路全部集成在一片硅片中而且将全部接口引脚引出来，这是未来压力检测器系统的最后发展趋势。通过对现如今市面上全部的压力检测器控制系统产品进行多方面比较后可以发现，高端产品和中低端产品的价格区间具有很大一部分重叠区，差距不是很大，现如今国内对高端产品的研究技术掌握力度还不是很够，而中低端产品和高端产品无论是在价格方面还是性能方面都没有足够的竞争力。
本课题的主要设计内容
本论文结合了自身在大学期间所学到的单片机知识、模拟电路、数字电路和传感模块等知识，通过软硬件系统的配置和不断修改优化，完成了一款压力检测器系统，该系统可以完成对压力检测结果的显示、超重报警、重量检测和A/D转换等功能。
方案设计及元器件选择
智能压力检测系统的方案设计
本设计主要配置了一种基于STC89C51单片机而完成的压力检测器系统，这个系统通过STC89C51单片机的MCS51内核当作关键部分，在硬件系统上实现了对LCD1602、有源蜂鸣器、压力传感器和HX711模数转换器等元件的灵活驱动，控制器通过它的众多输出输入管脚与这些模块进行相连并且将程序指令输入到各模块中使其进行功能输出，各功能电路在本系统中所表现出的功能可以表述为：
1、LCD1602显示电路用于实现高清晰度液晶显示的功能，实现对压力检测结果的显示；
2、报警信号生成电路用于实现发出报警信号的功能，主要由蜂鸣器及SI2302型MOS管组成；
3、压力传感器用于实现压力检测的功能，并将检测结果以差分电压形式进行输出；
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