1. 研究目的与意义
背景：气压计是一种测量大气压的装置，一般把作用于单位面积上空气柱的重量称为大气压力，简称气压。在空间垂直方向上气压随高度增加而降低，这种变化的幅度在近表面和高空时又有所不同，近地表时气压随高度增加而降低的幅度最大，越到高空这种变化越缓慢。气压还会受空气中的气流影响，若空气中有下降气流，气压会增加；若空气中有上升气流，气压会减小。
本课题要求利用单片机控制实现气压计功能，随着时代的发展人们对事物的研究程度更加的深入，更加的细化了，以前我们研究的级别都还在毫米，微米级别上，而如今纳米级的精度都随处可见了，因此普通的物理级测量系统已经达不到如今社会对测量的要求了，因此高精度数字化的测量仪器就成为了现在社会测量领域中一项很重要的技术。同样，数字气压计技术也就很顺其自然的成为了气压测量领域的先进技术了，它在很多领域里都发挥着非常巨大的作用，做一个数字气压计而单片机的接口信号必须是数字信号，因此想要用单片机获取气压这类非电信号的信息，必须使用气压传感器。通过气压传感器MPX4105获得与待测气压相对的模拟电压值，并经过电压/频率（V/F）转换模块转换为数字脉冲，得到单位时间内获得的脉冲数，依据电压与频率的线性关系式计算出所对应的实际气压值，最后在单片机的控制下由液晶显示电路显示出实际气压值。以C语言为开发工具，进行了设计和编码。总体目标是实现系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性。
目的意义：气压计广泛应用于国防 、工业、医疗等领域以及我们日常家庭生活中。它的核心元件就是气压传感器，它在监视压力大小、控制压力变化以及物理参量的测量等方面起着重要作用。运用于气压计的气压传感器基本都是依靠不同高度时的气压变化来获取气压值的。本课题是要设计一个利用微控制和数字化气压传感器为核心元件组成的电子气压计系统。其中核心元件就是气压传感器，它在监视压力大小、控制压力变化以及物理参量的测量等方面起着重要作用。运用于气压计的气压传感器基本都是依靠不同高度时的气压变化来获取气；本课题设计的气压计采用单片机控制，使用方便、精度高、显示简单灵活，并可灵活的加入超压、低压报警、无线传输等特殊功能，而且可以大幅提高被控气压的技术指标。通过本课题的设计，较好的锻炼了我的动手能力，为将来的工作打下了一定的基础，在运用过程中，熟悉并掌握了这些知识的理解和运用。
2. 研究内容与预期目标
| 2．主要研究内容和预期目标 |
|
研究内容：利用51单片机研究设计出一套完整的气压计 （1）选择合适的气压传感器芯片，这要根据实际需要以及各种气压传感器的性能参数来决定。 （2）选择合适的A/D转换器件，它的作用是将气压传感器输出的模拟电流或电压信号转换为数字信号。 （3）设计单片机和A/D转换器件的接口电路。 （4）利用单片机设计程序，进行仿真和测试。 |
| 预期目标：采用集成的单片机主控，通过压力传感器将气压信号送入带A/D转换的单片机中，以及在相关模拟分立元件的辅助下进行A/D转换以及其它的数据处理，将处理的结果送显示部分进行显示。。 （1）一台数字气压计； （2）技术要求：采用单片机主控，通过压力传感器、A/D转换采集数据信息，经过含有单片机的检测系统检测，将结果传送到单片机控制的主控器，数据通过显示器显示。； （3）硬件电路图； （4）软件流程及程序代码； （5）毕业论文一份及相关英文文献翻译一份。 具体设计要求 （1）基于单片机的气压计的组成、原理和工作流程；
（2）进行方案的设计：组成部分有匹配电路，AD采集，接收检测信号并显示状态；
（3）设计硬件电路图；
（4）编写软件流程及程序代码；
（5）提交毕业论文一份及相关英文文献翻译一份。
2.应具备的条件
（1）单片机系统；传感器及电子元件；
（2）计算机一台。
3.知识体系要求
（1）具备电气设计基础知识；
（2）熟悉电气设计标准及规范；
（3）具备控制理论与实践设计能力。
4.设计部分
（1）气压信号--gt;电信号转换电路
① 传感器模块安装及测试；
② 基础电路设计及实现。
（2）信号接收装置
① 按照气压大小的变化发送并显示数据的装置；
② 绘制电控制保护装置的电路图。
（3）综合电路图
绘制出能够完整基于单片机的气压计方案设计。
以上各部分均应编写设计说明书及设计计算书，其中应包括设计依据、计算依据、产品选择。电源进线位置、电压大小、导线型号、敷设方式等。
在绘制电路图的过程中，要使用符合国家通用标准的图形符号和文字符号表达设计意图，正确使用电气图例符号、电气线路标注。图形符号的大小和线条粗细要分明得当，相关数据标注详细，能够具有一定的施工价值。毕业设计论文的撰写应严格执行《苏州科技学院本科生毕业设计（论文）撰写规范（试行）》。
|
3. 研究方法与步骤
本设计主要核心内容是应用单片机系统进行控制程序设计，利用电力电子技术和自动控制原理进行防反接、防过载以及完整电路设计。
研究步骤：1.硬件设计
2.电路设计
4. 参考文献
（1）王兆安、刘进军主编 电力电子技术 北京 机械工业出版社 2009
（2）陈建明主编 电气控制与PLC应用北京 电子工业出版社 2014
（3）张洪润,孙悦等著.单片机原理及应用.清华大学出版社.2008
5. 工作计划
2022-2022-2学期
| 1周 2022.2.20-2.24 | 毕业实习总结； |
| 2周 2022.2.27-3.3 | 毕业设计开题、确定毕业设计方案； |
| 3周—4周 2022.3.6-3.17 | 学生进行毕业设计需求分析、 |
| 5周—6周 2022.3.20-3.31 | 学生进行毕业设计方案设计阶段； |
| 7周—8周 2022.4.3-4.14 | 毕业设计框架设计初步完成（或初步的样机设计）； |
| 9周—10周 2022.4.17-4.28 | 毕业设计详细设计成型； |
| 11周—12周 2022.5.4-5.12 | 毕业设计中期检查； |
| 13周—14周 2022.5.15-5.26 | 完成毕业设计、设计装置（软件）等； |
| 15周 2022.5.29-6.2 | 完成毕业设计（论文）修改完善毕业设计、设计装置（或软件）等，指导教师审阅毕业设计（论文）； |
| 16周 2022.6.5~6.9 | 指导教师、评阅教师评阅毕业设计后修改； |
| 16周末 2022.6.10~6.11 | 毕业设计专业分组答辩。 |
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
