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基于PIC 单片机的气压检测显示系统设计 程建伟 北京理工大学宇航科学技术学院，北京（100081 ） E-mail ：cjw03919@163.com 摘 要：本文给出了利用PIC16F73 单片机和气体压力传感器MPX2010 ，设计一个气体压力 检测及显示系统的方法。PIC16F73 单片机片内部集成了一个8 位的A/D 转换模块，可以方 便的实现，将采集到的模拟电压量，转换成微机可以直接处理的数字量。压力的显示采用三 个数码管，使得设计成本低廉，实现方便。文中同时还介绍了软件的设计方法包括数制转换 算法及滤波算法。 关键词：PIC 单片机，气体压力，显示 1. 引言 在现代工业现场及各种场合中，气体压力是一个及其重要的参数。对于气体压力参数的 检测必不可少。伴随着微机技术的迅猛发展，微机在人们的日常生活和生产中越来越普遍， 可以说现在的各类仪器设备都离不开微机。本文结合工程实际，介绍了应用PIC 单片机，实 现气体压力检测及显示系统设计的一种方法。 2. 系统总体设计及框图 图1 为本系统的结构框图，系统上电后，气体压力传感器采集现场的气体压力参数，将 气体的压力信号变成模拟的电压量，此电压量比较小，必须经过一定比例的放大方可送入 PIC 单片机进行处理。PIC 单片机将采集的电压经A/D 转换后，通过软件程序做相应的处理， 控制数码管的显示，输出气体的压力值。在检测到超出传感器量程时，给出光学的报警信号。 显示（数码管） 指示 灯 PIC 单片机 放大电路 压力传感器 图1 系统结构框图 3. 系统硬件设计及分析 在本系统的设计中，采用PIC16F73 作为控制器，处理采集到的压力信号并发出控制指 令。PIC16F73 单片机（28 管脚的）有3 个端口，分别为RA 、RB 和RC 。每个端口的每条 引脚都可以用软件单独编程，设定为输入引脚或输出引脚。在PIC16F73 的片内，具有8 位 的ADC ，可以方便的实现A/D 转换。[1]设计所选用的气体压力传感器件为MOTOROLA 公 司的MPX2010 ，该传感器的输出特性曲线（25 ℃时）如图2 所示，由图易知该气体压力传 感器的线性度好，受温度影响的波动比较小。MPX2010 可测试的气体压力范围为0 －10KPa， ∆V [2] 工作温度范围为-40℃－+125 ℃，其灵敏度（ ）为2.5mV / kP 。 下面主要讨论一下系 ∆P - 1 - 统调零电路和显示控制电路的设计。 图2 输出特性曲线 3.1 调零电路设计 在调零电路的设计中，为了达到调节迅速、方便、准确的目的，很多时候我们需要设计 两个调节旋钮，一个用于粗调节，另一个用于微调节。在本设计中，考虑到传感器的输出电 压比较小，所以调零电路的设计采用双旋钮调节。具体电路图如下图3 。其中取R2=10R3 ， 电位计R3 用作粗调节旋钮，电位计R2 用作微调节旋钮。系统的放大电路采取经典的仪用 运放电路，在此不再做具体分析。 图3 调零电路原理图