采用VFC的压力远程监测装置设计和实验研究毕业论文.doc

采用VFC的压力远程监测装置设计和实验研究毕业论文 目 录 中文摘要 Ⅰ ABSTRACT Ⅱ 1绪论 1 1.1 课题的背景 1 1.2 课题的研究意义 1 1.3 压力远程监测的现状和发展趋势 2 2 系统的要求和原则 3 2.1 系统要求 3 2.2 系统的设计原则 3 3 系统硬件电路设计 4 3.1 系统组成 4 3.2 系统工作原理 4 3.3 系统主要硬件介绍 4 3.3.1压力传感器 4 3.3.2电压运算放大器 6 3.3.3 VFC转换器 7 3.3.4AT89C52单片机 9 3.3.5液晶显示电路 12 3.3.6复位电路 16 3.3.7电源电路 19 4 系统软件设计 20 4.1 软件系统设计 20 4.2 AT89C52数据处理程序 21 4.3 LCD显示程序 22 5 系统电路板设计及调试 28 5.1 Proteus简介 28 5.2 PCB布局、布线原则 30 5.2.1元件布局基本原则 30 5.2.2元件布线原则 31 5.3 系统调试 31 6 设计的重点部分 34 6.1 VFC工作原理 34 6.2 实验设计的VFC电路图 35 7 结论 36 8 参考文献 37  1 绪论 1.1课题的背景 在工业生产过程中，常要对压力信号进行实时监测。压力监测系统运用于多个领域，如汽车轮胎，石油，煤矿，锅炉，液压等。例如用于汽车行驶时，对轮胎气压进行监测，轮胎漏气和低气压是自动报警，以保证行车安全；在用于供水管网上，通过对管道水压的实时监测，防止漏水；还有用于石油管道能够监测漏油等。在显示生活中，要实现智能化，自动化，机械化就必须做到对压力信号的及时采集和处理，压力信号就是一个常用的最基本信号，所以目前国内有很多关于压力方面的研究，尤其是气宗的单片机以其优越性能、成熟的技术和高的可靠性和高性价比，迅速占领了工业测控和自动化工程的主要市场，成为国内单片机应用领域的主流。 由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用，因此有必要精确测量压力。由于在进行压力测量是时，往往因为场合，安远要素等原因，不能够对压力进行现场测量，因此，设计压力远程监测系统十分重要。 1.2课题的研究意义 工业生产中过程监测时压力测量与仪表应用的一大领域，压力与温度，流量，物位一起被统称为过程控制中的四大参数，人们通过这些参数对生产过程进行监测和控制。无论是在石油，化工，煤炭，水利等行业，还是电力，机械，航天，国防等部门，都离不开对这些参数的监测。当然，除此之外，还有诸如液位，扭矩，密度，浓度，速度，位移。对压力进行正确的测量和调节是保证工业生产过程安全经济运行，提高产品质量，降低物质消耗，提高经济效益，实现科学管理的基础。 其实压力的远程监测的领域十分广泛，不仅用于工业，而且在民用领域，军用领域，压力的远程监测也是随处可见。当然不同场合对压力监测的精度不一样，对监测的压力信号反应速度不一样。即使是同一场合，对不同压力进行监测，所要监测的精度也不一定相同。作为研究，从真值的理解上来讲，我们所设计的东西不单单只是考虑经济效率问题，对数据结果的准确性也是要考虑的。即，我们要在一定条件下尽量提高测量和监测精度。针对数模转换装置（A/D转换装置），VFC则有着其优越性。VFC转换电路作为计算机控制系统与受控设备之间的接口电路 ,在计算机控制下 ,所有的逻辑判断和校正网络均由计算机软件实现 ,此转换电路不仅调试方便、简单 ,而且增加了系统的可靠性。实践表明 ,设计的 VFC型 A/ D转换电路完全满足系统设计要求。 随着社会的发展，采用VFC的远程压力监测技术必将用于越来越多的场合。为了适应社会发展趋势，采用VFC的压力远程监测系统的研究设计就显得十分的重要。由于远程监测系统的广泛应用，监测系统的好坏就直接影响了工作效率和经济效益。因此，采用VFC的压力远程监测系统的研发有着广阔的市场和前景。 1.3压力远程监测的现状和发展趋势 压力是展水平主要体现在仪器的一般工业领域最常见的参数之一，市场中的压力监测产品当然也不胜枚举。国内外的压力监测仪器的发智能化水平、压力的测量范围、测量精度及功耗的技术指标上，目前国内的压力测量，在精度上很少有高于0.1%。在同一个行业，各个企业之间的现代化水平相差较大，尽管现代的计算机和电子技术发展都十分的迅猛，但还有一部分企业对压力的测量还停留在简单的测量工具上。 综合说来，当前压力远程监测技术的进展有如下特点: 由于压力传感器、数模、模数转换装置的迅速发展，测量精度越来越高，误差越来越小。 通讯网络化。通讯网络技术的应用使得设备之间及设备与监测计算机之间的信息交换更加方便。 远程监测系统的通道对于通讯