模塊詳解

1.壓力傳感器電路

壓力傳感器對于系統至關重要，需要綜合實際需求和各類壓力傳感器的性能參數加以選擇。一般要選用有溫度補償作用的壓力傳感器，因為溫度補償特性可以克服半導體壓力傳感器件存在的溫度漂移問題。

本設計要實現的數字壓力計顯示的是絕對氣壓值，同時為了簡化電路，提高穩定性和抗干擾能力，要求使用具有溫度補償能力的壓力傳感器。經過綜合考慮，本設計選用集成壓力傳感器MPX4115，其可以產生高精度模擬輸出電壓，并且內部含有放大電路，不需要另外加放大電路，如圖3-2所示。

MPX4115系列壓電電阻傳感器是一個硅壓力傳感器。這個傳感器結合高級的微電機技術，鍍金屬薄膜，能為高水準模擬輸出信號提供一個均衡壓力。在0～85℃下誤差不超過1.5%，溫度補償為-40～125℃。

壓力傳感器的特性參數如表3-1所示。

2.A/D轉換電路

ADC0832是美國國家半導體公司生產的一款8位分辨率、雙通道A/D轉換器件。由于它體積小，兼容性強，性價比高而深受單片機愛好者及企業的歡迎，其目前已經有很高的普及率。學習并使用ADC0832可使我們了解A/D轉換器的原理，有助于單片機技術水平的提高。

ADC0832的特點如下。

●8位分辨率。

●雙通道A/D轉換。

●輸入/輸出電平與TTL/CMOS相兼容。

●5V電源供電時輸入電壓在0～5V之間。

●工作頻率為250kHz，轉換時間為32μs。

●一般功耗僅為15mW。

●8P、14P-DIP（雙列直插）、PICC多種封裝。

●商用級芯片溫寬為0～70℃，工業級芯片溫寬為-40～85℃。

芯片接口說明：

●：片選使能端，低電平芯片使能。

●CH0：模擬輸入通道0或作為IN+/-使用。

●CH1：模擬輸入通道1或作為IN+/-使用。

●GND：芯片參考0電位（地）。

●DI：數據信號輸入端，選擇通道控制。

●DO：數據信號輸出端，轉換數據輸出。

●CLK：芯片時鐘輸入端。

●VCC/REF：電源輸入端及參考電壓輸入（復用）。

ADC0832的最高分辨率可達256級，可以適應一般的模擬量轉換要求。其內部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬電壓輸入為0～5V。芯片轉換時間僅為32μs，具有雙數據輸出，可作為數據校驗，以減小數據誤差，轉換速度快且穩定性好。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變得更加方便。通過DI數據信號輸入端可以輕易實現通道功能的選擇。正常情況下，ADC0832與單片機的接口應為4條數據線，分別是CS、CLK、DO、DI，但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以進行電路設計時可以將DO和DI并聯在一根數據線上使用。當ADC0832未工作時，其輸入端應為高電平，此時芯片禁用，CLK和DO/DI的電平可任意。當要進行A/D轉換時，須先將使能端置于低電平并保持低電平直到轉換完全結束為止。其電路原理圖如圖3-3所示。

3.單片機控制電路

采用AT89C51單片機，P3.6、P3.7、P2.0與ADC0832連接，P1.0～P1.3與數碼管連接。單片機控制電路如圖3-4所示。

4.數碼管顯示電路

數碼管顯示電路采用的是4位一體共陽數碼管，與4個74HC04相連，如圖3-5所示。一個數碼管的驅動電流大概是5mA，若直接用單片機驅動數碼管，則會導致單片機輸出電流或灌入電流過大，所以通常要使用74HC04六反相器。單片機的I/O口只用作電平輸出端。如果進入反相器的輸入為高電平，則輸出就是低電平；若輸入為低電平，則輸出就是高電平。

整體電路原理圖如圖3-6所示。