数字气压表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。气象学研究表明，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，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。

传感技术是涉及微机械与微电子技术、计算机技术、信号处理技术、电路与系统、传感技术、神经网络技术以及模糊控制理论等多种学科的综合性技术，而且该技术也广泛应用到了军事、太空探索、智能家居、农业、医疗等领域。在伴随着”信息时代” 的到来，作为获取信息的重要手段#8212;#8212;传感器技术得到飞速发展，其应用领域越来越广，人们对其要求越要越高，需求也越来越迫切。但传感器技术的广泛应用以及飞速发展并不代表着该技术已经成熟，相反在很多方面它还只是一项新兴的技术，依然存在很多的问题等待我们去解决。如何能够让我们的传感器装置很快的适应周围的环境，迅速准确的处理传输客户所需求的信号，并可以根据客户的要求作出相应的反应以及如何可以尽量的延长传感器装置的生存时间等等。这些问题都是我们应该解决的问题。

目前国际国内很多公司都推出了其数字气压传感器，如Motorola公司生产的MPX4115和Intersema公司的MS5534b另外还有华普微电子的HP03系列数字气压传感器。众多数字气压传感器的出现使得多样化的数字化气压测量装置、用品大量出现，并越来越普及，精度也越来越高。近年来国内精密数字压力表工业的发展势头非常迅猛，年增长率基本保持在30%左右。众所周知，作为重要的技术装备，精密数字压力表广泛应用于建筑材料工业、包装工业、电器电子信息工业、农业、汽车及交通业、轻工业、石油化学工业、机械工业、国防工业等国民经济各个部门及人们生活的各个领域，在国民经济中日益显示出极为重要的作用。然而，据统计，过去十年中，中国精密数字压力表行业最高年份销售额为280亿元人民币，年均不到世界的14%，在出口市场上只占6%。国内市场份额的50%以上被进口设备占领。特别是在某些产品的生产上，进口设备占据主导地位。由此可见，国外先进的精密数字压力表制造商在技术上具有比较明显的竞争优势。本设计要实现的数字气压计显示的是绝对气压值，同时为了简化电路，提高稳定性和抗干扰能力，要求使用具有温度补偿能力的压力传感器。经过综合考虑，本设计选用美国摩托罗拉公司的集成压力传感器。MPX4115可以产生高精度模拟输出电。MPX4115系列压电电阻传感器是一个硅压力传感器。这个传感器结合了高级的微电机技术，薄膜镀金属。还能为高水准模拟输出信号提供一个均衡压力。在0℃-85℃的温度下误差不超过1.5%，温度补偿是-40℃-125℃。 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。

众所周知，气压传感器的作用是将气压信息转换成电流或电压输出，转换后的电流或电压输出常为模拟信号因此还必须进行A/D转换，以满足单片机接口的需要。目前主要运用的A/D转化原理是逐次逼近的转换法，A/D转换器的内部一般都有一个内置的D/A和电压比较器，首先向内部D/A芯片输入一个值，若电压比较器测得输入大于内置的电压值，该位的寄存器首位置1，否则置0。从高位至低位依次类推，经过多次比较后转换结束后，控制信号端发出信号，把A/D转换器的结果保存于锁存缓存器中等待时钟将其输出给微处理器计算。A/D与微处理器的连接主要有串行和并行两种传输方式，并行速度快，但是占用I/O资源，如果用的51单片机与12位以上的A/D芯片采用并行连接，加上控制端口，可能要用了将近一半的I/O口资源，在加上其他的外围设备对I/O的需求，对于大型项目的设计就显得比较繁琐，所以此次设计我打算选用多位串行的A/D传输方式，给一个片选通知A/D开始转换，转化结束后触发一个高电平给处理器通知其读取数据进行相应的计算。

本次设计也将采用微控制器作为数字气压计的数据采集处理和控制元件。 微控制器可从不同方面进行分类：根据数据总线宽度可分为8位、16位和32位机；根据存储器结构可分为Harvard结构和Von Neumann结构；根据内嵌程序存储器的类别可分为OTP、掩膜、EPROM／EEPROM和闪存Flash；根据指令结构又可分为CISC(ComplexInstruction Set Computer)和RISC(Reduced Instruction Set Computer)微控制器。由于本次设计对单片机的要求并不是很高，只需要选择8位的即可。 至于显示模块，我打算使用液晶显示，液晶相比LED数码管各有优势，但是考虑到显示的丰富性与节能性，准备用液晶作为输出显示，最后将A/D转化出的数据经过单片机的处理和控制，由液晶显示电路显示出实际气压值。

参考文献：

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