大量程高精度智能数字压力表的设计与实现

摘要

本论文主要论述的是一种大量程高精度智能数字压力表，该数字压力表可以用于工业生产中测量液体和气体的压力。工业中在测量压力范围跨度较大时，压力传感器的线性度会变差，在整个量程内无法保证压力测量精度。采用多点校准技术，对压力传感器特性曲线进行非线性校准可以提高压力测量精度同时保证了测量压力范围较大时的测量精度不会降低。本文设计的大量程高精度智能数字压力表测量压力的范围是：0MPA-60MPA。其中在0MPA-1MPA量程内精度可以达到0.2％，在1MPA-60MPA量程内精度可以达到0.5%，采用多点校准技术对传感器输入输出曲线进行拟合。
　　整个智能数字压力表由压力采集部分，信号调理部分，按键输入模块，液晶显示模块，微处理器STM8L152C6这几个部分构成。其中压力信号采集部分采用陶瓷压力传感器。采用陶瓷压力传感器测量具有精度高，信号输出稳定性也好，同时具有抗腐蚀性等一系列优良性能。信号调理电路采用MCP6002芯片作为放大器，能有效的放大传感器输出的微弱差分信号。微处理器采用超低功耗芯片STM8L152C6，具有48引脚，自带LCD驱动功能，12位AD采样模块等丰富的内部资源，简化了外围电路的设计，同时降低了成本。
　　本课题研发的智能数字压力表可以实现的功能如下：可以实现对压力的实时采集和显示功能。同时预留了串口，通过串口转WIFI模块，以WIFI信号的形式将压力数据上传到PC机中,计算机中的软件获取来自智能数字压力表发送的压力数据显示并保存在SQL数据库中。可以根据设置的时间段显示历史记录的压力值。

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第1章 绪论

1.1引言

1.2课题研究背景和意义

1.3智能数字压力表的发展现状

1.4 论文研究内容和结构安排

1.5 本章小结

第2章 大量程高精度智能数字压力表的整体设计

2.1设计方案分析和器件的选择

2.2 多点校准技术

2.3 本章小结

第3章 系统硬件设计

3.1硬件总体设计

3.2信号调理电路

3.3 按键模块

3.4 LCD模块

3.5 电源管理

3.6 串口通信电路

3.7 串口转WIFI模块

3.8 本章小结

第4章 系统软件设计

4.1软件开发工具介绍

4.2 软件模块设计

4.3 上位机软件

4.4 本章小结

第5章 实验数据与结果

5.1 压力的检定

5.2 上位机通信

5.3 误差分析

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献