氣壓高度表設(shè)計

摘要 介紹了一款戶外登山、摹巖等運動愛好者所用便攜式多功能高度計腕表，該設(shè)計除具有普通電子手表的計時和LCD顯示等功能外，結(jié)合芬蘭VTI公司的微型氣壓傳感器SCP1000-D11的4種測量模式轉(zhuǎn)換和氣壓數(shù)據(jù)與高度特別的算法，低功耗的軟硬件設(shè)計使用戶能隨時隨地查看所處位置及高度。在實際使用中獲得了用戶的肯定。
關(guān)鍵詞 SCP1000-D11氣壓傳感器；高度；數(shù)據(jù)；模式；低功耗

高度計就是利用大氣壓的變化規(guī)律，來測量所在地的海拔高度和大氣壓變化，以及測量因地域變化發(fā)生的相對高度。一般適用于戶外活動者，包括登山、攀巖、滑雪運動、外出旅行等。針對當(dāng)前氣壓高度計產(chǎn)品絕對高度測量誤差大、功能單一、體積大、耗電高不便攜帶等缺點，基于VTI公司推出的SCP1000-D11氣壓傳感器微小的尺寸，4種測量模式的切換等特點，采用氣壓數(shù)據(jù)與氣壓轉(zhuǎn)換高度軟件算法改進(jìn)設(shè)計。并在硬件設(shè)計上增加了背光顯示，鬧鐘功能。

1 系統(tǒng)設(shè)計
為使系統(tǒng)更精簡、經(jīng)濟與實用，采用4位的OKIMCU ML63189B，SCP1000-D11傳感器作為一個Slave，通過I2C接口與MCU的I／O通訊。增加了時鐘計時、秒表、鬧鈴與背光顯示功能。通過有5個Key的按鍵操作與相應(yīng)的軟件實現(xiàn)人機交互。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
該系統(tǒng)包含有MCU基本功能，按鍵操作、背光驅(qū)動顯示、鬧鐘與發(fā)聲功能、高度、溫度與時鐘LCD顯示，SCP1000-D11氣壓傳感器與MCU接口模塊。OKIML63189B有4 bit、32 kB Word ROM、1．5 kB Word RAM／64×16 bit LCD ICONS。MCU高速時鐘選擇外接精密電阻100 kΩ，確保氣壓數(shù)據(jù)處理與通訊需要。按鍵外接VDD，MCU接口為外部中斷功能引腳PB．3，PO口，內(nèi)接下拉電阻，當(dāng)按鍵按下時為上升沿觸發(fā)。鬧鐘驅(qū)動鏈接MCU 91PIN MD引腳，通過一個BC847BW NPN三極管驅(qū)動蜂鳴片工作。SCP1000-D11共有16個引腳，有7個I／O型引腳，電源型引腳9個。其接線如圖2所示，用單一電源供電，TRIG外部觸發(fā)低功耗模式，設(shè)計中該引腳則接至DVSS。DRDY為輸出中斷信號，用以提示用戶溫度和壓力值已經(jīng)測量，可讀取。PD引腳為高電平可使SCP1000-D11長時間保持低功耗模式。DRDY-PIN，PD分別接PB．0，P9．0。SCK、SDA、MISO和CSB引腳組成了數(shù)據(jù)通訊線。該MCU無專用I2C接口I／O，其PA．0，PA．1作為SCL，SDA與氣壓傳感器通訊線，因SDA為OPEN-DRAIN輸出，其線外接上拉電阻10 kΩ。MISO-PIN開路，CSB-PIN接VDD。