氣壓高度表設(shè)計(jì)

摘要 介紹了一款戶外登山、摹巖等運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者所用便攜式多功能高度計(jì)腕表，該設(shè)計(jì)除具有普通電子手表的計(jì)時(shí)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(cè)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(jì)使用戶能隨時(shí)隨地查看所處位置及高度。在實(shí)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(jì)就是利用大氣壓的變化規(guī)律，來(lái)測(cè)量所在地的海拔高度和大氣壓變化，以及測(cè)量因地域變化發(fā)生的相對(duì)高度。一般適用于戶外活動(dòng)者，包括登山、攀巖、滑雪運(yùn)動(dòng)、外出旅行等。針對(duì)當(dāng)前氣壓高度計(jì)產(chǎn)品絕對(duì)高度測(cè)量誤差大、功能單一、體積大、耗電高不便攜帶等缺點(diǎn)，基于VTI公司推出的SCP1000-D11氣壓傳感器微小的尺寸，4種測(cè)量模式的切換等特點(diǎn)，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(jì)。并在硬件設(shè)計(jì)上增加了背光顯示，鬧鐘功能。

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

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)包含有MCU基本功能，按鍵操作、背光驅(qū)動(dòng)顯示、鬧鐘與發(fā)聲功能、高度、溫度與時(shí)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(shí)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(shí)為上升沿觸發(fā)。鬧鐘驅(qū)動(dòng)鏈接MCU 91PIN MD引腳，通過(guò)一個(gè)BC847BW NPN三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴片工作。SCP1000-D11共有16個(gè)引腳，有7個(gè)I／O型引腳，電源型引腳9個(gè)。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(jì)中該引腳則接至DVSS。DRDY為輸出中斷信號(hào)，用以提示用戶溫度和壓力值已經(jīng)測(cè)量，可讀取。PD引腳為高電平可使SCP1000-D11長(zhǎng)時(shí)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(wú)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(kāi)路，CSB-PIN接VDD。