基于大氣壓強傳感器TP015P的多功能海拔儀設(shè)計
2.5 顯示電路
本儀器采用的1601字符型液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點。該模塊的工作電壓為5 V,并帶有字符對比度調(diào)節(jié)和背光等功能。1601模塊與單片機的接口電路如圖6所示。
3 軟件設(shè)計
該儀器工作流程首先是初始化單片機、字符液晶和DS18B20;第二是啟動溫度轉(zhuǎn)化,發(fā)送DS18B20匹配命令,逐個將各個DS18B20采集的溫度值讀出;第三是啟動A/D轉(zhuǎn)換,采集8個大氣壓強的電壓值,并求出平均值;第四,用轉(zhuǎn)換算法將電壓值轉(zhuǎn)化成實際的海拔高度,第五是用液晶顯示溫度和海拔高度。其系統(tǒng)軟件流程圖如圖7所示。
在整個系統(tǒng)軟件設(shè)計中,會涉及到一線總線和I2C總線編程技術(shù)。一線總線的讀寫時序操作、搜索算法和匹配算法的實現(xiàn)是系統(tǒng)軟件最為重要的部分。在一線總線程序中,關(guān)鍵是一線總線的總線初始化、讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)時序的實現(xiàn)。本儀器的軟件系統(tǒng)涉及到DS18B20的命令字有搜索命令(OxF0)、溫度轉(zhuǎn)化命令(0x44)、讀取溫度命令(0xBE)和匹配命令(0x55)。
4 產(chǎn)品測試結(jié)果分析
因為玻爾茲曼公式是在假定大氣溫度為常數(shù)的情況下推導(dǎo)出來的。而實際情況是大氣的溫度與海拔高度有關(guān)。故在實際測量的基礎(chǔ)上(兩個儀器測試),可利用MATLAB軟件進行實驗數(shù)據(jù)分析。其分析結(jié)果如圖8所示,這樣就可以找到傳感器輸出值與海拔高度的實際對應(yīng)關(guān)系。目前,本產(chǎn)品已在四川省成都市龍泉山上進行了4個不同海拔高度的測量,其測量高度與實際高度的對比如表1所列。
5 結(jié)束語
該數(shù)字海拔儀能夠精確地測出大氣壓強,并能夠正確地用數(shù)字方式顯示海拔高度和溫度值。經(jīng)過大量的實地測量,驗證了文中的海拔高度和大氣壓強轉(zhuǎn)換算法的正確性和儀器精度。該儀器可廣泛使用于野外考察,旅游等民用領(lǐng)域,具有廣闊的市場前景。
電容式觸摸屏相關(guān)文章:電容式觸摸屏原理
評論