毕业论文：显示气压、冲击频率和耗气量多功能数显表.docx

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引言

本毕业设计的设计任务为一个多功能数显表。该数显表可以测量和显示气压、

冲击频率和耗气量。并且具有RS232接口和时间显示。本毕业设计作品选用AK-4

气压传感器和LWGY涡轮流量传感器，通过MCS-51单片机来控制操作，实现信号

数据的采集、处理和发送。本毕业设计作品不仅可以将气压、冲击频率、耗气量

及时间等数据显示在8个LED数码管上，还会通过RS232串口，将数据发送到PC

上。并由PC上的配套程序，将信息数据显示在显示器上，这两部分所显示的数据

是完全相同的。其中数字显示时间单位为秒，冲击频率的单位为BMP,耗气量的单

位为立方米/小时。同时，系统会自动计时，开始运行3分钟之后，自动结束测量、

显示，并保存信息数据。下面就将对本毕业设计作品进行详细的介绍。

1.设计任务

1.1任务说明

本毕业设计的课题为多功能数显表。设计的主要任务为设计一个多功能数显

表，该数显表可以测量和显示气压、冲击频率和耗气量。而且还要有RS232接口

和时间显示。

对于本次毕业设计的任务还有以下的要求。首先，要采用AK-4气压传感器和

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LWGY涡轮流量传感器来采集信息数据。其次，要采用MCS51单片机来完成系统的

控制，要求制作单片机控制系统、驱动电路、A/D转换、显示电路以及测量电路。

再次，系统的电源要求采用～220V供电。然后，还要求在测量开始时，开始计时，

3分钟后自动结束测量并保存数据。而且，RS232的波特率为4800。最后，规定了

数字显示数据的内容和单位：时间(秒)、冲击频率(BMP)、耗气量(立方米/小

时)。

1.2任务分析

根据本次毕业设计的课题和设计的主要任务，我们可以知道，要设计的系统的

主要功能就是对气压、冲击频率和耗气量的测量和显示。

要完成对气压、冲击频率和耗气量的测量，就必须要用到传感器。根据设计任

务的具体要求，就可以知道：AK-4气压传感器很明显是用来测量气体气压的传感

器，它的输出信号就是数显表要显示的冲击频率和气压数据的信息来源；LWGY涡

轮流量传感器则应该是数显表显示的耗气量数据的信息来源。但在这其中需要要

注意的问题就是，两个传感器的输出信号的类型不一定能够直接传送到MCS-51单

片机去处理。那么,就要弄清楚各自的输出信号的类型，然后分别设计出信号的

处理电路，将它们转换成MCS-51单片机可以接受的信号。否则，MCS-51单片机可

能根本接收不到数据，或接收到的数据中的信息并不是我们所需要的。

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还有一个主要功能就是对气压、冲击频率和耗气量的显示功能。数据的显示部

分，我们只需要扩展出几个LED数码管，就可以将数据信息很好的显示出来。要

实现这个功能，首先，就要有驱动电路来驱动LED数码管，让LED数码管有显示

数据的必要条件；其次，还要有需要显示的信息数据，这些数据就要来源于MCS-51

单片机，MCS-51单片机提供这些信息数据之前，要对传感器传输过来的信息做好

转换处理，来保证信息的准确性和可靠性。这个部分需要注意的问题是，系统要

扩展出多个LED数码管，要处理好信息传输的时序，以保证LED数码管得到的数

据信息，与我们想要它们显示的信息是一致的。这就需要有MCS-51单片机要发出

一个选定使能信号，每次只有一个LED数码管是接收和显示数据年的。MCS-51单

片机循环选定一遍所有LED数码管，就可以很好的完成一次完整的数据显示过程。

但是，这个过程的处理时间是很快的，很难让人眼的视觉有滞留的感觉。所以，

要让LED数码管有满意的显示效果，就必须加上数据的锁存，让LED数码管得到

数据信息后可以一直显示收到的信息，直到下一次数据传输过来的时候，数据就

会被刷新，这样就可以很好的实现这个功能了。而至于时间的显示，我们可以通

过MCS-51单片机的计时器功能来实现。

系统还有一个功能就是要有RS232串行通讯接口连接到PC。MCS-51单片机本

身就有串行通讯的功能，也有专用的串行通讯的引脚和串行通讯控制器。所以，

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在完成这部分功能方面，MCS-51单片机自己就可以完全胜任这个部分的工作，要

实现这个功能也就比较容易了。这个部分需要注意的问题就是，MCS-51单片机的

电平标准和PC的电平标准是不一致的，要进行串行通讯的时候，M