模块详解

1.压力传感器电路

压力传感器对于系统至关重要，需要综合实际需求和各类压力传感器的性能参数加以选择。一般要选用有温度补偿作用的压力传感器，因为温度补偿特性可以克服半导体压力传感器件存在的温度漂移问题。

本设计要实现的数字压力计显示的是绝对气压值，同时为了简化电路，提高稳定性和抗干扰能力，要求使用具有温度补偿能力的压力传感器。经过综合考虑，本设计选用集成压力传感器MPX4115，其可以产生高精度模拟输出电压，并且内部含有放大电路，不需要另外加放大电路，如图3-2所示。

MPX4115系列压电电阻传感器是一个硅压力传感器。这个传感器结合高级的微电机技术，镀金属薄膜，能为高水准模拟输出信号提供一个均衡压力。在0～85℃下误差不超过1.5%，温度补偿为-40～125℃。

压力传感器的特性参数如表3-1所示。

2.A/D转换电路

ADC0832是美国国家半导体公司生产的一款8位分辨率、双通道A/D转换器件。由于它体积小，兼容性强，性价比高而深受单片机爱好者及企业的欢迎，其目前已经有很高的普及率。学习并使用ADC0832可使我们了解A/D转换器的原理，有助于单片机技术水平的提高。

ADC0832的特点如下。

●8位分辨率。

●双通道A/D转换。

●输入/输出电平与TTL/CMOS相兼容。

●5V电源供电时输入电压在0～5V之间。

●工作频率为250kHz，转换时间为32μs。

●一般功耗仅为15mW。

●8P、14P-DIP（双列直插）、PICC多种封装。

●商用级芯片温宽为0～70℃，工业级芯片温宽为-40～85℃。

芯片接口说明：

●：片选使能端，低电平芯片使能。

●CH0：模拟输入通道0或作为IN+/-使用。

●CH1：模拟输入通道1或作为IN+/-使用。

●GND：芯片参考0电位（地）。

●DI：数据信号输入端，选择通道控制。

●DO：数据信号输出端，转换数据输出。

●CLK：芯片时钟输入端。

●VCC/REF：电源输入端及参考电压输入（复用）。

ADC0832的最高分辨率可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入为0～5V。芯片转换时间仅为32μs，具有双数据输出，可作为数据校验，以减小数据误差，转换速度快且稳定性好。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变得更加方便。通过DI数据信号输入端可以轻易实现通道功能的选择。正常情况下，ADC0832与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI，但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以进行电路设计时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时，其输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK和DO/DI的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将使能端置于低电平并保持低电平直到转换完全结束为止。其电路原理图如图3-3所示。

3.单片机控制电路

采用AT89C51单片机，P3.6、P3.7、P2.0与ADC0832连接，P1.0～P1.3与数码管连接。单片机控制电路如图3-4所示。

4.数码管显示电路

数码管显示电路采用的是4位一体共阳数码管，与4个74HC04相连，如图3-5所示。一个数码管的驱动电流大概是5mA，若直接用单片机驱动数码管，则会导致单片机输出电流或灌入电流过大，所以通常要使用74HC04六反相器。单片机的I/O口只用作电平输出端。如果进入反相器的输入为高电平，则输出就是低电平；若输入为低电平，则输出就是高电平。

整体电路原理图如图3-6所示。