微压力传感器接口电路设计

相应的压力值。

图4 单片机连接电路

3 系统的软件设计

3.1 主程序流程图
在系统加电后，主程序首先完成系统初始化，其中包括A/D、串行口、中断等工作状态的设定，给系统变量赋初值，显示上次设定值等。执行相应的功能子程序。当启动键按下后，根据设定值、校正等参数计算对应输出的数字量，如图5 所示。

图5 主程序流程图

3.2 模数转换程序
首先对AD7715 芯片进行初始化，对内部寄存器写入相应代码，然后才能对其它寄存器进行读写。AD7715 的大多数寄存器是8 位寄存器，只有数据寄存器、零点校准寄存器和满量程校准寄存器是16 位寄存器。对它们分别写入数据，判断DRDY 是否为零，为零时读寄存器数据，不为零时重新写寄存器。

3.3 1602 显示程序

本系统采用定时中断0 来实现逐位动态显示，使LCD 输出非常稳定，不用考虑定时刷新显示，使得该显示子程序简单灵活，适用性广。LCD1602的数据引脚与控制引脚与单片机的I/O 口直接相连，DB0～DB7 分别连接单片机的P1.0～P1.7 口，数据并行传输速度快，Vo 亮度调节引脚直接接地，显示最亮状态。

4 测试与结果分析

4.1 测试内容与测试结果

在单片机控制的场合，将因单片机不能直接测量的信号传感器大多为电压输出型，要使用压力传感器将测量信号转换为0～5 V 电压输出，通过模拟数字转换电路转换为数字信号供单片机读取、控制。

4.2 测试结果分析

对于微压力传感器，在电路设计时只需选择合适的降压电阻，通过A/D 转换器直接将电阻上的电压转换为数字信号即可，电路调试及数据处理都比较简单。电路在实际测量中存在一定的误差，主要是由于温漂和一些外部干扰造成的，见表1。

表1 测量数据

由压力传感器产生电压与放大器形成电压回路，从而在取样电阻上产生一定压降，并将此电压值输入到放大器INA118 的3 脚。INA118 与其相连接的电阻构成可调整电压放大电路，将压力传感器电流在取样电阻上的电压值进行放大并通过INA118 的1 脚输出至模拟数字转换电路，供单片机AT89S52读入，通过数据处理将压力传感器的电压在屏幕上以压力值的形式显示出来。

4.3 电路的优缺点
电压输出型压力传感器抗干扰能力差，有时输出的直流电压上还叠加有交流成分，使单片机产生误判断，控制出现错误，严重时还会损坏设备。因为本电路的结构非常简单，使用的芯片在精度方面的欠缺以及其它一些相应条件的限制，所以在准确度上有一些不足。

（1）本电路的主要优点：①电路结构简单；②元器件价格低廉；③操作方便；④电源单独、统一、稳定。

（2）本电路的主要缺点：①存在温漂；②受人为因素影响比较大；③携带不方便。

5 结束语

通过对微压力传感器的应用、特点及工作特性等方面的研究，并对微压力传感器接口电路进行了设计，在电路框图中充实了各个部分的内容。首先采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的变量，然后用INA118放大器将此信号放大，再用7715A/D 转换器驱动LCD 将其显示。完善了微压力传感器接口电路，使电路在功能性、稳定性、可靠性及小型化等方面都有所增强。