MPX4115A基于气压计高度测量仪的设计+电路图(2)
1.概述
1.1课题研究意义及目的
基于气压计的高度测量仪在工农业生产和人们的日常生活中有着较为广泛的应用，当登山爱好者在爬山时往往渴望知道所爬山峰的海拔高度、大气压强以及温度的值；飞行器在执行高空作业时需要获得及时的高度值，这样才能校正官方给予的安全飞行路线。由此可知大气压强是一个和人们生活息息相关的物理量，也是一个人们在科教研究和工农业生产中经常需要加以测量或控制的重要物质量。高度和压力测量技术是工业、医药、登山、矿山领域的一项重要技术，以及航空航天等。人们需要的空气压力和高度的测量以及控制从而获得更重要的信息。尤其是航天领域，采用单片机对其压抑高度进行掌控，就会把仪器控制方便和灵活性大的优点充分体现出来，从而得到更加精确的测量数据。因此，研究基于气压计的高度测量仪的设计与评价的探寻与实际钻研有着十分重要的意义。
1.2存在的问题及发展趋势
气压计 是MPX4115A 输出的是模拟电压信号，数字信号将进入形成干扰，所以把气压计MPX4115A输出模拟电压信号接入滤波电路。经过滤波电路的气压计信号经过电压调幅电路，经过调解的气压计 MPX4115A 的输出电压就可以直接送入 DSP TMS320F28335 进行 AD 转换，从而计算其高度值。但是这样不断调试之后发现，测量得到的精确度依然难以满足实际需要。因此，要想提高此次设计的测量精度，提高气压计输出电压变化是重中之重。改进方案是：把电压基准源信号与经过滤波电路调幅的模拟电压信号通过仪表放大器进行差分放大，之后再经过TMS320F28335进行数字信号处理与AD 转换。气压计输出的模拟电压信号通过差分放大这一方法，不但提高了输出电压变化范围，另一方面提高了测量仪的测量灵敏度。二十一世纪以来，由于传感器技术的快速发展与广泛应用使得越来越多的智能测量仪器被制造出来，基于气压计的高度测量仪就是传感器技术的产物，它被广泛的应用于科学教育研究领域、工农业领域以及国防领域等。但是其优点将继续被开发，所以它对人类的科技研究与生产发展也会有不可估量的贡献。
1.3 课题设计的主要内容
单片机采集数字气压传感器的气压和温度信息，将原始数据进行滤波处理，通过气压和高度的关系计算高度信息，将测得的高度信息实时显示出来，设计硬件电路，实现高度测量和显示的功能。
2.设计总体方案
2.1电路总体设计
气压传感器的设计电路，把MPXA6115A典型电路的接法运用到此电路设计中可知，给MPXA6115A接上 +5V电压，从而得到气压传感器电路图:
温度传感器AD590根据晶体管PN结的温度特性，由一种半导体集成电路为中心构成。
AD590的基本原理是将系统所检测的气压的温度值由物理量转换为电流，输出电流后，系统在其输入端口接一个10kΩ的精准电阻并且接地。从而满足TLC2543的模拟量输入端口试点压制的要求。