2014年05月21日

基于MCU的气压高度表设计

  高度计就是利用大气压的变化规律,来测量所在地的海拔高度和大气压变化,以及测量因地域变化发生的相对高度。一般适用于户外活动者,包括登山、攀岩、滑雪运动、外出旅行等。针对当前气压高度计产品绝对高度测量误差大、功能单一、体积大、耗电高不便携带等缺点,基于VTI公司推出的微小的尺寸,4种测量模式的切换等特点,采用气压数据与气压转换高度软件算法改进设计。并在硬件设计上增加了背光显示,闹钟功能。

  为使系统更精简、经济与实用,采用4位的OKIMCUML63189B,SCP1000-D11传感器作为一个Slave,通过I2C接口与MCU的I/O通讯。增加了时钟计时、秒表、闹铃与背光显示功能。通过有5个Key的按键操作与相应的软件实现人机交互。

  该系统包含有MCU基本功能,按键操作、背光驱动显示、闹钟与发声功能、高度、温度与时钟LCD显示,与MCU接口模块。OKIML63189B有4 bit、32 kB Word ROM、1.5 kB Word RAM/64×16 bit LCD ICONS。MCU高速时钟选择外接精密电阻100 kΩ,确保气压数据处理与通讯需要。按键外接VDD,MCU接口为外部中断功能引脚PB.3,PO口,内接下拉电阻,当按键按下时为上升沿触发。闹钟驱动链接MCU 91PIN MD引脚,通过一个BC847BW NPN三极管驱动蜂鸣片工作。SCP1000-D11共有16个引脚,有7个I/O型引脚,电源型引脚9个。其接线所示,用单一电源供电,TRIG外部触发低功耗模式,设计中该引脚则接至DVSS。DRDY为输出中断信号,用以提示用户温度和压力值已经测量,可读取。PD引脚为高电平可使SCP1000-D11长时间保持低功耗模式。DRDY-PIN,PD分别接PB.0,P9.0。SCK、SDA、MISO和CSB引脚组成了数据通讯线C接口I/O,其PA.0,PA.1作为SCL,SDA与气压传感器通讯线,因SDA为OPEN-DRAIN输出,其线 kΩ。MISO-PIN开路,CSB-PIN接VDD。