基于MAX1452的压力传感器校准系统毕业设计(4)

中北大学2012届本科毕业设计说明书

图2.11 测试电路PCB版

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3 软件设计

3.1 软件设计概述

硬件电路设计完成后，测试系统能否实现相应的功能还要依赖于软件的实现。系统能否正常可靠的工作，除了硬件的合理设计外，与功能完善的软件设计是分不开的。本课题所设计的软件结合采用51单片机C语言完成系统的整个流程控制以及运算处理等工作。 3.2 单片机编程

软件与硬件的有机结合就像人一样。如果硬件是人的身体，那么软件就相当于人的大脑，空有身体，头脑中没有知识或头脑干脆有了疾病，则工作能力就会受到很大限制。因而编制正确、完善的程序，采用合理的算法是至关重要的。硬件电路设计完成后，系统的主要功能将依赖于系统软件来实现。系统能否正常可靠的工作，自动化程度的高低，智能实施控制的能力大小，除了硬件的合理设计外，很大程度上取决于功能完善、算法先进的软件设计。程序的编制过程需要不断地修改、调试、完善，因此结构化好，可读性强的编程风格，有助于缩短开发周期，同时便于日后的维护和改进[22]。

作为程序设计人员，要对软件的编制特点有深刻的理解。单片机的程序设计有其自身的特点。首先，单片机系统的系统程序与应用程序密不可分，系统程序与应用程序必须在一起考虑；其次在单片机系统中，硬件与软件紧密结合，软件直接操作硬件，硬件电路的设计不具有通用性，必须根据具体的硬件设计相对应的软件。硬件设计的优劣直接影响到软件设计的难易和质量，软件设计的水平又直接影响硬件功能的发挥。同时，很多时候软件可以替代硬件的功能。单片机的应用一般都是在工业现场，其多数环境恶劣。因此，除了在硬件上提高抗干扰能力外，软件的抗干扰能力、容错能力也必须强。

除了以上所述单片机编程的一些特点外，也同样有一般软件的共同特点。首先，应采用合理、正确的算法，以合理的资源耗费实现预定的功能。其次，软件应具有模块化，可读性强，可维护性好的特征。

软件的设计按如下步骤进行：

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（1）分析问题，明确所要解决问题的具体要求，编写任务说明书； （2）根据具体要求，确定软件应实现的功能；

（3）根据各功能，确定功能模块，并为每一模块进行接口定义，即输入、输出定义。同时规划监控程序，确定监控程序与各功能模块之间的关系；

（4）确定算法，根据不同的功能，选择或设计不同的算法。算法正确与否，直接决定了程序的正确性和能否达到预期的目标； （5）确定数据类型、规划数据结构；

（6）分配内存资源，列出RAM资源的详细分配清单，作为编程依据； （7）编程及调试，编制程序时，要根据算法，首先绘制出流程框图，有时甚至需要绘制出多级框图，逐步细化。编制完了还需要对程序进行调试。对Flash型C8051F410单片机来说，有十分方便的开发调试环境，因为器件内部有JTAG调试接口；

（8）写入程序，现场试运行。仿真运行正确的程序就可以烧入EEPROM，到现场试运行了。并不是可仿真运行的程序在现场都能运行或完全正确运行。 （9）根据现场运行状况，修改硬件和软件，使系统更完善，更可靠。 3.2.1流程图

根据以上介绍，画流程图和编写C语言程序。程序主流程图如图3.1。 如图3.1运行开始时，先将各个寄存器进行必要的初始化，做好准备，将所用到的中断初始化成可用状态，开始读取数据（正，反行程的数据），发送数据进行对比和校准。

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初始化寄存器 开始

图3.1 程序主流程图

串口发送 打开中断 读取数据 如图3.2程序开始写入，写入标准的传感器信息，选择进行压力校准或不进行，不进行压力校准，则选择我们设置的检测点进行检测，进行数据采集。选择压力校准，无论正反行程，都先设置检测的检测点，再进行数据的采集。如果数据符合设置的校准要求，则保存数据，校准结束。如果不符合校准要求，则重复上述动作，重新设置压力检测点，再进行校准。重复以上流程，直至符合设计所要求达到的精度标准。

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N 设置检测点 设置检测点 数据采集 选择压力校准 初始化串口 开始 写入传感器标准信息 Y 正，反行程

数据采集 N N N Y N

N 符合校准要求 校准完毕 保持数据 数据符合要求

Y

3.2 压力传感器校正流程图

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