[發(fā)明專利]一種微功耗數(shù)字壓力表的壓力測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510074317.4
• 申請(qǐng)日: 2015-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN104655353B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王惜芳;周秀成;張志輝;成韋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淄博飛雁先行測(cè)控技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01L9/06
• 分類號(hào): G01L9/06
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務(wù)所37223
• 代理人: 孫愛華

1.一種微功耗數(shù)字壓力表，包括數(shù)據(jù)處理單元、與數(shù)據(jù)處理單元相連的傳感器單元以及對(duì)二者實(shí)現(xiàn)供電的供電單元，其特征在于：傳感器單元至少包括恒流源模塊、由恒流源模塊供電的傳感器模塊以及對(duì)傳感器模塊輸出信號(hào)進(jìn)行放大的放大器模塊，數(shù)據(jù)處理單元中至少包括中央處理模塊以及與中央處理模塊連接的顯示模塊，傳感器模塊輸出的信號(hào)送至中央處理模塊進(jìn)行處理；

所述的供電單元包括電源以及與電源相連的分別對(duì)數(shù)據(jù)處理單元、傳感器單元實(shí)現(xiàn)供電的主電源模塊、副電源模塊，副電源模塊為恒流源模塊供電，主電源模塊為中央處理模塊以及顯示模塊供電，中央處理模塊同時(shí)與副電源模塊連接并對(duì)其進(jìn)行控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗數(shù)字壓力表，其特征在于：所述的數(shù)據(jù)處理單元中還設(shè)置有AD轉(zhuǎn)換模塊以及按鍵模塊，按鍵模塊連接至中央處理模塊的信號(hào)輸入端，AD轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接至中央處理器的輸入端，放大器模塊輸出端連接至AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；所述的主電源模塊同時(shí)連接AD轉(zhuǎn)換模塊以及按鍵模塊。

3.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗數(shù)字壓力表，其特征在于：所述的電源為鋰電池。

4.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗數(shù)字壓力表，其特征在于：所述的副電源模塊采用型號(hào)為MCP1801的芯片，其3腳與所述中央處理器的信號(hào)輸出端相連。

5.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗數(shù)字壓力表，其特征在于：所述的恒流源模塊包括型號(hào)為TLV2631的運(yùn)放芯片以及電阻R7~R9。

6.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗數(shù)字壓力表，其特征在于：所述的放大器模塊采用型號(hào)為INA122的儀表放大器芯片。

7.?根據(jù)權(quán)利要求2所述的微功耗數(shù)字壓力表，其特征在于：所述的按鍵模塊包括按鍵SET、按鍵UP以及按鍵DOWN，主電源模塊輸出端同時(shí)通過電阻R1并聯(lián)按鍵DOWN一端以及中央處理模塊的輸入端，通過電阻R2并聯(lián)按鍵UP的一端以及中央處理模塊的輸入端，通過電阻R6并聯(lián)按鍵SET的一端以及中央處理模塊的輸入端，按鍵UP、按鍵DOWN以及按鍵SET分別通過電阻R3~R5接地。

8.?利用權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的微功耗數(shù)字壓力表實(shí)現(xiàn)的壓力測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1001，系統(tǒng)初始化；

中央處理模塊對(duì)各硬件進(jìn)行初始化；

步驟1002，中央處理模塊判斷RB5端口是否發(fā)生電平變化；

中央處理模塊判斷RB5端口是否發(fā)生電平變化，如果電平發(fā)生變化，證明SET按鍵按下，執(zhí)行步驟1003，如果RB5端口電平未發(fā)生變化，證明無按鍵操作，執(zhí)行步驟1004；

步驟1003，啟動(dòng)掃描按鍵；

RB5端口發(fā)生電平變化，表明SET按鍵按下，此時(shí)根據(jù)儀表設(shè)置流程對(duì)本微功耗數(shù)字壓力表進(jìn)行設(shè)置；

步驟1004，中央處理器休眠時(shí)間結(jié)束；

中央處理模塊通過其內(nèi)置的看門狗定時(shí)器模塊判斷休眠時(shí)間是否已經(jīng)結(jié)束，如果看門狗定時(shí)器模塊超時(shí)，休眠時(shí)間結(jié)束，執(zhí)行步驟1006，如果休眠時(shí)間尚未結(jié)束，執(zhí)行步驟1005；

步驟1005，中央處理模塊處于保持休眠狀態(tài)；

中央處理模塊繼續(xù)保持休眠狀態(tài)，返回執(zhí)行步驟1002；

步驟1006，啟動(dòng)AD采樣；

中央處理模塊控制AD轉(zhuǎn)換模塊對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣；

步驟1007，中央處理模塊判斷采樣是否結(jié)束；

中央處理模塊判斷采樣是否結(jié)束，如果結(jié)束，執(zhí)行步驟1008；如果未結(jié)束，返回步驟1006；

步驟1008，AD數(shù)據(jù)讀取；

中央處理模塊讀取AD轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；

步驟1009，關(guān)斷恒流源模塊；

中央處理模塊控制副電源模塊停止工作，傳感器模塊停止工作；

步驟1010，模擬量計(jì)算校準(zhǔn)；

中央處理模塊讀取AD轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波處理，將濾波處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性校準(zhǔn)操作；

步驟1011，中央處理模塊判斷校準(zhǔn)是否結(jié)束；

中央處理模塊判斷校準(zhǔn)是否結(jié)束，如果校準(zhǔn)結(jié)束，執(zhí)行步驟1012，如果校準(zhǔn)未結(jié)束返回步驟1010；

步驟1012，顯示實(shí)時(shí)壓力；

中央處理模塊將校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)送至顯示模塊，由顯示模塊對(duì)實(shí)施壓力值進(jìn)行顯示；

步驟1013，中斷標(biāo)志是否為1；

中央處理模塊判斷校準(zhǔn)后的按鍵中斷標(biāo)志KeyInterruptFlag是否為1，如果KeyInterruptFlag=1，執(zhí)行步驟1014，如果KeyInterruptFlag=0，返回步驟1004；

步驟1014，中斷狀態(tài)置零；

中央處理模塊確認(rèn)按鍵操作結(jié)束，設(shè)置按鍵中斷標(biāo)志KeyInterruptFlag=0。

9.?根據(jù)權(quán)利要求8所述的微功耗數(shù)字壓力表壓力測(cè)量方法，其特征在于：步驟1003中所述的儀表設(shè)置流程，包括如下步驟：

步驟2001，進(jìn)入設(shè)置菜單；

按下SET按鍵，中央處理模塊RB5端口電平發(fā)生變化，控制顯示模塊顯示設(shè)置菜單；

步驟2002，小數(shù)點(diǎn)設(shè)置；

通過UP或DOWN按鍵選擇是否進(jìn)入小數(shù)點(diǎn)設(shè)置步驟，如果不進(jìn)行小數(shù)點(diǎn)設(shè)置，繼續(xù)通過UP或DOWN按鍵執(zhí)行步驟2003，如果進(jìn)行小數(shù)點(diǎn)設(shè)置，按下SET按鍵后執(zhí)行如下步驟：

步驟20021，選擇小數(shù)點(diǎn)位置；

通過按動(dòng)UP或DOWN按鍵選擇小數(shù)點(diǎn)的顯示位置，選擇成功后，按下SET確認(rèn)，執(zhí)行步驟2006；

步驟2003，量程設(shè)置；

通過UP或DOWN按鍵選擇是否進(jìn)入量程設(shè)置步驟，如果不進(jìn)行量程設(shè)置，繼續(xù)通過UP或DOWN按鍵執(zhí)行步驟2004，如果進(jìn)行量程設(shè)置，按下SET按鍵后執(zhí)行如下步驟：

步驟20031，設(shè)置量程下限；

通過UP或DOWN按鍵選擇量程下限，設(shè)定完成后按下SET按鍵確定；

步驟20032，

通過UP或DOWN按鍵選擇量程上限，設(shè)定完成后按下SET按鍵確定，確認(rèn)后執(zhí)行步驟2006；

步驟2004，校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)設(shè)置；

通過UP或DOWN按鍵選擇是否進(jìn)入校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)設(shè)置步驟，如果不進(jìn)行校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)設(shè)置，繼續(xù)通過UP或DOWN按鍵執(zhí)行步驟2005，如果進(jìn)行校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)設(shè)置，按下SET按鍵后執(zhí)行如下步驟：

步驟20041，

通過UP或DOWN按鍵選擇校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)，選擇后按下SET按鍵確定，確認(rèn)后執(zhí)行步驟2006；

步驟2005，壓力校準(zhǔn)；

是否需要進(jìn)行壓力校準(zhǔn)，如果不需要進(jìn)行壓力校準(zhǔn)，按下SET按鍵，執(zhí)行步驟2006；如果需要進(jìn)行壓力校準(zhǔn)，按下SET按鍵進(jìn)行壓力校準(zhǔn)，執(zhí)行如下步驟：

步驟20051，施加零位壓力值；

對(duì)本微功耗數(shù)字壓力表施加零點(diǎn)壓力，待壓力值穩(wěn)定后，按下SET按鍵，完成第零位點(diǎn)校準(zhǔn)；

步驟20052，是否為三點(diǎn)校準(zhǔn)；

中央處理器判斷校準(zhǔn)模式為是否為三點(diǎn)校準(zhǔn)，如果是三點(diǎn)校準(zhǔn)，執(zhí)行步驟20053，如果為兩點(diǎn)校準(zhǔn)，執(zhí)行步驟20054；

步驟20053，施加中間點(diǎn)壓力；

對(duì)本微功耗數(shù)字壓力表施加中間點(diǎn)壓力，待壓力值穩(wěn)定后，按下SET按鍵，完成中間點(diǎn)校準(zhǔn)；

步驟20054，施加滿量程壓力；

對(duì)本微功耗數(shù)字壓力表施加滿量程點(diǎn)壓力，待壓力值穩(wěn)定后，按下SET按鍵，完成滿量程點(diǎn)校準(zhǔn)，完成之后繼續(xù)按下SET按鍵，執(zhí)行步驟2006；

步驟2006，結(jié)束；

完成設(shè)置步驟，返回主流程。