ZMD31050在数字式气压传感器系统中的应用

文章摘要：调理过的信号通过数字串口以15位数字信号的形式输出。外接的微控制器与其外围的晶体振荡器、看门狗、MAX232构成微控制系统。其中，外接微控制器为51系列单片机中的AT89C4051，可满足全部数据处理和通信的要求。晶振Y1选择11．0592 MHz，为AT89C4051提供时钟信号。X5045为AT89C4051工作产生复位信号。MAX232完成电平转换，实现AT89C4051与上位机通信。 数字式气压传感器与微控制系统构成数字式气压传感器应用系统，整个系统采用+5 V电源供电。数字式气压传感器支持I2C通信模式，由SDA、SCL线经上拉后与后端微控制器系统连接。通信过程中，ZMD31050为

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调理过的信号通过数字串口以15位数字信号的形式输出。

外接的微控制器与其外围的晶体振荡器、看门狗、MAX232构成微控制系统。其中，外接微控制器为51系列单片机中的AT89C4051，可满足全部数据处理和通信的要求。晶振Y1选择11．0592 MHz，为AT89C4051提供时钟信号。X5045为AT89C4051工作产生复位信号。MAX232完成电平转换，实现AT89C4051与上位机通信。

数字式气压传感器与微控制系统构成数字式气压传感器应用系统，整个系统采用+5 V电源供电。数字式气压传感器支持I2C通信模式，由SDA、SCL线经上拉后与后端微控制器系统连接。通信过程中，ZMD31050为从机模式，其默认通讯地址为0x78。

3．2软件设计

数字式气压传感器应用系统选用AT89C4051为外部微控制器。由于AT89C4051内部没有I2C模块，因此，需要通过I／O口模拟I2C与数字式气压传感器中的ZMD31050进行通信。

传感器系统的软件设计主要包括三个部分：内部EEPROM的配置、测量值的读取和处理、与上位机通信。而这三部分功能都由外接控制器编写程序来实现。

在AT89C4051中编程，向ZMD31050发送相关指令(详见表1)，可以配置和修改EEPROM或RAM中的各项参数。配置和修改完成后，须发送特定指令激活所做的配置和修改，并开始测量循环。ZMD31050就可以根据最新配置的参数对传感器采集到的模拟气压信号进行放大、A／D转换、校正和补偿。传感器的最终测量结果为按照配置处理好的数据，它们将被不间断地送到ZMD31050的串口寄存器。

在AT89C4051中编写"读操作"程序，可获得串口寄存器的测量值。先得到数据的高字节，再得到低字节。除非ZMD31050接收到配置EEPROM或RAM内容的指令，否则，只要"读操作"不停止，就可以不间断读取测量值。在AT89C4051中可以编写简单的软件滤波程序处理读取的数据。

另外。在AT89C4051中还要编写程序将处理过程的数据通过串口送出，并接收来自上位机的指令，即通过串口实现与PC机的通信。

4 结束语

数字传感器是传感器发展的趋势，ZMD31050作为一款高效的信号调理可将传感器信号以数字形式输出，更重要的是，传感器信号的偏移、灵敏度、温漂和非线性可以有效进行补偿和校正，目前基于ZMD31050的数字式气压传感器系统已经在地震前兆辅助观测领域中投入使用，其设计经验值得在其他桥式传感器设计中推广应用。

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