氣壓高度表設計

摘要 介紹了一款戶(hù)外登山、摹巖等運動(dòng)愛(ài)好者所用便攜式多功能高度計腕表，該設計除具有普通電子手表的計時(shí)和LCD顯示等功能外，結合芬蘭VTI公司的微型氣壓傳感器SCP1000-D11的4種測量模式轉換和氣壓數據與高度特別的算法，低功耗的軟硬件設計使用戶(hù)能隨時(shí)隨地查看所處位置及高度。在實(shí)際使用中獲得了用戶(hù)的肯定。
關(guān)鍵詞 SCP1000-D11氣壓傳感器；高度；數據；模式；低功耗

高度計就是利用大氣壓的變化規律，來(lái)測量所在地的海拔高度和大氣壓變化，以及測量因地域變化發(fā)生的相對高度。一般適用于戶(hù)外活動(dòng)者，包括登山、攀巖、滑雪運動(dòng)、外出旅行等。針對當前氣壓高度計產(chǎn)品絕對高度測量誤差大、功能單一、體積大、耗電高不便攜帶等缺點(diǎn)，基于VTI公司推出的SCP1000-D11氣壓傳感器微小的尺寸，4種測量模式的切換等特點(diǎn)，采用氣壓數據與氣壓轉換高度軟件算法改進(jìn)設計。并在硬件設計上增加了背光顯示，鬧鐘功能。

1 系統設計
為使系統更精簡(jiǎn)、經(jīng)濟與實(shí)用，采用4位的OKIMCU ML63189B，SCP1000-D11傳感器作為一個(gè)Slave，通過(guò)I2C接口與MCU的I／O通訊。增加了時(shí)鐘計時(shí)、秒表、鬧鈴與背光顯示功能。通過(guò)有5個(gè)Key的按鍵操作與相應的軟件實(shí)現人機交互。

2 系統硬件設計
該系統包含有MCU基本功能，按鍵操作、背光驅動(dòng)顯示、鬧鐘與發(fā)聲功能、高度、溫度與時(shí)鐘LCD顯示，SCP1000-D11氣壓傳感器與MCU接口模塊。OKIML63189B有4 bit、32 kB Word ROM、1．5 kB Word RAM／64×16 bit LCD ICONS。MCU高速時(shí)鐘選擇外接精密電阻100 kΩ，確保氣壓數據處理與通訊需要。按鍵外接VDD，MCU接口為外部中斷功能引腳PB．3，PO口，內接下拉電阻，當按鍵按下時(shí)為上升沿觸發(fā)。鬧鐘驅動(dòng)鏈接MCU 91PIN MD引腳，通過(guò)一個(gè)BC847BW NPN三極管驅動(dòng)蜂鳴片工作。SCP1000-D11共有16個(gè)引腳，有7個(gè)I／O型引腳，電源型引腳9個(gè)。其接線(xiàn)如圖2所示，用單一電源供電，TRIG外部觸發(fā)低功耗模式，設計中該引腳則接至DVSS。DRDY為輸出中斷信號，用以提示用戶(hù)溫度和壓力值已經(jīng)測量，可讀取。PD引腳為高電平可使SCP1000-D11長(cháng)時(shí)間保持低功耗模式。DRDY-PIN，PD分別接PB．0，P9．0。SCK、SDA、MISO和CSB引腳組成了數據通訊線(xiàn)。該MCU無(wú)專(zhuān)用I2C接口I／O，其PA．0，PA．1作為SCL，SDA與氣壓傳感器通訊線(xiàn)，因SDA為OPEN-DRAIN輸出，其線(xiàn)外接上拉電阻10 kΩ。MISO-PIN開(kāi)路，CSB-PIN接VDD。