Розроблення апаратного і програмного забезпечення цифрового барометра на мікроконтролері AVR ATmega128: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «бакалавр» за спеціальністю 126 «Інформаційні системи та технології»

Abstract

У дипломній роботі запроектовано апаратне і програмне забезпечення управління цифровим давачем тиску BMP180 та отримання з нього інформації про навколишній тиск та температуру. Розроблений цифровий барометр вимірює навколишню температуру, атмосферний тиск, висоту над рівнем моря (алтитюду), відносну висоту (режим висотоміра), контролює зміну тиску та видає ймовірний прогноз про можливі опади і хмарність та виводить виміряні значення метеорологічних величин, на рідкокристалічний графічний дисплей. Величини температури можна виводити у градусах Цельсія, Фаренгейта, або Кельвіна. Атмосферний тиск виводиться у Паскалях, гектоПаскалях, міліметрах ртутного стовпчика, висота виводиться в метрах. Цифровий барометр має два режими роботи – вимірювання атмосферного тиску та вимірювання висоти. Про вибір поточного режиму вказують відповідні світлодіоди. Цифровий барометр має вбудоване меню, що надає змогу користувачу налаштувати режими роботи та в яких одиницях виводити виміряні значення метеорологічних величин. Цифровий барометр побудований на МК сімейства AVR, до якого підключено цифровий давач BMP180, виготовлений за МЕМС технологією. В роботі розроблено електричну принципову схему і модель цифрової барометра в САПР Proteus VSM. Розроблено його алгоритм роботи і програмне забезпечення на мові C в середовищі розробки вбудованого ПЗ для МК AVR Code Vision AVR. Проведено моделювання роботи цифрового барометра в емуляторі Proteus ISIS. In the diploma thesis, hardware and software of the digital pressure sensor BMP180 have been developed. The digital pressure sensor measures an temperature, and atmospheric pressure, altitude, relative height, control changing atmospheric pressure and give possible weather forecast about atmospheric precipitation and outputs the measured values of the meteorological magnitudes, onto LCD. Measured values of temperature can be displayed in Celsius degree, Fahrenheit degree or Kelvin. Atmospheric pressure can be displayed in Pascal , hPascal, mmHg. Altitude and height are displayed in meters. The digital pressure sensor have two mode – atmospheric pressure measuring, altitude measuring. What mode is selected one can see by indicated LEDs. The digital digital pressure sensor has an embedded menu which allows a user to set the current mode, as well in which units to display the measured values of the meteorological magnitudes. The digital weather station has been built on the AVR MCU, to which МЕМС digital pressure sensor BMP180, model: WH1602B-YGK-CTK are connected. In the work, the electric circuit and model of the digital pressure sensor have been developed using the CAD system - Proteus VSM. Its working algorithm and software for the AVR family microcontroller have been developed in C programming language using the Code Vision AVR environment. The simulation of the digital pressure sensor has been performed in Proteus ISIS.