气压高度表设计

摘要介绍了一款户外登山、摹岩等运动爱好者所用便携式多功能高度计腕表，该设计除具有普通电子手表的计时和LCD显示等功能外，结合芬兰VTI公司的微型气压传感器SCP1000-D11的4种测量模式转换和气压数据与高度特别的算法，低功耗的软硬件设计使用户能随时随地查看所处位置及高度。在实际使用中获得了用户的肯定。
关键词SCP1000-D11气压传感器；高度；数据；模式；低功耗

高度计就是利用大气压的变化规律，来测量所在地的海拔高度和大气压变化，以及测量因地域变化发生的相对高度。一般适用于户外活动者，包括登山、攀岩、滑雪运动、外出旅行等。针对当前气压高度计产品绝对高度测量误差大、功能单一、体积大、耗电高不便携带等缺点，基于VTI公司推出的SCP1000-D11气压传感器微小的尺寸，4种测量模式的切换等特点，采用气压数据与气压转换高度软件算法改进设计。并在硬件设计上增加了背光显示，闹钟功能。

1 系统设计
为使系统更精简、经济与实用，采用4位的OKIMCU ML63189B，SCP1000-D11传感器作为一个Slave，通过I2C接口与MCU的I／O通讯。增加了时钟计时、秒表、闹铃与背光显示功能。通过有5个Key的按键操作与相应的软件实现人机交互。

2 系统硬件设计
该系统包含有MCU基本功能，按键操作、背光驱动显示、闹钟与发声功能、高度、温度与时钟LCD显示，SCP1000-D11气压传感器与MCU接口模块。OKIML63189B有4 bit、32 kB Word ROM、1．5 kB Word RAM／64×16 bit LCD ICONS。MCU高速时钟选择外接精密电阻100 kΩ，确保气压数据处理与通讯需要。按键外接VDD，MCU接口为外部中断功能引脚PB．3，PO口，内接下拉电阻，当按键按下时为上升沿触发。闹钟驱动链接MCU 91PIN MD引脚，通过一个BC847BW NPN三极管驱动蜂鸣片工作。SCP1000-D11共有16个引脚，有7个I／O型引脚，电源型引脚9个。其接线如图2所示，用单一电源供电，TRIG外部触发低功耗模式，设计中该引脚则接至DVSS。DRDY为输出中断信号，用以提示用户温度和压力值已经测量，可读取。PD引脚为高电平可使SCP1000-D11长时间保持低功耗模式。DRDY-PIN，PD分别接PB．0，P9．0。SCK、SDA、MISO和CSB引脚组成了数据通讯线。该MCU无专用I2C接口I／O，其PA．0，PA．1作为SCL，SDA与气压传感器通讯线，因SDA为OPEN-DRAIN输出，其线外接上拉电阻10 kΩ。MISO-PIN开路，CSB-PIN接VDD。