電子信息工程畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)高精度自動(dòng)稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　基于單片機(jī)高精度自動(dòng)稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 電子信息工

2、程 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</p><

3、;p><b>　　誠(chéng)信責(zé)任書</b></p><p>　　本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所完成。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處。</p><p><b>　　特此聲明。</b></p><p>　　論文（設(shè)計(jì)）作者簽名：

4、 </p><p><b>　　日 期： </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　第一章 緒 論1</

5、p><p>　　1.1研究背景1</p><p>　　1.2電子稱重系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)2</p><p>　　1.2.1電子秤的研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.2.2電子秤在國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)2</p><p>　　1.3本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)3</p><p>　　第二章 本

6、系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1電子秤的基礎(chǔ)介紹4</p><p>　　2.1.1電子秤的結(jié)構(gòu)4</p><p>　　2.1.2電子秤的原理4</p><p>　　2.1.3電子秤的主要參數(shù)5</p><p>　　2.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5</p><p>　　2

7、.3系統(tǒng)各組成方案論證6</p><p>　　2.3.1電子秤的分度數(shù)評(píng)定6</p><p>　　2.3.2壓力傳感器的選擇7</p><p>　　2.3.3A/D轉(zhuǎn)換器的選擇13</p><p>　　2.3.4單片機(jī)型號(hào)的選擇15</p><p>　　第三章硬件部分設(shè)計(jì)16</p>

8、<p>　　3.1系統(tǒng)硬件構(gòu)成16</p><p>　　3.2主控部分設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.2.1AT89S51管腳說(shuō)明17</p><p>　　3.2.2AT89S51的最小系統(tǒng)組成19</p><p>　　3.3數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.3.1傳感器

9、單元設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.3.2A/D轉(zhuǎn)換單元設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.4顯示電路組成24</p><p>　　3.4.1顯示電路設(shè)計(jì)24</p><p>　　3.4.2鍵盤電路設(shè)計(jì)24</p><p>　　3.5系統(tǒng)總體原理圖25</p><p>　　

10、3.6硬件干擾控制設(shè)計(jì)26</p><p>　　第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)28</p><p>　　4.1主程序設(shè)計(jì)28</p><p>　　4.2LM4228示器程序30</p><p>　　4.3ADC0832采樣設(shè)計(jì)31</p><p>　　4.4鍵盤程序設(shè)計(jì)32</p><

11、p>　　第五章 總 結(jié)33</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　致 謝35</b></p><p><b>　　附錄36</b></p><p>　　基于單片機(jī)高精度自動(dòng)稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><

12、;p><b>　　摘 要</b></p><p>　　稱重技術(shù)是人類生活中不可缺少的部分，作為一種計(jì)量手段，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、貿(mào)易等各個(gè)領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代文明和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)稱重技術(shù)的準(zhǔn)確度要求也越來(lái)越高，電子秤產(chǎn)品技術(shù)水平的高低，直接影響各行各業(yè)的現(xiàn)代化水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提高。近年來(lái)，電子稱重技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，電子秤在稱重計(jì)量領(lǐng)域中也占有越來(lái)越重要的地位，

13、其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷地?cái)U(kuò)大。尤其是商用電子秤，由于其具有準(zhǔn)確度高、反應(yīng)靈敏、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工商貿(mào)易、輕工食品、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域。目前，機(jī)械秤正在逐步被電子秤取代，這就促使電子秤的研究需要進(jìn)一步的深入。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是以AT89S51為核心的一種高精度電子秤，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)法，其硬件結(jié)構(gòu)主要包括：數(shù)據(jù)采集模塊、最小系統(tǒng)模塊、電源模塊、鍵盤和顯示模塊。其中，數(shù)據(jù)采集模塊包括稱重傳感器和A/

14、D轉(zhuǎn)換電路；最小系統(tǒng)部分主要包括AT89S51和擴(kuò)展的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；鍵盤由4×4位矩陣鍵盤組成；顯示部分LM4228液晶顯示。軟件部分由C語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)各部分的控制。該電子秤可以能夠顯示商品的名稱、價(jià)格、總量、總價(jià)等；能夠自動(dòng)完成商品的價(jià)格計(jì)算；能夠儲(chǔ)存幾種簡(jiǎn)單商品的價(jià)格；能夠具有超重提醒功能。其稱重范圍為0～5Kg，分度值為0.001g。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電

15、子秤；AT89S51單片機(jī)；壓力傳感器；A/D轉(zhuǎn)換器；液晶顯示器。</p><p>　　Design of high precision automatic weighing system based on single chip microcomputer</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　weighi

16、ng technology and people's daily lives closely integrate together. It is widely used in many regions of industry, agriculture, transportation, scientific research, trade, now weighing is an indispensable part of peop

17、le's lives. The rapid development of electronic technology in the traditional market instrument used does not comply. Therefore, to meet the needs of the vast majority of electronic scales weighing tasks. Today, more

18、 and more attention has been weighed by the modern technical l</p><p>　　Minimum system AT89S51 microcontroller as the main control microchip, weighing peripheral circuit comprising: a display circuit, keyboa

19、rd circuit, CZAF-602 pressure sensor sensing system circuit board to form an intelligent weighing system, enabling automatic weighing system, the weighting function, alarm, A / D converter conversion function and human e

20、xchange. It can be said that the electronic scales largely designed to meet the needs of everyday life applications.</p><p>　　Keywords: electronic scales; AT89S51 microcontroller; pressure sensor; A / D conv

21、erter; a liquid crystal display.</p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p><b>　　研究背景 </b></p><p>　　二戰(zhàn)結(jié)束以后緊急迅速發(fā)展，稱重技術(shù)愈來(lái)愈多運(yùn)用到日常的生產(chǎn)中，稱重技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中提出了自動(dòng)化的新要求。因此衡器制造的電子技術(shù)的在不斷

22、滲透。在1954年，與傾斜桿規(guī)模使用一種新類型的打印機(jī)，其輸出信號(hào)可以控制商業(yè)結(jié)算，以及使用電磁鐵和代替鍵和辦公機(jī)械的人工操作。于1960年開(kāi)發(fā)的稱重傳感器連接到打印機(jī)裝置的一個(gè)特殊值。在與稱重電子裝置的稱重裝置的時(shí)間是機(jī)械的，但并稱重顯示，記錄，遠(yuǎn)程傳輸類型的控制器是電子。</p><p>　　傳統(tǒng)的物理尺度有許多缺點(diǎn)，如精度低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易老化，成本較高等特點(diǎn)。隨著社會(huì)的發(fā)展，市場(chǎng)越來(lái)越高的需求，尤其是人體

23、秤，廚房秤和其他類型的便攜式小規(guī)模的。電子天平和傳統(tǒng)的機(jī)械秤具有許多優(yōu)點(diǎn)相比，它與壓力傳感器取代機(jī)械規(guī)模彈簧可以大大減少在生產(chǎn)規(guī)模，液晶顯示或LED屏幕按鍵，較之前的刻度盤在外觀上更簡(jiǎn)潔美觀，單片機(jī)內(nèi)集成了最小的軟件系統(tǒng)，至今電子秤具有傳統(tǒng)機(jī)械秤無(wú)可比擬的警報(bào)系統(tǒng)。它可以完成超載報(bào)警，總價(jià)計(jì)算，數(shù)據(jù)通訊等功能。</p><p>　　至今，電子秤更多的能獨(dú)立完成數(shù)據(jù)處理和控制稱重的過(guò)程，目前稱重技術(shù)在數(shù)據(jù)處理技術(shù)、

24、儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)、包裝技術(shù)、收貨業(yè)務(wù)和商業(yè)銷售中領(lǐng)域中占主導(dǎo)部分的。隨著不斷突破性能的稱重傳感器，建立了電子秤的發(fā)展，國(guó)外如美國(guó)，西歐和其他國(guó)家的在20世紀(jì)90年代中期的時(shí)間出現(xiàn)在了70％的基礎(chǔ)稱重電子秤，機(jī)械規(guī)模的75％左右的機(jī)電電子轉(zhuǎn)換類型相結(jié)合，并在0.1%的準(zhǔn)確性。</p><p>　　在中國(guó)20世紀(jì)40年代前，用機(jī)械和電氣機(jī)械的發(fā)展稱量，組合計(jì)量裝置40開(kāi)始于50年代開(kāi)始出現(xiàn)在電子基于稱重傳感器，自80年代中國(guó)

25、通過(guò)自主開(kāi)發(fā)，引進(jìn)，銷售，吸收和轉(zhuǎn)化，從傳統(tǒng)的機(jī)械衡器成為一個(gè)集傳感器，目前，電子衡器用快速稱重，便于快速閱讀。在惡劣的環(huán)境下，程序便捷和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，稱重技術(shù)和自動(dòng)化控制相結(jié)合，基于稱重傳感器的電子秤應(yīng)用于工礦企業(yè)，能源，交通，貿(mào)易，科學(xué)與技術(shù)部門。如今稱重傳感器技術(shù)、大規(guī)模集成電路和微處理器快速發(fā)展，電子稱重技術(shù)及其應(yīng)用范圍得到進(jìn)一步發(fā)展，受到社會(huì)越來(lái)越多的關(guān)注。</p><p>　　電子稱重系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)

26、展趨勢(shì)</p><p><b>　　電子秤的研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　1．國(guó)內(nèi)電子稱重技術(shù)達(dá)到國(guó)際20世紀(jì)90年代中期的水平，少數(shù)產(chǎn)品的國(guó)際先進(jìn)水平，國(guó)內(nèi)電子市場(chǎng)在廣泛的精密電子秤一般為10毫克，在研究方法，電子秤系統(tǒng)的工作原理是將通常通過(guò)壓力傳感器來(lái)執(zhí)行單位質(zhì)量或力的大小，來(lái)產(chǎn)生電（電流或電壓）信號(hào)并控制電路，通過(guò)單片機(jī)微處理器處理電信號(hào)，在世界中發(fā)達(dá)的

27、國(guó)家的電子秤，一方面，有較高水平穩(wěn)定性或承受壓力的大小，來(lái)改變成電信號(hào)和控制電路以處理信號(hào);在一些發(fā)達(dá)國(guó)家在電子秤的世界中，一方面，在很多領(lǐng)域都已經(jīng)達(dá)到更高水平的</p><p>　　2．迄今，電子秤可以獨(dú)立參與數(shù)據(jù)處理已經(jīng)成為現(xiàn)代技術(shù)，稱量技術(shù)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，包裝技術(shù)，交割業(yè)務(wù)和商業(yè)銷售的一個(gè)組成部分過(guò)程控制的過(guò)程與稱重傳感器突破性的性能，建立電子秤的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，在國(guó)外有關(guān)在二十世紀(jì)六十年代的0.1％精密電

28、子秤的重量和70年代中期機(jī)械等國(guó)完成了75％大規(guī)模機(jī)電結(jié)合電子化改造。</p><p>　　電子秤在國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，越來(lái)越多的重點(diǎn)放在首位，尤其是微處理技術(shù)和傳感技術(shù)，從而大大加快了進(jìn)程的巨大進(jìn)步。</p><p>　　近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的電子秤發(fā)展的總趨勢(shì)的迅猛發(fā)展，電子天平電子秤需求趨于小，集成化，智能化和模塊化，往往率

29、的效果</p><p>　　可靠性高，穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高;它的功能是常稱重智能控制信息和控制信息;在全面聯(lián)合應(yīng)用</p><p>　　小型化：高度低，重量輕，厚度薄，體積小，重量輕近年來(lái)，電子秤結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)了超薄的發(fā)展新趨勢(shì)。電子地磅電子秤車軸低容量，可用于薄或超薄稱重傳感器</p><p>　　模塊化：適用于大型或超大承重結(jié)構(gòu)，如大型的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)電子汽車衡，已經(jīng)開(kāi)

30、始通過(guò)組合使用多種標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的模塊，并產(chǎn)生新的品種和規(guī)格。</p><p>　　整合化：對(duì)一些品種與構(gòu)造，例如小型電子秤，桿秤，便攜式靜動(dòng)態(tài)，靜態(tài)和展示電子軌道衡，可實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)秤體和稱重傳感器，稱重傳感與跟蹤公路，鐵路整合規(guī)模與鐵路專用線。</p><p>　　智能化：電子衡器稱重顯示控制與所述電子的計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)智能化稱重顯示控制器的作用上升相結(jié)合。電子衡器，依據(jù)推理，判斷，自我診斷中的

31、自適應(yīng)，自組織作用的增加了的原始功能。</p><p>　　綜合化：電子稱重技術(shù)的發(fā)展規(guī)律不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和拓展應(yīng)用，擴(kuò)大新技術(shù)的領(lǐng)域，滲透到相鄰學(xué)科和行業(yè)，綜合各種技術(shù)來(lái)解決稱重，自動(dòng)控制和信??息處理的問(wèn)題。</p><p>　　組合化：工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中稱重計(jì)量和后期處理，量大的稱重計(jì)量系統(tǒng)還要滿足必要要求的組合，即，在量程范圍內(nèi)設(shè)定任意值。</p><p>　　

32、本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)</p><p>　　依據(jù)論文指南，以《貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）》任務(wù)書和《貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）》的要求，設(shè)計(jì)主要是以AT89S51作為高精度微控制規(guī)模，本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用板塊化的設(shè)計(jì)方案，硬件板塊主要包括：微系統(tǒng)板塊，數(shù)據(jù)收集板塊，電源板塊，鍵盤和顯示器板塊。軟件部分主要由C語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)各模塊的控制，以達(dá)到稱重，估價(jià)，剝離，顯示和設(shè)置為零等功能。稱重范圍電子秤：0?5公斤，價(jià)值除以

33、：0.01克。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊和方便。本文主要有五個(gè)章節(jié)，每個(gè)章節(jié)的主要內(nèi)容：</p><p>　　第一章是緒論，簡(jiǎn)要介紹了研究背景和發(fā)展歷史，電子秤以及本文的主要內(nèi)容、功能的應(yīng)用和未來(lái)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)。</p><p>　　第二章主要介紹的基本知識(shí)和電子秤的結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊的設(shè)備和單片機(jī)模式的選擇。</p><p>　　第三章主要說(shuō)明的硬件部分的結(jié)

34、構(gòu)時(shí)，主控制部分的設(shè)計(jì)和每個(gè)模塊電路的組成。</p><p>　　第四章為系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分，主要介紹了系統(tǒng)各部分軟件的設(shè)計(jì)流程，給出了簡(jiǎn)單的程序。</p><p>　　第五章是總結(jié)：這是設(shè)計(jì)和現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題和電子秤進(jìn)一步的研究方向和應(yīng)用趨勢(shì)的總結(jié)。</p><p>　　第二章 本系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　電子秤

35、的基礎(chǔ)介紹</b></p><p><b>　　電子秤的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　至今的電子秤，它不僅屬于一個(gè)稱重裝置，運(yùn)用胡克定律或和杠桿原理的測(cè)量工具來(lái)稱量重物的質(zhì)量。一般情況下電子秤主要由以下3部分組成的</p><p>　　傳感系統(tǒng)是在物體和轉(zhuǎn)換器，也稱為秤體。一般地，它包括已知的物體攜帶裝置和稱重橋結(jié)構(gòu)，吊掛連接部

36、分和阻尼懸架結(jié)構(gòu)</p><p>　　壓力傳感器和力輸送系統(tǒng)：</p><p>　　該電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置，它是用于將壓力轉(zhuǎn)換成可使用的適當(dāng)和測(cè)量信號(hào)的電信號(hào)或其它信號(hào)的輔助方法。</p><p>　　從不同的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)中，根據(jù)型式不同可區(qū)分為：位移傳感器（電容，電感，電位器等）和應(yīng)變傳感器（型電阻應(yīng)變，聲表面諧振型），同時(shí)用磁的彈性、壓電傳感器的電氣和

37、壓阻物理效應(yīng)。指標(biāo)體系和數(shù)據(jù)輸出設(shè)備（如撥號(hào)，電子顯示儀表）。</p><p>　　壓力傳感器的基本要求是：功率輸出和輸入體重維持一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及它的線性穩(wěn)定性特征;具有較高的精度;保持調(diào)用的對(duì)象;可以在惡劣的環(huán)境，穩(wěn)定的頻率響應(yīng)特性下工作。</p><p>　　壓力傳感器信號(hào)電路（包括放大器，A/D轉(zhuǎn)換，電流或電壓源，調(diào)整它的硬件，補(bǔ)償元件，安全設(shè)備等）和指示裝置（如顯示，打印，數(shù)

38、據(jù)傳輸和存儲(chǔ)組件等）。這部分被稱為負(fù)荷測(cè)量裝置或兩個(gè)儀器。在數(shù)字測(cè)量電路，它通常包括預(yù)放大，濾波，計(jì)算，轉(zhuǎn)換，計(jì)算，存儲(chǔ)，控制和顯示的順序排列。</p><p><b>　　電子秤的原理</b></p><p>　　在稱量被稱物時(shí)，對(duì)于稱重的對(duì)象由應(yīng)變力和電力的效果，是電阻應(yīng)變器變化的變形所產(chǎn)生電信號(hào)激發(fā)傳感器，通過(guò)傳感器輸出模擬信號(hào)輸出的變化。電氣信號(hào)非常弱，因此有

39、必要在輸出到模擬放大到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，它被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出這是很容易加工成CPU運(yùn)行。根據(jù)鍵盤輸入的命令和程序分析的功能的狀態(tài)的CPU，判斷，由軟件來(lái)控制的各種計(jì)算。將計(jì)算結(jié)果作為輸入到所述存儲(chǔ)器，需要顯示，由CPU發(fā)出從存儲(chǔ)器讀出并發(fā)送至顯示直到顯示的結(jié)果的指令。</p><p><b>　　電子秤的主要參數(shù)</b></p><p>　　電子秤的測(cè)量性能包括：范圍，安

40、全負(fù)載，額定負(fù)載，允許誤差，分度值比，分度數(shù)，準(zhǔn)確等特點(diǎn)。</p><p>　　范圍：電子天平不含皮重，可重達(dá)最大值的最大負(fù)荷，</p><p>　　安全載荷：120％正常量程。</p><p>　　額定載荷：正常量程范圍。</p><p>　　允許誤差：精密檢驗(yàn)最大允許偏差。</p><p>　　除法值：電子秤范圍被

41、分成幾個(gè)部分，每一部分分為頻值。使用E或D表示。</p><p>　　編號(hào)：稱重測(cè)量間隔被分成幾個(gè)部分，為n的份數(shù)的總數(shù)量。一般的電子衡器最大的最大值可以使用N和產(chǎn)品，即最大=N的總索引分度號(hào)值D.</p><p>　　精度級(jí)別：按照不同的國(guó)際法制計(jì)量準(zhǔn)則可劃分電子秤分為I，II，III，IV四個(gè)等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)電子秤N檔，如表各種精度級(jí)別分度范圍：</p><p>

42、　　表2.1國(guó)際法制級(jí)別計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，它可以被預(yù)先確定，該系統(tǒng)被分成五個(gè)部分，數(shù)據(jù)采集，最小的系統(tǒng)，超重警報(bào)，鍵盤與顯示。本數(shù)據(jù)采集由壓力傳感器和數(shù)字到模變換電路，單片機(jī)最小的系統(tǒng)由AT89S51單芯片以及輸入和輸出電路組成，鍵盤是由4*4矩陣鍵盤和顯示屏控制各種產(chǎn)品價(jià)格信息的;顯示部

43、分采用了LM4228液晶顯示裝置，可以顯示被稱為商品的名稱，價(jià)格，重量和價(jià)格以及其他信息。該軟件模塊用C語(yǔ)言編程，以實(shí)現(xiàn)每個(gè)模塊的控制。電子秤可實(shí)現(xiàn)以顯示產(chǎn)品，單價(jià)，重量，價(jià)格等功能的名稱。其稱量范圍為0?5公斤，指數(shù)值是0.01克。在擴(kuò)展功能時(shí)，這樣的設(shè)計(jì)增加了一個(gè)超重的警報(bào)。總體設(shè)計(jì)的框圖如圖2.1所示：</p><p><b>　　圖2.1</b></p><p&g

44、t;<b>　　系統(tǒng)各組成方案論證</b></p><p><b>　　電子秤的分度數(shù)評(píng)定</b></p><p>　　到目前為止，很多設(shè)計(jì)單位進(jìn)一步完善了三級(jí)業(yè)務(wù)電子秤的準(zhǔn)確性，盡量擴(kuò)展電子稱變小，從而提高電子秤的計(jì)量性能，從而實(shí)現(xiàn)高精度稱重。這不但不會(huì)達(dá)到高的精密稱重，但電子秤的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量性能也被破壞，以降低電子秤的精度，不能保證電子秤的穩(wěn)定性

45、，會(huì)有更多測(cè)量誤差。</p><p>　　我們國(guó)家與符合OIML的規(guī)定完全一致，稱重完全遵守OIML的檢定規(guī)程。商務(wù)電子秤表2.2的要求。</p><p>　　表2.2 Ⅲ級(jí)數(shù)字顯示商用衡器允差表</p><p>　　從表2.2可以得知，電子秤的刻度范圍允許誤差要求可以量化，電子秤的理想誤差大到小再大，在中間的最高準(zhǔn)確度。從0到500度是低度的精度稱重范圍，當(dāng)實(shí)際稱

46、量精度達(dá)到3000分度數(shù)之后逐漸減小，但連續(xù)的實(shí)際誤差增大。該值越高，誤差是固定的。據(jù)的準(zhǔn)確性和國(guó)外電子秤設(shè)置，以前的國(guó)內(nèi)指標(biāo)稱重，現(xiàn)在我們轉(zhuǎn)向精度統(tǒng)計(jì)和OIML上檔次，上規(guī)模允許誤差規(guī)則的電子秤分度值時(shí)，Ⅲ級(jí)商業(yè)規(guī)模除以2000?3000是合理設(shè)置的值，并且最適當(dāng)?shù)姆侄葦?shù)。電子秤設(shè)置確定第一測(cè)試是0.05％，并且使用是的必要性，正確性和合理性。</p><p><b>　　壓力傳感器的選擇</b

47、></p><p>　　保持不可動(dòng)搖的地位是由壓力傳感器在電子秤選擇，這樣做的核心部分就是所謂的電子秤，其性能的好壞很多高手在和平與穩(wěn)定的精密電子秤。因?yàn)楦鞯貐^(qū)的不同重力加速度，壓力傳感器的穩(wěn)定性存在是標(biāo)準(zhǔn)線性誤差和延遲誤差，重復(fù)性，靈敏程度，零蠕變，零度特性和溫度特性的不同的局部浮力影響變換。每次稱量和稱重系統(tǒng)，常見(jiàn)的總誤差帶來(lái)壓力傳感器，用于測(cè)量精度。同時(shí)，總的誤差帶和稱重總的誤差帶一起，促進(jìn)了對(duì)應(yīng)于每

48、個(gè)高精度稱重壓力傳感器。法制計(jì)量（OIML）的組織，和delta傳感器誤差的國(guó)際組織的規(guī)定占稱量誤差和增量，壓力傳感器延遲誤差的線性誤差的75％，并在有限的溫度范圍內(nèi)對(duì)的靈敏度的溫度影響誤差帶是在較大的增量誤差的總和。在惡劣的環(huán)境中，如高或非常低的溫度，濕度和熱，例如壓力傳感器誤差的相當(dāng)大的比例。因此，當(dāng)人們?cè)O(shè)計(jì)的電子秤，壓力傳感器的正確選擇是第一。</p><p>　　1．8種常見(jiàn)類型的壓力傳感器</p&

49、gt;<p>　　壓力傳感器共分8類：液壓式、光電式、電磁力式、電容充電式、極變形式、振動(dòng)式、陀螺儀式、電阻應(yīng)變式以及使用應(yīng)用最廣的傳感器中。</p><p>　　光電壓力傳感器：有主要有兩種光柵和編碼器。光柵壓力傳感器由光柵形成，以形成所述角位移的光電信號(hào)。光柵是在兩片，其中之一是一個(gè)固定的光柵，而另一個(gè)被組裝在磁盤上。放置在稱重平臺(tái)上的目的是通過(guò)一個(gè)壓力棒系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)軸，可動(dòng)光柵被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)

50、，并且產(chǎn)生莫爾條紋的位移。通過(guò)光電管，變換電路及顯示儀器，由莫爾條紋的數(shù)目來(lái)計(jì)算可以計(jì)算光柵大小的旋轉(zhuǎn)角度，可以識(shí)別和讀取的質(zhì)量的重量;壓力傳感器的編碼器是一個(gè)塊被布置在表盤軸可旋轉(zhuǎn)地透明玻璃和覆蓋有黑色和白色按一定編碼方法的一系列代碼。這是在秤體表盤軸旋轉(zhuǎn)的壓力控制桿系統(tǒng)是已知的，所以該旋轉(zhuǎn)角度的編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)。用于接收光信號(hào)的編碼器由一個(gè)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并且所述電路由電信號(hào)進(jìn)行處理，并顯示在顯示器上的最終重量的數(shù)字顯示。多采用機(jī)電

51、秤光電壓力傳感器。</p><p>　　液壓傳感器：通過(guò)重力米重量，增加的液壓油的壓力，增加M的程度成正比的。的壓力的變化是物體的重量。液壓傳感器簡(jiǎn)單，穩(wěn)定，大范圍，精度通常小于1％。</p><p>　　電磁力型壓力傳感器：它是壓力和舞臺(tái)上的電磁力之間的平衡的原理。表重負(fù)載，桿向上翹起的一端，一光電檢測(cè)裝置傾斜的信號(hào)的杠桿作用，并放大到線圈，并且代替的電磁力和桿是平衡力一個(gè)恢復(fù)和電磁力目

52、前的平衡數(shù)模轉(zhuǎn)換，來(lái)到了已知材料質(zhì)量。的電磁力高精度壓力傳感器相對(duì)較高，可達(dá)0.00002?0.0005，但其范圍是幾毫克至幾十千克甚至數(shù)萬(wàn)。</p><p>　　電容式壓力傳感器：所述電容采用的原則的F和D的電容的振動(dòng)頻率有兩種極板，其中之一是固定的，而另一個(gè)是移動(dòng)的。當(dāng)重量被稱重，所述兩個(gè)電極板之間的距離差，以及該電路的振蕩頻率的同時(shí)被改變。因此可以得出結(jié)論，質(zhì)量的重量可以通過(guò)測(cè)量頻率的差異來(lái)獲得。電容壓力傳

53、感器消耗小，成本低，精度為0.002?0.005。造成通過(guò)鐵瓷塊的已知重力和變形滲透率的變化的原理：極點(diǎn)改變壓力傳感器的形式。在同一時(shí)間，在強(qiáng)磁性裝置的兩側(cè)的副線圈的電壓變化來(lái)改變。磁場(chǎng)可以通過(guò)測(cè)量電壓變化之間的差來(lái)獲得，然后將壓鐵的質(zhì)量被確定。壓力傳感器精度變極的形式是不高，一般0.01，幾萬(wàn)到十萬(wàn)不等。</p><p>　　振動(dòng)型壓力傳感器：加壓下的彈性裝置，它正比于固有頻率和力的平方根。固有振蕩頻率的差進(jìn)行

54、計(jì)算，則該權(quán)重可以被彈性裝置的壓力下計(jì)算的，則該權(quán)重可以計(jì)算出來(lái)。振動(dòng)傳感器和振動(dòng)音叉型兩種。</p><p>　　陀螺式壓力傳感器，角速度及周圍旋轉(zhuǎn)軸是安裝在架構(gòu)用一個(gè)多方向聯(lián)軸器和圍繞Y框架在水平面內(nèi)軸線的基地及軸承外圈框架和所述在外框架連接框架上的旋翼的X軸，并可以圍繞軸線旋轉(zhuǎn)，并垂直于該旋轉(zhuǎn)的Z軸保留在狀態(tài)操作水平轉(zhuǎn)動(dòng)的X軸不承受外力。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸的一端進(jìn)行P/2的外力時(shí)，Z軸的旋轉(zhuǎn)繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)角速度成

55、正比的外力P/2，并且計(jì)算頻率的直接檢測(cè)，并且獲得了外力，從而可以計(jì)算出由對(duì)象所產(chǎn)生的外力的質(zhì)量。陀螺式壓力傳感器的響應(yīng)時(shí)間，無(wú)延遲，溫度特性好，振動(dòng)小，精度高，頻率測(cè)量，這樣可以得到高分辨率（100000）和高測(cè)量精度1/30000?60000。</p><p>　　電阻式應(yīng)變壓力傳感器：電阻也應(yīng)改變電阻也會(huì)改變它的構(gòu)成的原則，變更包括4個(gè)部分：彈性元件，電阻應(yīng)變式計(jì)，測(cè)量回路和傳送線路。電阻應(yīng)變片和所述彈性裝

56、置是粘在一起，并且彈性變形的同時(shí)變形。電氣應(yīng)變計(jì)的變化和生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示已知的權(quán)重。電阻壓力傳感器范圍在300克到幾公斤，千分之一稱重精確到萬(wàn)分之一，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，優(yōu)點(diǎn)和傳感器高穩(wěn)定性用于大多數(shù)的電子衡器。</p><p>　　2．壓力傳感器的選擇</p><p>　　有許多種壓力傳感器的，區(qū)分許多，具有不同的特性，如果在電子秤的設(shè)計(jì)中，第一是選擇合適的壓力傳感器，根據(jù)壓力傳感器的性能穩(wěn)定性和

57、精度的電子秤。壓力傳感器主要選自以下幾個(gè)方面。</p><p>　?。?）壓力傳感器的數(shù)量和規(guī)模的選擇</p><p>　　壓力傳感器的數(shù)量由電子秤的支撐點(diǎn)確定，稱重號(hào)碼（需要根據(jù)稱重重力和重力組的中心的實(shí)際中心來(lái)確定支點(diǎn)的數(shù)量）和。通常鍋有許多傳感器多支點(diǎn)，一些特殊情況，如電子吊秤，只有一個(gè)壓力傳感器，壓力傳感器，數(shù)字說(shuō)，需要一些機(jī)電一體化與實(shí)際情況相結(jié)合來(lái)確定。需要考慮電子秤的范圍內(nèi)，

58、傳感器需要的量，體重的重量，最大偏移和振動(dòng)客座率整體評(píng)估，以確定在壓力傳感器的選擇。在正常情況下，各傳感器的負(fù)荷的壓力傳感器的值越接近稱重范圍，電子秤的精度越高。實(shí)際使用時(shí)，刪除該對(duì)象被外面，并在壓力傳感器和鍋，皮重和其他沖擊載荷的載荷下測(cè)量，因此壓力傳感器的選擇和需要注意多種因素，確保傳感器的安全性和使用壽命。式（2-1）壓力傳感器稱量范圍選擇公式。</p><p>　　公式中K—一個(gè)傳感器額定量程；T—秤盤自

59、身重量；max一被稱物凈重的最大值；G—秤盤的支點(diǎn)數(shù)；L0—保險(xiǎn)常數(shù)，可取1.2～1.3之間；L1—沖擊系數(shù)；L2—秤盤重心偏置系數(shù)；L3—風(fēng)壓常數(shù)。</p><p>　　（2）壓力傳感器精準(zhǔn)度級(jí)別的選擇</p><p>　　壓力傳感器的精度等級(jí)包括傳感器非線性特征與變異突變的恢復(fù)，延時(shí)，可重復(fù)性，靈敏度等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。壓力傳感器一般根據(jù)區(qū)分的準(zhǔn)確性水平，同時(shí)考慮到了0.7倍誤差系數(shù)，電子

60、秤精密水平和非自動(dòng)稱量壓力傳感器的測(cè)量精度水平在一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。壓力傳感器的總體性能有A，B，C，D四個(gè)精度等級(jí)，對(duì)應(yīng)的稱量I，II，III，IV四個(gè)精密級(jí)別。</p><p>　　（3）各類型的壓力傳感器的適用范圍</p><p>　　壓力傳感器主要是通過(guò)稱量的種類和所安裝的環(huán)境來(lái)確定，以確保正確的安裝，可靠性，安全性;一方面，應(yīng)該考慮制造商的建議。對(duì)于廠商來(lái)說(shuō)，一般固定式擠壓傳感器的

61、大小，性能標(biāo)準(zhǔn)，安裝的方法，施工方法，物質(zhì)的機(jī)構(gòu)等。如電子秤中鋁合金懸掛壓力傳感器，臺(tái)秤，平臺(tái)秤多個(gè)應(yīng)用等;皮帶秤鋼吊秤，至于隔離光束側(cè)壓力傳感器需要采用采用軌道衡，運(yùn)用汽車衡等鋼承壓力傳感器和靜態(tài)的鋼軌柱壓力傳感器的應(yīng)用和動(dòng)態(tài)秤，大噸位。</p><p>　?。?）壓力傳感器的使用環(huán)境</p><p>　　壓力傳感時(shí)表示實(shí)際輸出的電信號(hào)（電流或電壓）并測(cè)量的一個(gè)裝置。首先注重傳感器的實(shí)際

62、工作環(huán)境，并確保正常工作，因?yàn)檫@直接的影響了傳感器的壽命，以及稱量過(guò)程的可靠性和穩(wěn)定性。一般情況下，高溫會(huì)使熔化傳感器涂層物料，焊點(diǎn)損傷，機(jī)體出現(xiàn)變化的壓力結(jié)構(gòu);微細(xì)顆粒，高濕度會(huì)線路短路傳感器引起的;高腐蝕會(huì)損傷壓力傳感器或短路的主體;電磁波將會(huì)影響傳感器的高精度輸出。在各種環(huán)境負(fù)荷必須符合側(cè)壓力傳感器的稱量要求。</p><p>　　3．電阻應(yīng)變式稱重傳感器</p><p>　　根據(jù)壓

63、力傳感器并且與其他傳感器比較的選擇標(biāo)準(zhǔn)，這種設(shè)計(jì)選擇的應(yīng)變型電阻傳感器，其在本文中引入的：</p><p>　　電阻應(yīng)變壓力傳感器是將彈性應(yīng)變片嵌在電阻表面同時(shí)能感知光變化的裝置，彈體（彈性元件，重力作用應(yīng)變片變形，依附到應(yīng)變儀（轉(zhuǎn)換器）的表面變形時(shí)，應(yīng)變變形阻力值被改變（更大或更?。?，并且由檢測(cè)電路電阻變化差值變化轉(zhuǎn)??換成電信號(hào)，從外部強(qiáng)制改變成電信號(hào)。</p><p>　　電阻應(yīng)變壓

64、力傳感器包括兩部分構(gòu)成，一個(gè)是電阻應(yīng)變儀：它是壓力傳感和變化同步電阻差值轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。第二個(gè)是彈性敏感的設(shè)備，通過(guò)它可以將被稱為改變彈丸應(yīng)變值的物體的重量。應(yīng)變計(jì)可以被誘導(dǎo)到物理變量為約10-6?10-2，以及電阻變化率約為10-6?10-2的水平。一般儀器的這樣的小差別不容易被檢測(cè)到，就必須的電流或電壓的變化而變化與檢測(cè)電路一特定的方式略有不同，可以使用二次儀表顯示量。電阻差由電阻應(yīng)變儀壓力傳感器的電阻橋電路改變成電壓差。當(dāng)沒(méi)有負(fù)載

65、時(shí)，裝置上的敏感設(shè)備沒(méi)有變化，不變形，沒(méi)有電阻差值產(chǎn)生，電橋保持平衡每橋段電壓值相等；當(dāng)有負(fù)載，在壓力下，引起靈敏的應(yīng)變片發(fā)生形變，產(chǎn)生電阻差值，電橋產(chǎn)生電壓差。圖2.2是一個(gè)應(yīng)變計(jì)壓力傳感器。</p><p>　　圖2.2電阻應(yīng)變式稱重傳感器橋式測(cè)量電路</p><p>　　因電阻橋臂的初始電壓相等，即R1=R2=R3=R4=R，則V=0。電阻應(yīng)變片的電阻R1、R2、R3、R4變成R+△

66、R1、R+△R2、R+△R3、R+△R4時(shí)，電阻橋電壓差輸出為：</p><p><b>　　化簡(jiǎn)為：</b></p><p>　　同理，電阻橋電壓輸出電壓差與每條橋臂電阻值變化頻率的代數(shù)和成正比。若每個(gè)橋臂的應(yīng)變片敏感系數(shù)相等，則 ，所以上式可變?yōu)椋?lt;/p><p>　　其中K是應(yīng)變片敏感系數(shù)， 是應(yīng)變量。上式（2-5）說(shuō)明，電橋電壓輸出與每

67、個(gè)橋臂應(yīng)變片所感受的應(yīng)變量代數(shù)和成正比。像這種電阻應(yīng)變式壓力傳感器，有2對(duì)應(yīng)變片分別在彈體的4個(gè)敏感部位，傳感器的應(yīng)變片受到壓力后發(fā)生形變。</p><p>　　在該力的作用下，R1、R3伸長(zhǎng)，電阻值增加，△R1、△R3為正值，R2、R4變短，電阻值減少，△R2、△R4為負(fù)值。同時(shí)2組應(yīng)變片的電阻值變化的絕對(duì)值相等，即</p><p><b>　?。?-6）</b>&

68、lt;/p><p><b>　　（2-7）</b></p><p><b>　　因此</b></p><p>　　同時(shí)Rm納入考慮，電阻橋的電壓輸出為：</p><p><b>　　令，則</b></p><p><b>　　Su是傳感器系數(shù)。&l

69、t;/b></p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換器的選擇

70、

71、 </p><p>　　我們偵測(cè)的對(duì)于時(shí)間的變化，數(shù)值為常數(shù)變化，在實(shí)際測(cè)量及控制系統(tǒng)仿真研究需要對(duì)模擬信息的轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息前將要發(fā)送到SCM用于處理不變，模擬信息，為了為單片機(jī)如何去接受和處理。當(dāng)今市場(chǎng)上有A/D變換器非常不同處理方法

72、，主要包括：型積分的，逐次的方式，平行比較，Σ-Δ的調(diào)制類型，電壓變頻式等各種ADC具有不同的優(yōu)勢(shì)，不足，與此同時(shí)能夠滿足不同的需求。</p><p>　　1.A/D轉(zhuǎn)換器之間的區(qū)別：</p><p><b>　?。?）積分法 </b></p><p>　　電壓的ADC的原理積分模式到頻率（脈沖頻率）或時(shí)間（脈沖寬度），并通過(guò)計(jì)時(shí)器/計(jì)數(shù)器，以

73、獲得特定的參數(shù)。優(yōu)點(diǎn)是：用簡(jiǎn)單的電路也可以實(shí)現(xiàn)高精度，而且缺點(diǎn)是電子秤的的轉(zhuǎn)換率最低低的。多數(shù)的電子秤都是使用的集成A/D轉(zhuǎn)換器，目前主流是逐次比較方式。</p><p>　?。?）逐次比較方式 </p><p>　　逐次比較方式ADC被以比較所述輸入電壓和A/D轉(zhuǎn)換器的輸出由D/A轉(zhuǎn)換和逐次比較邏輯的比較器，通過(guò)與MSB的后n??次的輸出值進(jìn)行比較。這是中等大小。這樣的好處是速度高，功耗

74、低，分辨率低（<12位），當(dāng)價(jià)格低，精度高（>12）昂貴。</p><p>　?。?）平行比較/混合比較法 </p><p>　　閃存ADC的平行比較快速的。這種模式的轉(zhuǎn)換率比前面兩種都要高很多，如N比特2N-1的到比較器的轉(zhuǎn)換，使該電路是比較大的，價(jià)格也不便宜，僅用于A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換率是非常高的。平行比較，逐次比較之間的串聯(lián)和并聯(lián)混合型A/D結(jié)構(gòu)，最大的區(qū)別是一對(duì)N/2位并

75、行型A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器，所以統(tǒng)稱為半閃光燈（半快）。同時(shí)有幾個(gè)步驟，以實(shí)現(xiàn)在A/D變換稱為類ADC的，因此它也可以被稱為流水線ADC，A/D變換器與多個(gè)比較結(jié)果和校正結(jié)果和其他功能的當(dāng)前分類。優(yōu)點(diǎn)是高速，逐次比較性能高，電路規(guī)模非常小。</p><p><b>　?。?）Σ-Δ調(diào)制 </b></p><p>　　Σ-ΔAD主要是一個(gè)比較器，數(shù)字濾波器，積分器和

76、一個(gè)1比特的DA轉(zhuǎn)換器。原理類似于積分方法中，輸出電壓的值被變換成時(shí)間信號(hào)（脈沖寬度）時(shí)，輸出值是由數(shù)字濾波器進(jìn)行分析。數(shù)字電路很容易單個(gè)芯片，也可以是，以輸出高清晰度非常方便。該方法主要用于監(jiān)測(cè)和音頻。</p><p><b>　?。?）變頻的模式 </b></p><p>　　電壓變頻的模式是時(shí)間改變?yōu)閿?shù)字模式。它是對(duì)輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字頻率的原理，并通過(guò)計(jì)數(shù)

77、器到表達(dá)的量。這類指令在理論上的分辨率是無(wú)限的，而輸出的分辨率可以與累計(jì)脈沖數(shù)相比較。優(yōu)點(diǎn)：功耗低，價(jià)格低，分辨率高，但是，要完成需要改變外部電路一起算。</p><p>　　2.A/D轉(zhuǎn)換器的選擇原則：</p><p>　?。?）A/D變換器的數(shù)量。A/D變換器確定高或低的分辨率，在該系統(tǒng)中，A/D變換器的分辨率應(yīng)大于兩倍多的系統(tǒng)允許參考誤差。</p><p>　

78、?。?）的A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換率。不同類型的A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換率是非常不同的。的轉(zhuǎn)化率的積分是低，從幾秒轉(zhuǎn)換時(shí)間到幾十毫秒，只有低速A/D變換器，一般用于壓力，溫度和流量，如參數(shù)測(cè)試的緩慢變化。逐次逼近型屬于/D轉(zhuǎn)換器的速度，轉(zhuǎn)換時(shí)間為納秒為信道處理控制和數(shù)字音頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。</p><p>　　（3）是否添加采樣/保持。</p><p>　?。?）的范圍引腳上的A/D轉(zhuǎn)換器。一些A/D轉(zhuǎn)換器

79、提供兩個(gè)輸入引腳，范圍從不同的引腳不同范圍的模擬輸入。</p><p>　?。?）開(kāi)始轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換結(jié)束。一般的A/D轉(zhuǎn)換器可通過(guò)外部控制信號(hào)啟動(dòng)，啟動(dòng)信號(hào)可以通過(guò)CPU來(lái)提供。轉(zhuǎn)換到A/D轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部轉(zhuǎn)換信號(hào)到開(kāi)關(guān)的端部，以及信號(hào)電平轉(zhuǎn)換結(jié)束的結(jié)束后，微處理器讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果。</p><p>　　（6）A/D轉(zhuǎn)換器的晶閘管的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在正常使用時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器的電流浪涌，時(shí)間

80、長(zhǎng)了就會(huì)燒壞芯片。</p><p><b>　　單片機(jī)型號(hào)的選擇 </b></p><p>　　1單芯片的選擇標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　市場(chǎng)上很多供應(yīng)鏈管理模式，功能上也有區(qū)別，在主要應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的單芯片模式的選擇：</p><p><b>　　（1）市場(chǎng)供應(yīng) </b></p>

81、<p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員只能在市場(chǎng)提供的選擇一個(gè)芯片上，尤其是大批量生產(chǎn)的應(yīng)用系統(tǒng)的產(chǎn)品，單一模式的選擇必須有穩(wěn)定，貨源充足。</p><p>　?。?）單芯片微型計(jì)算機(jī)的性能 </p><p>　　應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)和各種單芯片性能的功能需求，選擇最容易實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)規(guī)范，并能實(shí)現(xiàn)更高的性價(jià)比。單片機(jī)的性能，包括硬件資源，運(yùn)行速度，可靠性，指揮系統(tǒng)，體積和包裝形式的作用。影響除了單片機(jī)的

82、性能價(jià)格比的性能和價(jià)格比，而且還包括便于程度，相應(yīng)的工作量大小的硬件和軟件設(shè)計(jì)，以及工具的發(fā)展，性能價(jià)格比的因素。</p><p><b>　　（3）開(kāi)發(fā)周期 </b></p><p>　　在任務(wù)的發(fā)展，時(shí)間緊，還要考慮單芯片型號(hào)的選擇是熟悉的，如果你能立即進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。相關(guān)的開(kāi)發(fā)周期的另一重要因素是開(kāi)發(fā)工具，開(kāi)發(fā)工具，以加快該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中的良好的性能。<

83、/p><p>　　2.AT89S51MCU介紹</p><p>　　根據(jù)單片機(jī)的選擇上面的介紹，本設(shè)計(jì)采用AT89S51單片機(jī)，這種模式的以下機(jī)型。</p><p>　　AT89S51是一款低電壓，高性能CMOS8位MCU由美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的。AT89S51是4K字節(jié)閃存可編程只讀單一芯片-只讀存儲(chǔ)器，指令集和傳統(tǒng)的51單片機(jī)的指令集是一樣的。多功能8位CPU和閃

84、存的在單個(gè)芯片的組合，ATMELAT89S51是一種高效率的微控制器，對(duì)于許多嵌入式控制系統(tǒng)提供了高度的靈活性和廉價(jià)的解決方案。</p><p>　　AT89S51具有以下特點(diǎn)：40引腳，閃存程序存儲(chǔ)器4K字節(jié)，128字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O），5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷中斷嵌套，2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，二全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片上時(shí)鐘振蕩器。&l

85、t;/p><p><b>　　第三章硬件部分設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　系統(tǒng)硬件構(gòu)成</b></p><p>　　圖3.1是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總框圖，該系統(tǒng)由三部分組成：數(shù)據(jù)采集部，在MCU控制部分和鍵盤及顯示部，芯片型號(hào)的選擇的每一部分如下。</p><p>　　圖3.1系統(tǒng)總體硬件設(shè)計(jì)方框圖&

86、lt;/p><p><b>　　主控部分設(shè)計(jì)</b></p><p>　　AT89S51管腳說(shuō)明</p><p>　　AT89S51單片機(jī)芯片為40針，數(shù)字為AT89S51單片機(jī)3.2引腳圖。下面是每個(gè)引腳的功能的簡(jiǎn)單描述。</p><p>　　VCC/GND：電源/接地引腳;</p><p>　　P

87、0口：P0是一個(gè)8位漏極開(kāi)路雙向I/O端口設(shè)置1（端口寫1）施作搞阻抗輸入端口;P0也可以用作總線模式地址數(shù)據(jù)復(fù)用引腳，用于操作外部存儲(chǔ)器。在這種操作模式中，P0口有一個(gè)內(nèi)部上拉作用。當(dāng)編程內(nèi)部閃存程序存儲(chǔ)器，接收指令字節(jié)，檢查程序，輸出指令字節(jié)，外部上拉電阻是必需的;</p><p>　　P1口：P1是8-路I/O端口內(nèi)部上拉。輸出可以由4個(gè)TTL驅(qū)動(dòng)。口被設(shè)置為1，內(nèi)部上拉電阻將端口被拉到高電平，輸入;此外，

88、P1.0和P1.1可分別用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2），觸發(fā)輸入端口）;內(nèi)部閃存程序存儲(chǔ)器編程，接收低8位地址信息。</p><p>　　P2口：P2是8-路I/O端口內(nèi)部上拉跌宕。輸出可以由4個(gè)TTL驅(qū)動(dòng)?？诒辉O(shè)置為1，內(nèi)部上拉電阻將端口被拉到高電平，輸入;P2在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，作為高地址輸出;內(nèi)部閃存程序存儲(chǔ)器編程，接收高8位地址和控制信息;</p><p>　　

89、P3口：P3是8-路I/O端口內(nèi)部上拉跌宕。輸出可以由4個(gè)TTL驅(qū)動(dòng)。當(dāng)端口被設(shè)置為1，則內(nèi)部上拉電阻將拉動(dòng)港口到高層次的投入。在表3.1中所示P3引腳功能復(fù)用：</p><p>　　表3.1 P3口引腳功能輸出介紹</p><p>　　RST：振蕩器運(yùn)行時(shí)，也有該管的高層次上述兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期），微控制器復(fù)位。只要引腳維持高位，51芯片復(fù)位。復(fù)位后，P3-P0口設(shè)置1，管足

90、性能高，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器SFR都清楚。當(dāng)RESET引腳由高變低，芯片開(kāi)始運(yùn)行在00HROM程序;</p><p>　　XTAL2：XTAL1，XTAL1是一個(gè)片上振蕩器放大器輸入，XTAL2是輸出，使用外部振蕩器，外部振蕩信號(hào)應(yīng)直接加入到XTAL2和XTAL1。在內(nèi)部，在兩個(gè)脈沖，如水晶為12MHz的振蕩頻率的時(shí)鐘發(fā)生器，該時(shí)鐘頻率為6MHz。晶體的頻率可以在1MHz的被選擇為24MHz的時(shí)，電容為約3

91、0PF。</p><p>　　ALE/PROG：訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器（地址鎖存使能）輸出用于鎖存地址的低字節(jié)，即使沒(méi)有訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，仍處于恒定頻率輸出的脈沖信號(hào)（的頻率振蕩器的頻率1/6的），在此期間訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。</p><p>　　PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的輸出選通脈沖信號(hào)。當(dāng)AT89S51應(yīng)取由外部程序存儲(chǔ)器或常數(shù)，每個(gè)機(jī)器周期的輸出為2個(gè)脈沖。然而，訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將沒(méi)有脈

92、沖輸出。</p><p>　　EA/VPP：外部訪問(wèn)權(quán)限。當(dāng)此引腳訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器中，低電平輸入應(yīng)輸入。為了使AT89S51訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），該引腳必須保持低電平。</p><p>　　圖3.2單片機(jī)AT89S51引腳圖</p><p>　　AT89S51的最小系統(tǒng)組成 </p><p>　　主控制系統(tǒng)，也

93、被稱為單芯片微型計(jì)算機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)，能夠與所述至少一個(gè)裝置單片機(jī)系統(tǒng)工作。51系列單片機(jī)最小的系統(tǒng)組成：?jiǎn)纹瑱C(jī)，晶振電路和復(fù)位電路。歸零電路是零。最低系統(tǒng)電路圖3.3：</p><p>　　對(duì)于AT89S51單片機(jī)，最小系統(tǒng)只需要電源，復(fù)位電路，時(shí)鐘電路可以工作。由于使用內(nèi)部閃存存儲(chǔ)單元我們的程序存儲(chǔ)器（ROM），所以對(duì)EA的微控制器。</p><p>　　當(dāng)微處理器系統(tǒng)開(kāi)始工作，就必須

94、復(fù)位微處理器的內(nèi)部寄存器，使每個(gè)寄存器的值可以被設(shè)置為一個(gè)預(yù)定的狀態(tài)，以順利地開(kāi)始工作。復(fù)位電路的好壞決定單片機(jī)是否能正常工作。復(fù)位電路是系統(tǒng)電源時(shí)，提供一個(gè)復(fù)位信號(hào)直到系統(tǒng)電源是穩(wěn)定的，所述復(fù)位信號(hào)的撤消的基本功能。復(fù)位電路可以使用一個(gè)特殊復(fù)位芯片，也可以用來(lái)建立一個(gè)電阻電容。在本文中，我們考慮了電阻電容打造的復(fù)位電路的最終選擇的可靠性和成本。為51芯的單片機(jī)，??RST為復(fù)位信號(hào)輸入，高水平。當(dāng)該輸入被保持在較高的水平兩個(gè)機(jī)器周期（

95、24個(gè)時(shí)鐘周期）的，則復(fù)位操作可以完成。</p><p>　　圖3.3單片機(jī)最小系統(tǒng)圖</p><p><b>　　數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì) </b></p><p><b>　　傳感器單元設(shè)計(jì) </b></p><p>　　根據(jù)不同類型的傳感器在第二章的特點(diǎn)，用L-PSIII型稱重傳感這樣的設(shè)計(jì)決策，雙平

96、衡木形式的傳感器使得特殊產(chǎn)品的電子計(jì)價(jià)秤，并且還可以通過(guò)可用于制造單個(gè)傳感器是由電子臺(tái)秤，平臺(tái)和專用秤的。其主要技術(shù)手段，如表3.2所示：</p><p>　　表3.2 L-psⅢ型稱重傳感器技術(shù)指標(biāo)</p><p><b>　　A/D轉(zhuǎn)換單元設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)不同的A/D轉(zhuǎn)換器的介紹和分析，所選擇的A/D為轉(zhuǎn)換ADC083

97、2模塊的設(shè)計(jì)。以下是簡(jiǎn)要介紹了芯片的情況。</p><p>　　ADC0832是8位分辨率，雙通道A/D轉(zhuǎn)換器由美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的Ns芯片。具有體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高，具體參數(shù)如下：</p><p><b>　　在8位分辨率;</b></p><p>　　在雙通道A/D轉(zhuǎn)換器;</p><p>　　所有輸入和輸

98、出電平兼容TTL/CMOS;</p><p>　　0?5V5V電源之間的輸入電壓;</p><p>　　工作頻率的目的是250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間是32uS;</p><p>　　在一般的耗電量?jī)H為15mW;</p><p>　　在8P，14P-DIP（DIL）和PICC包;</p><p>　　商業(yè)級(jí)芯片溫度寬度的目的是

99、0至70℃，工業(yè)芯片溫度寬度為-40至85℃;</p><p>　　1，ADC0832銷上下面在圖3.4中描述的芯片引腳圖：</p><p>　　圖3.4 ADC0832引腳圖</p><p>　　*CS（-）：片選端，低芯片使能;</p><p>　　*CH0：模擬輸入通道0，或用作IN+/-;</p><p>　　

100、*CH1：模擬輸入通道1，或用作IN+/-;</p><p>　　*GND：芯片參考零（地）;</p><p>　　*DI的目的：數(shù)據(jù)輸入，信道選擇控制;</p><p>　　*DO：一個(gè)輸出數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)輸出;</p><p>　　*CLK：芯片的時(shí)鐘輸入;</p><p>　　*VCC/REF：電源輸入和參考

101、輸入電壓（復(fù)用）。</p><p>　　2，ADC0832接口電路</p><p>　　在正常情況下，在ADC0832和MCU接口應(yīng)為四個(gè)數(shù)據(jù)線，分別在CS，CLK，DO，DI。但由于DO和二端中的通信沒(méi)有有效地在同時(shí)并用MCU的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)能溶解氧在一個(gè)單一的數(shù)據(jù)線（行）和狄并聯(lián)。單片機(jī)和3.5的接口電路如圖ADC0832。</p><p>　　圖3

102、.5 單片機(jī)與ADC0832連接圖</p><p>　　當(dāng)在CS輸入應(yīng)該是很高的水平，當(dāng)時(shí)的芯片禁用，CLK和做ADC0832不起作用DI級(jí)別可任意時(shí)候進(jìn)行了A/D轉(zhuǎn)換應(yīng)首先給CS可以結(jié)束被定位于下級(jí)別并保持低電平直到轉(zhuǎn)換結(jié)束。同時(shí)，在芯片啟動(dòng)的轉(zhuǎn)化工作，并在CLK輸入時(shí)鐘脈沖是從所述處理器芯片時(shí)鐘輸入端輸入，并在DO/DI終端使用DI端子輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。</p><p>&l

103、t;b>　　顯示電路組成</b></p><p><b>　　顯示電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)顯示模塊使用LM4228顯示模塊，其被廣泛使用。如圖3.6所示的單芯片連接上拉電阻增加，以確保完整的功能。</p><p>　　圖3.6顯示LM4228與單片機(jī)接線圖</p><p><b

104、>　　鍵盤電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在此設(shè)計(jì)中，是4×4矩陣鍵盤，單片機(jī)的P1.0-P1.3為鍵盤線接口，P1.4-P1.7作為列的接口，通過(guò)連接的+5V的電阻的列。商品的單價(jià)已經(jīng)由程序設(shè)置的，并可以選擇各種商品的由鍵盤的價(jià)格。</p><p><b>　　系統(tǒng)總體原理圖</b></p><p>　　圖3

105、.7 系統(tǒng)總體原理圖</p><p>　　在系統(tǒng)的各個(gè)部分的設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)功能和信號(hào)處理流程一起各模塊，將獲取系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)的框圖，如圖3.7，為求更加簡(jiǎn)潔，帶有標(biāo)簽的網(wǎng)絡(luò)連接的連接部分。</p><p><b>　　硬件干擾控制設(shè)計(jì) </b></p><p>　　在使用電子秤，常常出現(xiàn)各種異常，電子秤本身的質(zhì)量是一個(gè)方面，但更重要的是外部干

106、擾和地面引起的異常。</p><p>　　電子稱重裝置的核心部件是一個(gè)單片機(jī)，所以我們的抗干擾措施主要是針對(duì)單片機(jī)。應(yīng)變傳感器是一個(gè)高阻抗裝置，該傳感器的絕緣性能，機(jī)械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，等等，這直接影響的工作特性的穩(wěn)定性。因此，應(yīng)變計(jì)傳感器的絕緣材料必須具有非常高的絕緣性能，足夠的機(jī)械強(qiáng)度，高的形狀穩(wěn)定性和防潮性好。以下重點(diǎn)防干擾措施。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的人

107、都需要測(cè)量和控制系統(tǒng)的性能。而系統(tǒng)的可靠性已引起人們的關(guān)注越來(lái)越多。這是因?yàn)橄到y(tǒng)的可靠性確定系統(tǒng)是否能達(dá)到所要求的精度。在單片機(jī)的測(cè)量和控制系統(tǒng)，它的主要干擾是來(lái)自電源和信號(hào)傳輸信道的干擾。</p><p><b>　　1，防干擾措施</b></p><p>　　普通電力含有多種高次諧波，它們很容易進(jìn)入由電源單芯片系統(tǒng)中，有一些對(duì)射頻輻射，電磁波等將通過(guò)電源線反饋到單

108、芯片系統(tǒng)引起的干擾造成的。因此，應(yīng)在電源電路可采取有效過(guò)濾措施來(lái)抑制這些高頻干擾的侵入。電源濾波的一般方法是設(shè)置低通濾波器，并在一開(kāi)始就行電容濾波器的線和輔助的電源變壓器，以使50Hz的電波通過(guò)，并抑制高頻信號(hào)。此外，初級(jí)和次級(jí)的變壓器是由屏蔽層，其中所述主屏蔽層與大地連接分離，二次屏蔽層與系統(tǒng)的邏輯連接，以減少的分布電容和提高耐常見(jiàn)的能力模干擾。</p><p>　　2，信號(hào)傳輸通道抗干擾措施</p>

109、;<p>　　信號(hào)傳輸信道包括前向信道和信道，主干擾系統(tǒng)：通過(guò)誘導(dǎo)和輻射到通道雜散電磁場(chǎng)的干擾;添加劑干擾由于接地阻抗耦合，漏電流等因素的影響，并且由于傳輸線衰減，干擾引起的阻抗不匹配的因素。對(duì)于這三種類型的干擾，可以采用以下措施予以排除。</p><p><b>　?。?）光電隔離技術(shù)</b></p><p>　　光電耦合器具有對(duì)干擾信號(hào)良好的隔離性能

110、，其輸入阻抗非常小，約為100fl-lldl，以及干擾源電阻是大的，通常105Q?108Q，因此它可以壓到光電耦合器的噪聲輸入端是非常小的;兩個(gè)是光電耦合器輸入發(fā)光二極管工作在當(dāng)前的狀態(tài)下，即使在干擾電壓振幅噪聲是高的部分，但由于能量小，不能提供足夠的電流到LED被抑制;三是輸入電路和光電耦合器的輸出電路分布電容是小之間的絕緣電阻是大的，所以很難環(huán)路干擾，同時(shí)供給到在另一側(cè)的光電耦合器。因此，光電耦合器可以用于單片機(jī)從正向信道，后向信道