2017畢業(yè)論文-基于AT89C52單片機(jī)的電子秤設(shè)計(jì).doc

目錄 摘 要I Abstract.II 1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求.1 1.1 設(shè)計(jì)任務(wù).1 1.2 設(shè)計(jì)思路.1 1.3 技術(shù)指標(biāo).1 2 方案設(shè)計(jì)與論證.2 2.1 方案一2 2.2 方案二.2 3 電子元器件的選取.3 3.1 傳感器的選擇.3 3.2 運(yùn)算放大器的選擇.3 3.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)芯片的選取 .3 3.4 顯示器的選擇.3 4 各硬件模塊的具體實(shí)現(xiàn)方案.4 4.1 電源模塊.4 4.2 傳感器模塊.4 4.3 差動(dòng)放大電路.7 4.4 A/D 轉(zhuǎn)換.8 4.5 顯示電路.10 4.6 工作電路.11 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).11 5.1 電子秤的信號(hào)處理流程.12 5.2 軟件流程圖12 6 系統(tǒng)功能.13 總 結(jié).14 參 考 文 獻(xiàn).15 致 謝.16 附 錄.17 I 摘 要 本文描述了基于 AT89C52 單片機(jī)設(shè)計(jì)的電子秤原理及實(shí)現(xiàn)方法。該系統(tǒng)由 51 單片 機(jī)的改良版 52 單片機(jī)控制，通過液晶屏自動(dòng)顯示所稱物體的重量。其電路構(gòu)成主要有 測量電路，差動(dòng)放大電路，A/D 轉(zhuǎn)換，單片機(jī)控制電路、顯示電路。測量電路利用電阻 式應(yīng)變器件將物體的重量信號(hào)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)大小的電信號(hào)，通過差動(dòng)放大電路將電信號(hào) 放大到 AD 芯片能夠識(shí)別的范圍內(nèi)從而能將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號(hào)送給單片機(jī)處 理，最終在液晶上顯示所稱物體的重量，系統(tǒng)通過軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。經(jīng)調(diào)試和測試， 系統(tǒng)各項(xiàng)性能參數(shù)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞：稱重傳感器；差分放大器；A/D 轉(zhuǎn)換器；AT89C52 單片機(jī)；1602 液晶； 自動(dòng)換擋 II ABSTRACT This article describes the design of AT89C52 microcontroller based on electronic scale theory and implementation methods. The system consists of 51 single-chip microprocessor control improved version 52, the LCD displays that object automatically. Its components are measuring circuit, differential amplifiers, A/d conversion, the microcomputer control circuit, show circuit. The measuring circuit using resistance strain the weight of the device object into the appropriate signals to the size of the electrical signals through the differential amplifier will signal amplification to AD chip can identify scope so that they could be an electrical signal into a digital signal corresponding to the handle to the SCM in the LCD display that the weight of the object, the system automatically by software implementation. Through debugging, and testing, system performance parameters basic design index. Keywords: Weighing sensors; differential amplifier Module; A/D converter ;AT89C52; 1602 LCD ; Automatic shift 1 1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 1設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電子秤，測量范圍分成四檔， 01.999Kg、019.99Kg、0199.9Kg、01999Kg。 2用數(shù)字顯示被測重量，小數(shù)點(diǎn)位置對應(yīng)不同的量程顯示。 3具有量程自動(dòng)切換功能。 1.2 設(shè)計(jì)思路 用電子秤稱重的過程是把被測物體的重量通過傳感器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。由于這一 信號(hào)通常都很小，需要進(jìn)行放大，放大后的模擬信號(hào)經(jīng)模/數(shù)變換轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再通 過顯示器顯示出重量。由于被測物體的重量相差較大，根據(jù)不同的測量范圍要求，可 由電路自動(dòng)切換量程，同時(shí)顯示器的小數(shù)點(diǎn)數(shù)位對應(yīng)不同量程而變化，即可實(shí)現(xiàn)電子 秤的要求。 1.3 技術(shù)指標(biāo) 1.3.1 電子秤工作原理 當(dāng)被稱物體放置在秤體的秤臺(tái)上時(shí)，其重量便通過秤體傳遞到稱重傳感器，傳感 器隨之產(chǎn)生力電效應(yīng)，將物體的重量轉(zhuǎn)換成與被稱物體重量成一定函數(shù)關(guān)系(一般成 正比關(guān)系)的電信號(hào)(電壓或電流等)。此信號(hào)由放大電路進(jìn)行放大、經(jīng)濾波后再由模/數(shù) （A/D）轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，單片機(jī)對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行必要的判斷、分析，再送到 顯示電路。 1.3.2 電子秤的計(jì)量性能 電子秤的計(jì)量性能涉及的主要技術(shù)指標(biāo)有：量程、分度值、分度數(shù)、準(zhǔn)確度等級(jí) 等。 （1）量程：電子衡器的最大稱量 Max，即電子秤在正常工作情況下，所能稱量的最 大值。 （2）分度值：電子秤的測量范圍被分成若干等份，每份值即為分度值，用 e 或 d 來表示。 （3）分度數(shù)：衡器的測量范圍被分成若干等份，總份數(shù)即為分度數(shù)用 n 表示， 電子衡器的最大稱量 Max 可以用總分度數(shù) n 與分度值 d 的乘積來表示，即：Max=n d。 2 2 方案設(shè)計(jì)與論證 2.1 方案一 方案一方框圖如圖 2.1 所示 通過秤重電橋產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)放大電路把信號(hào)放大后輸入 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 TCL2543 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，由于此芯片可直接用于數(shù)字顯示，故轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量直接用數(shù)碼顯示 器進(jìn)行顯示。此方案的優(yōu)點(diǎn)是外部電路非常簡單，能實(shí)現(xiàn)較高的精度。缺點(diǎn)是無法對 A/D 轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制。 圖 1 方案一方框圖 2.2 方案二 通過稱重電橋產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)放大電路把信號(hào)放大后輸入 A/D 轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換，再將得到的數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī)進(jìn)行處理并送入液晶顯示。此方案的優(yōu)點(diǎn)是 可控制性好，電路簡單，原理思路清晰，液晶的硬件電路也比數(shù)碼管簡單,且技術(shù)領(lǐng)先 于數(shù)碼管,能提高產(chǎn)品檔次，采用單片機(jī)對采集的數(shù)據(jù)稍加處理,能通過軟件在一定程 度上彌補(bǔ)與調(diào)試硬件所無法避免的數(shù)據(jù)抖動(dòng)，使最終所測得的數(shù)據(jù)更可靠、參考性更 強(qiáng)，而且單片機(jī)的價(jià)錢也不算昂貴，在設(shè)計(jì)組所能承受的范圍之內(nèi)。所以綜合各方面 條件我們選擇方案二作為最終設(shè)計(jì)方案。其中自動(dòng)換擋部分采用軟件實(shí)現(xiàn)。 數(shù)據(jù)采集 放大電路 A/D 轉(zhuǎn)換電路 顯示電路 3 圖 2 方案二方框圖 3 電子元器件的選取 3.1 傳感器的選擇 基于原理上的考慮，四級(jí)換擋每一級(jí)別的換擋原理完全一樣，加之能承受大重量 的傳感器價(jià)格過高無法承受，所以我們選用量程為 3kg 的小型稱重傳感器以實(shí)現(xiàn)一二 級(jí)別檔位的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，另兩檔位在傳感器滿足條件的情況下可按同樣的方式實(shí)現(xiàn)，所 以該改動(dòng)對設(shè)計(jì)的考察范圍影響不大。 3.2 運(yùn)算放大器的選擇 市場上有已成形的集成運(yùn)算放大器，如 AD620 儀用放大器能直接用于該設(shè)計(jì)的放 大部分，且集成芯片相對于自己用單運(yùn)放搭接的運(yùn)放電路具有更穩(wěn)定的性能，誤差更 小；但集成運(yùn)算放大器價(jià)格相對較高，而且自己搭接的運(yùn)放電路其誤差范圍已經(jīng)基本 滿足本設(shè)計(jì)的要求，所以我們選取 OP07 單運(yùn)放搭接差分運(yùn)算放大器的方式，同時(shí)一定 程度上鍛煉了模擬電路的實(shí)踐能力。 3.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)芯片的選取 根據(jù)本課題的要求，要滿足最低檔位的分辨率，必須選取位數(shù)較高的 A/D 芯片， 串行的 TLC2543 芯片驅(qū)動(dòng)程序相對并行 A/D 復(fù)雜一點(diǎn)，但根據(jù)市場零售價(jià)格比較，該 芯片是滿足要求的最便宜的芯片，本著開發(fā)項(xiàng)目盡量縮減成本的原則我們最終選取了 該芯片。 3.4 顯示器的選擇 選取 smc1602a LCD 點(diǎn)陣型液晶對單片機(jī)處理過后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。 數(shù)據(jù)采集電路 放大電路 A D 轉(zhuǎn) 換 單 片 機(jī) 顯示電路 自動(dòng)換擋電路 4 4 各硬件模塊的具體實(shí)現(xiàn)方案 系統(tǒng)硬件以 OP07 為核心，包括電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、A/D 轉(zhuǎn)換模塊、自動(dòng)換 檔模塊、液晶顯示模塊。 4.1 電源模塊 3kg 稱重傳感器能承受的激勵(lì)電壓為 510V，運(yùn)放電路要求正負(fù) 9V 電源。 4.1.1 電源原理 穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，如圖 3 電源變 壓器 整流電 路 濾 波 電 路 穩(wěn) 壓 電 路 U1 U2 U3 U4 U5 圖 3 電源方框及波形圖 整流和濾波電路：整流作用是將交流電壓 U2變換成脈動(dòng)電壓 U3。濾波電路一般 由電容組成，其作用是脈動(dòng)電壓 U3中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電 壓 U4。 穩(wěn)壓電路：由于得到的輸出電壓 U4受負(fù)載、輸入電壓和溫度的影響不穩(wěn)定，為 了得到更為穩(wěn)定電壓添加了穩(wěn)壓電路，從而得到穩(wěn)定的電壓 U0。 4.2 傳感器模塊 電阻應(yīng)變式傳感器就是將被測物理量的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化 , 再經(jīng)相應(yīng)的測 量電路而最后顯示或記錄被測量值的變化。在這里，我們用電阻應(yīng)變式傳感器作為測 量電路的核心。并應(yīng)根據(jù)測量對象的要求，恰當(dāng)?shù)剡x擇精度和范圍度1。 電阻應(yīng)變式稱重傳感器是把電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在彈性敏感元件上，然后以適當(dāng)方式 5 組成電橋的一種將力（重量）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器。 電阻應(yīng)變式稱重傳感器包括兩個(gè)主要部分，一個(gè)是彈性敏感元件：利用它將被測 的重量轉(zhuǎn)換為彈性體的應(yīng)變值；另一個(gè)是電阻應(yīng)變計(jì)：它作為傳感元件將彈性體的應(yīng) 變，同步地轉(zhuǎn)換為電阻值的變化。電阻應(yīng)變片所感受的機(jī)械應(yīng)變量一般為 ，隨之而生 的電阻變化率也大約在10-610-7數(shù)量級(jí)之間。這樣小的電阻變化用一般測量電阻的儀表 很難測出，必須采用一定形式的測量電路將微小的電阻變化率轉(zhuǎn)變成電壓或電流的變 化，才能用二次儀表顯示出來。在電阻應(yīng)變式稱重傳感器中通過橋式電路將電阻的變 化轉(zhuǎn)換為電壓變化。電阻應(yīng)變式稱重傳感器工作原理框圖如圖 5 所示： 圖 4 電阻應(yīng)變式稱重傳感器工作原理框圖 當(dāng)傳感器不受載荷時(shí)，彈性敏感元件不產(chǎn)生應(yīng)變，粘貼在其上的應(yīng)變片不發(fā)生變 形，阻值不變，電橋平衡，輸出電壓為零；當(dāng)傳感器受力時(shí)，即彈性敏感元件受載荷 P 時(shí)，應(yīng)變片就會(huì)發(fā)生變形，阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，有輸出電壓2。 電阻應(yīng)變式稱重傳感器橋式測量電路如圖 6 所示： 圖 5 橋式測量電路 R1、R2、R3、R4 為 4 個(gè)應(yīng)變片電阻，組成了橋式測量電路，Rm 為溫度補(bǔ)償電阻， e 為激勵(lì)電壓，V 為輸出電壓。 若不考慮 Rm，在應(yīng)變片電阻變化以前，電橋的輸出電壓為： e RR R RR R V 43 4 21 1 由于橋臂的起始電阻全等，即 R1 = R2 = R3 = R4 = R，所以 V=0 。 載荷 P 電壓 應(yīng)變 電阻變化 R 輸出 敏感元件 應(yīng)變片測量電橋 6 當(dāng)應(yīng)變片的電阻 R1、R2、R3、R4 變成 R+R1、R+R2、R+R3、R+R4 時(shí)，電 橋的輸 出電壓變?yōu)椋?e RRRR RR RRRR RR V 43 4 21 11 通過化簡，上式則變?yōu)椋?R R R R R R R Re V 4321 4 也就是說，電橋輸出電壓的變化與各臂電阻變化率的代數(shù)和成正比。 如果四個(gè)橋臂應(yīng)變片的靈敏系數(shù)相同，且 K R R ，則上式又可寫成： 4321 4 eK V 式中 K 為應(yīng)變片靈敏系數(shù)， 為應(yīng)變量。 上式表明，電橋的輸出電壓和四個(gè)轎臂的應(yīng)變片所感受的應(yīng)變量的代數(shù)和成正比。 在電阻應(yīng)變式稱重傳感器中，4 個(gè)應(yīng)變片分別貼在彈性梁的 4 個(gè)敏感部位，傳感器受力 作用后發(fā)生變形。在力的作用下，R1、R3 被拉伸，阻值增大，R1、R3 正值， R2、R4 被壓縮，阻值減小，R2、R4 為負(fù)值。再加之應(yīng)變片阻值變化的絕對值相同， 即： R1 = R3 = + R 或 1 = 3 = + R2 = R4= - R 或 2 = 4 = - 因此： eK RmR R e R R RmR R e RmR R R RR R RR V 22222 令 e U Su ，則 K RmR R Su 2 ，Su 稱為傳感器系數(shù)或傳感器輸出靈敏度。 圖 6 應(yīng)變式傳感器安裝示意圖 7 4.3 差動(dòng)放大電路 目前的電子稱重裝置大都使用電阻應(yīng)變橋式傳感器,其核心是由電阻應(yīng)變計(jì)(應(yīng)變 片)構(gòu)成的電橋電路,這類傳感器具有成本低、精度高且溫度穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。但其檢 測原理決定該類傳感器輸出電壓低,要經(jīng)過差分放大電路放大數(shù)百倍才能用于 A/D 轉(zhuǎn)換。 一般說來，傳感器輸出的電壓值都非常小，基本上都是毫伏級(jí)甚至微伏級(jí)。在設(shè)計(jì)高 精度電子秤時(shí)，需要外部放大電路來獲得足夠的增益。 4.3.1.儀表儀器放大器的選擇 儀表儀器放大器的選型很多，我們這里介紹一種用途非常廣泛的儀表放大器，就 是典型的差動(dòng)放大器。它只需高精度 OP07 和幾只電阻器，即可構(gòu)成性能優(yōu)越的儀表用 放大器。廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制、儀器儀表、電氣測量等數(shù)字采集的系統(tǒng)中3。 OP07 參數(shù)： 低的輸入噪聲電壓幅度0.35 VP-P (0.1Hz 10Hz) 極低的輸入失調(diào)電壓10 V 極低的輸入失調(diào)電壓溫漂0.2 V/ 具有長期的穩(wěn)定性0.2 V/MO 低的輸入偏置電流 1nA 高的共模抑制比126dB 寬的共模輸入電壓范圍14V 寬的電源電壓范圍 3V 22V OP07 芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性運(yùn)算放大器集成電路。由于 OP07 具 有非常低的輸入失調(diào)電壓，所以 OP07 在很多應(yīng)用場合不需要額外的調(diào)零措施。OP07 同 時(shí)具有輸入偏置電流低和開環(huán)增益高的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得 OP07 特別適用于高增益的測量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面4。 芯片封裝如下圖： 圖 7 芯片封裝圖 OP07 芯片引腳功能說明：1 和 8 為偏置平衡(調(diào)零端)，2 為反向輸入端，3 為正向 Offset Null 1 Inverting Input 2 Non-inverting Inpute 3 Vcc- 4 8 Offset Null2 7 Vcc+ 6 Output 5 N.C. + 8 輸入端，4 接地，5 空腳 6 為輸出，7 接電源+ 。 4.4 A/D 轉(zhuǎn)換 在實(shí)際的測量和控制系統(tǒng)中檢測到的常是時(shí)間、數(shù)值都連續(xù)變化的物理量，這種 連續(xù)變化的物理量稱之為模擬量，與此對應(yīng)的電信號(hào)是模擬電信號(hào)。模擬量要輸入到 單片機(jī)中進(jìn)行處理，首先要經(jīng)過模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，單片機(jī)才能接收、處理。實(shí) 現(xiàn)模/數(shù)轉(zhuǎn)換的部件稱 A/D 轉(zhuǎn)換器或 ADC。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展和電子 計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為滿足各種不同的檢測及控制任務(wù)的需要，大量 結(jié)構(gòu)不同、性能各異的 A/D 轉(zhuǎn)換電路不斷產(chǎn)生5。 4.4.1A/D 轉(zhuǎn)換器的選擇 常用的幾種 A/D 類型：積分型、逐次逼近型、并行比較型/串并行型、- 調(diào)制 型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。本次設(shè)計(jì)使用的 A/D 為 TLC2543 串行逐次比 較型 AD，逐次比較型的具體原理圖如下: 圖 8 A/D 轉(zhuǎn)換逐次比較型原理圖 4.4.2TLC2543 主要性能參數(shù) 12 位分辨率、10s 轉(zhuǎn)換時(shí)間、11 個(gè)模擬輸入通道、采樣率為 66kbps； 4.4.3 TLC2543 封裝形式及各管腳功能 其封裝形式如下圖： 9 圖 9 TLC 封裝形式圖 電源引腳：VCC,20 腳：為電源正，一般接+5V； GND，10 腳：為電源地。 REF+，14 腳：正基準(zhǔn)點(diǎn)壓端，一般接+5V。 REF-，13 腳：負(fù)基準(zhǔn)電壓端，一般接地。 控制引腳 CS ,15 引腳：片選端，低電平有效，由外部輸入。 EOC，19 腳：轉(zhuǎn)換結(jié)束端，向外部輸出，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束硬件自動(dòng)置低該 管腳。 I/O CLOCK，18 腳：控制輸入輸出的時(shí)鐘，由外部輸入。 模擬輸入引腳 AIN0AIN10,19 腳、1112 腳：11 路模擬輸入端，輸入電壓范圍： 0.3V +0.3V。 控制字輸入引腳 DATE TNPUT，17 腳：控制字輸入端，選擇通道及輸出數(shù)據(jù)格式的控制 字由此輸入。 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出引腳 DATE OUT，16 腳：A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出的 3 態(tài)串行輸出端。 10 4.4.4.實(shí)際硬件電路連接圖（AIN0 為信號(hào)模擬信號(hào)接收端） 圖 10 硬件連接圖 4.5 顯示電路 1602 液晶顯示模塊可以和單片機(jī) AT89C51 直接接口,電路圖如圖 4.7 圖 11 1602LCD 與 51 單片機(jī)接口電路 11 4.6 工作電路 圖 12 工作原理電路圖 工作原理電路圖如圖 12 其主要部分為電阻應(yīng)變式傳感器 R1 及 IC2、IC3 組成的測 量放大電路，和 IC1 及外圍元件組成的液晶顯示面表。測量電路將 R1 產(chǎn)生的電阻應(yīng)變 量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。IC3 將經(jīng)轉(zhuǎn)換后的弱電壓信號(hào)進(jìn)行放大，作為 AD 轉(zhuǎn)換器的 模擬電壓輸入。IC4 提供 l22V 基準(zhǔn)電壓，它同時(shí)經(jīng) R5、R6 及 RP2 分壓后作為 A/D 轉(zhuǎn) 換器的參考電壓。A/D 轉(zhuǎn)換器 TCL2543 參考電壓輸人正端，由 RP2 中間觸頭引入，負(fù)端 則由 RP3 的中間觸頭引入。兩端參考電壓可對傳感器非線性誤差進(jìn)行適量補(bǔ)償。 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)需要有一個(gè)細(xì)致全面的過程，一般須先清楚的列出電子秤各部分電路與 軟件設(shè)計(jì)的有關(guān)特點(diǎn)，并進(jìn)行定義說明，以作為軟件設(shè)計(jì)的根據(jù)。在此基礎(chǔ)上畫出軟 件的功 能流程圖，程序流程圖，再根據(jù)程序流程圖用匯編語言或高級(jí)語言寫出。本次 12 設(shè)計(jì)采用 C 語言編寫。 5.1 電子秤的信號(hào)處理流程 電子秤要求有及時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理、存結(jié)果、送顯示的運(yùn)行過程。根據(jù)這一要求， 電子秤的信息測量與處理分三個(gè)階段： 1.在微處理器的控制下，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)通過輸入電路送 A/D 轉(zhuǎn)換器處理， 變?yōu)橄鄳?yīng)的數(shù)字量，存入到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。 2.微處理器對采集的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理。 3.顯示處理結(jié)果，把數(shù)據(jù)信號(hào)處理為顯示及記錄所要求的信號(hào)格式，通過輸出接口 電路輸出并顯示與記錄。 其信息處理的流程圖如下圖： 圖 13 信息處理流程圖 5.2 軟件流程圖 為了方便程序調(diào)試和提高可靠性，程序設(shè)計(jì)采用自上而下、模塊化、結(jié)構(gòu)化的程 序設(shè)計(jì)方法，把總的編程過程逐步細(xì)分，分解成一個(gè)個(gè)功能模塊，每個(gè)功能模塊相互 獨(dú)立，每個(gè)模塊都能完成一個(gè)明確的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)某個(gè)具體的功能。本設(shè)計(jì)按任務(wù)模塊 劃分的程序主要有初始化程序、主程序， A/D 轉(zhuǎn)換子程序、顯示子程序。 5.2.1.初始化程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng)上電后，進(jìn)入初始化程序，完成單片機(jī)片內(nèi)各模塊的設(shè)置和 A/D 轉(zhuǎn)換 器的功能設(shè)置初始化，然后進(jìn)入主程序。 5.2.2.主程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)完成初始化程序后進(jìn)入主程序，主程序主要完成對存儲(chǔ)參數(shù)的讀取，對檢 測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，顯示處理等。 輸入接口數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)處理 記錄顯示用數(shù)據(jù) 輸出接口（驅(qū)動(dòng)顯示） 13 開 始 液晶初始化 判斷單片機(jī) 是否處理完 Y 送入液晶 顯示 N 顯示無 稱重狀態(tài) 圖 14 主程序流程圖 5.2.3.信號(hào)采樣與 A/D 轉(zhuǎn)換子程序的設(shè)計(jì) 信號(hào)采樣與 A/D 轉(zhuǎn)換子程序流程見圖 15 5.2.4.具體程序見附錄 6 系統(tǒng)功能 該數(shù)字電子秤，測量范圍分成四檔， 01.999Kg、019.99Kg0199.9Kg、01999Kg。用數(shù)字顯示被測重量，小數(shù)點(diǎn)位置 對應(yīng)不同的量程顯示，且具有量程自動(dòng)切換功能。 14 圖 15 子程序設(shè)計(jì)流程圖 總 結(jié) 本課程設(shè)計(jì)制作的電子秤，集傳感器技術(shù)、微機(jī)技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)了基本的秤重 顯示功能，稍加擴(kuò)展，還可與其他生產(chǎn)質(zhì)量管理系統(tǒng)相連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換記錄分析 等功能，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。 在實(shí)際操作中，放大器部分遇到的問題最大。由于傳感器輸出電壓較小，使得放 大電路的調(diào)適任務(wù)比較困難。對此，我們先是選用合適的電路形式，即儀表放大接一 級(jí)可調(diào)電平高低的比例放大；接下來給放大器各級(jí)輸入一個(gè)容易實(shí)現(xiàn)的電壓，看看各 級(jí)放大倍數(shù)是否與理論相符；這之后再使傳感器輸出在一個(gè)基準(zhǔn)值上下變化，如 300mV，而不是在 0 上下變化，這樣放大出的電壓較為穩(wěn)定；增加的基準(zhǔn)電壓由第三 級(jí)調(diào)到 0 左右，不能準(zhǔn)確調(diào)零的部分再由單片機(jī)去皮調(diào)零。 15 參 考 文 獻(xiàn) 1 張毅坤. 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用M. 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1998. 2 余錫存 曹國華. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.陜西:西安電子科技大學(xué)出版社,2000. 3 雷麗文 等. 微機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京:電子工業(yè)出版社.,1997. 4 薛曉書. 單片微機(jī)原理及接口技術(shù)M.陜西:西安石油大學(xué)出版社,2002. 5康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分M.北京:高等教育出版社,2006 6 黃智偉 朱衛(wèi)華. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用M.衡陽:南華大學(xué)出版社,2005. 7 馬忠梅. 單片機(jī)的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1996. 8 何立民. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1996. 9 李 華. MCS-51 系列單片實(shí)用接口技術(shù)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1993. 10 何立民. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編(一)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1993. 11 梁鑰 李愛齊. C 語言程序設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)與程序?qū)嵗齅.上海:上海科普出版社,1996. 16 致 謝 本文是在譚喬來老師的精心指導(dǎo)下完成的.論文從選題到完成的整個(gè)過程中,得到了 譚老師的熱情幫助和精心指導(dǎo).譚老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,淵博的專業(yè)知識(shí),敏銳的學(xué)術(shù)眼光,精 益求精的精神給我留下了深刻的印象,并對我的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生極大的促進(jìn)作用.在論文 完成之際,我要感謝譚老師對我在四年學(xué)習(xí)上的關(guān)心和教誨,特向譚老師表示深深的敬意 和感謝! 本文在寫作過程中參考了大量的文獻(xiàn)資料,主要文獻(xiàn)資料已開列出來,本文的有些句 子或段落引自這些參考文獻(xiàn).在此向所有的作者表示深深的感謝! 在本科學(xué)習(xí)的四年中,我與同學(xué)建立了深厚的友誼,他們在我遇到困難時(shí)無私地伸出 援助之手,對他們的幫助我特別感謝.最后,對關(guān)心,支持我的親人和老師致以最衷心的感 謝! 17 附 錄 程序清單: #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit rs=P00; sbit lcdrw=P01; sbit lcden=P02; sbit clock=P10; sbit DI=P11; sbit DO=P12; sbit cs=P13; uchar l,m,n,o,p,num; uchar code table=0，1，2，3，4，5，6，7，8，9; void display()；/1602 液晶顯示函數(shù) void