單片機(jī)課程設(shè)計論文多物體重量自動測試系統(tǒng)設(shè)計

1、鄭州輕工業(yè)學(xué)院課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書題目 多物體重量自動測試系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)、班級 學(xué)號 姓名 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：主要內(nèi)容及基本要求設(shè)計一個重量（0500克）自動測試系統(tǒng)，要求該系統(tǒng)能自動測試物體的重量并能顯示測量數(shù)據(jù)。另外，可設(shè)置擴(kuò)展功能，如：鍵盤輸入，打印等，要求完成以下幾個環(huán)節(jié)：1檢索資料，論證方案2設(shè)計系統(tǒng)硬件電路圖，要求采用抗干擾措施3畫出主要程序流程圖4編寫主要程序5完成課程設(shè)計說明書主要參考資料： 智能儀器，程德福，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005智能儀器原理及應(yīng)用，趙茂泰，北京：電子工業(yè)出版社，2004單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實例導(dǎo)航，靳達(dá)，北京：人民郵電出版社，20

2、04基于單片機(jī)的智能系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，沈紅衛(wèi)，北京：電子工業(yè)出版社，2005完 成 期 限：2008.1.7 - 2008.1.11指導(dǎo)教師簽名： 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名： 2008年 1 月 4 日目 錄摘 要-11 硬件組成-11.1 硬件結(jié)構(gòu)框圖-11.2 各部分硬件電路實現(xiàn)-11.2.1 前端信號處理-21.2.2 a/d轉(zhuǎn)換器-31.2.3 lcd顯示接口電路-52 軟件組成-62.1 流程圖-62.2 軟件說明-8總 結(jié)-8參考書目-8附 錄-9摘 要本系統(tǒng)采用單片機(jī)80c51為控制核心，實現(xiàn)多物體重量自動測試系統(tǒng)的基本控制功能。系統(tǒng)的硬件部分包括最小系統(tǒng)板，數(shù)據(jù)采集、人機(jī)交互界面三大部分。

3、最小系統(tǒng)部分主要是擴(kuò)展了外部數(shù)據(jù)存儲器，數(shù)據(jù)采集部分由壓力傳感器、信號的前級處理和a/d轉(zhuǎn)換部分組成。12864點陣式液晶顯示。1、硬件組成：1.1、硬件結(jié)構(gòu)框圖：圖1 硬件結(jié)構(gòu)框圖1.2、各部分硬件電路實現(xiàn)主控電路以80c51為核心擴(kuò)展32k ram；單片機(jī)使用6m晶振，p0口外接上拉電阻，增大了帶負(fù)載能力；a12a15接74ls138譯碼器，輸出作外部片選信號。 擴(kuò)展了幾個接口用于其它部分于單片機(jī)的通信1.2.1 前端信號處理ina126構(gòu)成的放大器及濾波電路：圖2 放大器及濾波器通過調(diào)節(jié)的阻值來改變放大倍數(shù)。微弱信號vi1和vi2被分別放大后從ina126的第6腳輸出。a/d轉(zhuǎn)換器icl

4、7135的輸入電壓變化范圍是-2v+2v，傳感器的輸出電壓信號在020mv左右，因此放大器的放大倍數(shù)在200300左右，可將接成的滑動變阻器。由于icl7135對高頻干擾不敏感，所以濾波電路主要針對工頻及其低次諧波引入的干擾。因為壓力信號變化十分緩慢，所以濾波電路可以把頻率做得很低。1.2.2 a/d轉(zhuǎn)換器基于icl7135的a/d轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)電路：圖3 a/d轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)電路由于icl7135內(nèi)部沒有振蕩器，所以需要外接。但a/d轉(zhuǎn)換器精度與時鐘頻率的漂移無關(guān)。正向積分時間t1和反向積分時間t2按相同比例增加并不影響測量的結(jié)果。icl7135的時鐘頻率典型值為200khz最高允許為1200khz

5、，時鐘頻率越高，轉(zhuǎn)換速度越快。每輸出一位bcd碼的時間為200個時鐘周期，選通脈沖位于數(shù)據(jù)脈沖的中部，如果時鐘頻率太高，則數(shù)據(jù)的接受程序還沒有接受完畢，數(shù)據(jù)就已經(jīng)消失了?？紤]到此系統(tǒng)頻率要求不是太高，且單片機(jī)的工作頻率也不是很高，因此我們?nèi)r鐘頻率的典型值：200khz。由于頻率比較低，對時鐘漂移要求不高，采用阻容方式實現(xiàn)了。如下：圖4 a/d轉(zhuǎn)換器振蕩電路此外icl7135外部還需要外接積分電阻、積分電容，但a/d轉(zhuǎn)換器精度與外接的積分電阻、積分電容的精度無關(guān)，故可以降低對元件質(zhì)量的要求。不過積分電容和積分電容的介質(zhì)損耗會影響到a/d轉(zhuǎn)換器的精度，所以應(yīng)采用介質(zhì)損耗較小的聚丙乙烯電容icl7

6、135還需要外接基準(zhǔn)電源，這是因為芯片內(nèi)部的基準(zhǔn)源一般容易受到溫度的影響，而基準(zhǔn)電源的變化會直接影響轉(zhuǎn)換精度。所以當(dāng)精度要求較高時，應(yīng)采用外接基準(zhǔn)源。一般接其典型值1v。1.2.4 lcd顯示接口電路.圖5 lcd顯示接口電路lcd復(fù)位信號通過反相器接到單片機(jī)的reset上，上電或手動復(fù)位時將隨單片機(jī)同時復(fù)位。由于復(fù)位后并行口輸出高電平，lcd處于選中狀態(tài)，此時lcd將輸出內(nèi)部狀態(tài)字，將會影響數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)傳輸。所以外接一個反相器。2、軟件組成：2.1、流程圖主程序流程如圖所示：主程序流程如圖中斷服務(wù)程序流程圖如下：中斷服務(wù)程序流程圖2.2 軟件說明由于涉及到大量數(shù)據(jù)的運(yùn)算，程序不宜采用匯編

7、語言，c語言大大縮短了開發(fā)時間，且程序可讀性非常好。程序中對ad采入的數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)字濾波，進(jìn)一步減小ad讀入數(shù)據(jù)的誤差。總 結(jié)單片機(jī)課程設(shè)計是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,它在我們大學(xué)生活中占有重要的地位。   就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計為將來工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后自己的研究生生活打下一個良好的基礎(chǔ)。但是這次課程設(shè)計的確顯得有點心有余而力不足:最重要的就是基本知識問題,由于平時只對書本知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，對單片機(jī)技術(shù)的實際應(yīng)用沒有太多的關(guān)注，導(dǎo)致在拿到課題的時候，有些束手無策，后來對相關(guān)知識進(jìn)行了復(fù)習(xí)，才找到了思路。從這次設(shè)計也

8、可以看出一些問題:1.心態(tài):應(yīng)該保持認(rèn)真的態(tài)度,堅持冷靜獨立的解決問題2.基本:認(rèn)真學(xué)好基本知識,扎實自己的基本知識,使面對問題時不會遇到很多挫折,從而打擊自己的信心,結(jié)果使自己很浮躁,越來越不想搞這設(shè)計,故應(yīng)該好好學(xué)習(xí)基本知識,一步一步的來,不要急功近利!總的說來,雖然在這次設(shè)計中自己學(xué)到了很多的東西,取得一定的成績,但同時也存在一定的不足和缺陷,我想這都是這次設(shè)計的價值所在,以后的日子以后自己應(yīng)該更加努力認(rèn)真,以冷靜沉著的心態(tài)去辦好每一件事情!參考書目：單片微型計算機(jī)原理與接口技術(shù) 科學(xué)出版社 高鋒著c+程序設(shè)計與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)教程天津大學(xué)出版社 趙國瑞 主編附 錄主控電路圖電子秤的信號采集

9、、處理、顯示的程序.#include <reg52.h>#include<absacc.h> /ad控制線#define ad_244 xbyte0xbfff;sbit ad_stb=p33; /ad轉(zhuǎn)換器的26管腳，strbsbit ad_start=p11; /lcd控制線sbit lcd_di=p17;sbit lcd_rw=p12;sbit lcd_e=p10;/7289控制線sbit cs7289=p13;sbit clk7289=p14;sbit dio7289=p15;/sbit key7289=p16; /7289查詢方式sbit key7289=p32

10、; /7289中斷方式sbit baoja=p35;/7289子程序void ini_7289(void);void send7289(short);short receive(void);void keyin(void);/lcd子程序void ini_lcd(void);void lcdd_send(short);void lcdi_send(short);void chk_busy(void);/ad子程序void ad(void);void baojing(void);void ini();void error1(void);void nop1()void change(s)int d

11、ealy; /全局變量short dot=0; /小數(shù)點標(biāo)志bit list=0;short qb=0;char xdata shuju7=""short xdata bcd5;char xdata s116="單價: 元"char xdata s216="重量: kg"char xdata s316="金額: 元"*void main()short i,j; long int x,z; int y; int xdata duilie3=0; p1=0xff; ini_lcd(); /初始化lcd lcdi_sen

12、d(0x8a); /lcd命令字ini_7289(); /初始化7289 pizhong=ad1(); lcdi_send(0x1); /總清 屏 ini(); /初始頁面 lcdi_send(0x1); /總清 屏 ea=1;ex0=1; /中斷 /ex1=1; /ad_start=1; while(1) if(list)lcdi_send(0x80); /顯示單位名稱 for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(message3i); for(i=0;i<4;i+) s1i=shangpinxi; x=qingdan01; d_change(x); change(s1

13、); lcdi_send(0x90); for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(s1i); x=qingdan02; /顯示重量 d_change(x); change(s2); s210=s29;s29='.' if(s28=32) s28=0x30; lcdi_send(0x88); for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(s2i); x=qingdan03; d_change(x); change(s3); lcdi_send(0x98); for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(s3i); for(j=1;j&

14、lt;qb;j+) while(key7289); x=qingdanj2; d_change(x); change(s2); /顯示數(shù)據(jù) s210=s29; s29='.' if(s28=32) s28=0x30; lcdi_send(0x90); for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(s2i); x=qingdanj1; d_change(x); change(s1); x=qingdanj0; for(i=0;i<4;i+) s1i=shangpinxi; lcdi_send(0x80); for(i=0;i<16;i+) lcdd_se

15、nd(s1i); while(key7289=0); while(key7289); d_change(zongjia); change(s4); lcdi_send(0x80); for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(s4i); lcdi_send(0x90); for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(bianhaoi); lcdi_send(0x88); for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(message5i); lcdi_send(0x98); for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(riqii); l

16、ist=0; while(key7289=0); while(key7289=1); while(key7289=0); ea=1;ex0=1; else y=0; /* duilie2=duilie1; /數(shù)字濾波 duilie1=duilie0; y=ad1(); duilie0=y>>1; x=duilie0; x=x<<1; x=x+duilie1+duilie2; zhongliang=ad1(); shizhong=zhongliang-pizhong; /數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 x=danjiash; jine1=shizhong*x; jine=jine1/1000;

17、 d_change(shizhong); change(s2); /顯示數(shù)據(jù) s210=s29; s29='.' if(s28=32) s28=0x30; lcdi_send(0x90); for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(s2i); d_change(danjiash); change(s1); for(i=0;i<4;i+) s1i=shangpinshi; lcdi_send(0x80); for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(s1i); d_change(jine); change(s3); lcdi_send(0x

18、88); for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(s3i); d_change(zongjia); change(s4); lcdi_send(0x98); for(i=0;i<16;i+) lcdd_send(s4i); lcdi_send(0x98); /while(1); /lcd子程序void ini_lcd() /lcd初始化子程序 lcdi_send(0x30); lcdi_send(0x1); /總清 lcdi_send(0xc); lcdi_send(0x2); /光標(biāo)右移，ac+1void lcdd_send(short x) /lcd發(fā)送數(shù)據(jù)子程序

19、chk_busy(); nop1(); lcd_di=1;lcd_rw=0;lcd_e=0; p0=x; for(dealy=0;dealy<5;dealy+);/ lcd_e=1; x=x; p0=0xff;void lcdi_send(short x) /lcd發(fā)送指令子程序chk_busy(); nop1(); lcd_di=0;lcd_rw=0;lcd_e=0; p0=x; for(dealy=0;dealy<5;dealy+);/ lcd_e=1; x=x; p0=0xff; void chk_busy()short i=0xff; while(i&0x80) l

20、cd_di=0; lcd_rw=1; lcd_e=0; i=p0; lcd_e=1; /7289子程序void ini_7289()short i; cs7289=1; key7289=1; dio7289=1; /7289初始化子程序 for(i=0;i<50;i+) for(dealy=0;dealy<5000;dealy+); /延時25ms send7289(0xa4); cs7289=1;void send7289(short x) /7289發(fā)送數(shù)據(jù)子程序short i,j=1; cs7289=0; for(dealy=0;dealy<6;dealy+); /延時

21、50us for(i=7;i>=0;i-) j=j<<i; dio7289=x&j; j=1;j=1;clk7289=1; for(dealy=0;dealy<1;dealy+) ; /延時10us clk7289=0; for(dealy=0;dealy<1;dealy+) ; /延時10us dio7289=0;short receive() /7289接收數(shù)據(jù)子程序short i,x=0; dio7289=1; for(dealy=0;dealy<6;dealy+); /延時50us for(i=0;i<=7;i+) clk7289=1; for(dealy=0;dealy<1;dealy+); /延時10us x=x<<1; if(dio7289)x+; clk7289=0; for(dealy=0;dealy<1;dealy+); /延時10us dio7289=0; return(x);/ad/ad子程序int ad1()short k,x; int ad_zhi=0,xz; ea=0; ad_start=1; for(k=0;k<5;k+) while(ad_stb); x=ad_244; x=x&0xf; ad_zhi=ad_zhi*10+