電子秤及其檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造調(diào)試報(bào)告

1、電子秤及其檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造調(diào)試報(bào)告 XXX：?jiǎn)纹瑱C(jī) XXX：傳感器及調(diào)理電路 XXX：上位機(jī)接口及Labview實(shí)習(xí)主要內(nèi)容：1、 參觀企業(yè)：1）南京計(jì)量院2）南京熊貓機(jī)電技術(shù)有限公司等2、 電子秤及其檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；3、 電子秤及其檢測(cè)系統(tǒng)制作；1） 雙孔梁應(yīng)變傳感器的制作；2） 傳感器調(diào)理電路制作與調(diào)試；3） 51單片機(jī)程序調(diào)試，實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)的采集（AD0832模/數(shù)轉(zhuǎn)換器），RS232串口程序。（要求先在Proteus仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真和調(diào)試，再下載到單片機(jī)開發(fā)板運(yùn)行程序）4） 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)調(diào)試：在PC機(jī)上利用LabView編寫虛擬儀器程序，實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的通訊，完成校準(zhǔn)和對(duì)傳感器靜態(tài)特性

2、曲線的顯示，計(jì)算傳感器的線性度、重復(fù)誤差等靜態(tài)指標(biāo)。傳感器理論分析稱重傳感器性能要求：1）線性好；2）遲滯??；3）重復(fù)性好；4）零漂、蠕變??；5）測(cè)量結(jié)果與力的作用位置無(wú)關(guān)；稱重傳感器的主要參數(shù)：1）量程（60kg）；2）線性度；3）重復(fù)性；4）遲滯誤差；5）靈敏度（包括放大器，V/kg)敏感元件及其材料常用彈性敏感元件：彈性柱、梁筒、膜片常用彈性元件材料：鉻鋼、合金鋼、鉻錳彈簧鋼、鈹青銅、鋁合金對(duì)于彈性元件的要求強(qiáng)度高：具有較強(qiáng)的抗壓(或抗拉)強(qiáng)度,以便在高載荷下有足夠的安全性能。溫度系數(shù)小且穩(wěn)定、彈性滯后、彈性后效小、良好的機(jī)械加工和熱處理性能、耐蝕性能好。鋁合金好處：強(qiáng)度高：具有較強(qiáng)的抗

3、壓(或抗拉)強(qiáng)度,以便在高載荷下有足夠的安全性能。溫度系數(shù)小且穩(wěn)定。彈性滯后、彈性后效小良好的機(jī)械加工和熱處理性能、耐腐蝕性能好。按變形形式分類 ：柱式力傳感器、剪切式力傳感器、彎曲式力傳感器三大類優(yōu)缺點(diǎn)：在稱重和測(cè)力領(lǐng)域，經(jīng)常采用拉壓式和彎曲式應(yīng)變傳感器，該電路在精度和穩(wěn)定性上已達(dá)到一定的水平，但由于拉壓式稱重測(cè)力傳感器的高度直接影響精度和橫向穩(wěn)定性，而且力點(diǎn)移動(dòng)對(duì)輸出信號(hào)有影響，拉壓對(duì)稱性差，尤其是當(dāng)安裝條件和標(biāo)準(zhǔn)條件不一致時(shí)，引起的誤差更難估計(jì)。而雙孔梁稱重測(cè)力傳感器有零彎矩區(qū)，高度小，對(duì)加載方式和受力點(diǎn)移動(dòng)不敏感，且抗偏心、抗側(cè)向力，所以我們選用的稱重傳感器內(nèi)部采用雙孔梁作為彈性元件。

4、而近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的梁式剪切稱重測(cè)力傳感器雖然消除了受力點(diǎn)變化對(duì)輸出的影響，性能優(yōu)良，但彈性體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，貼片也較困難，故本設(shè)計(jì)沒有采用。彎曲式力傳感器分析：1） 懸臂梁式問(wèn)題：傳感器的輸出隨載荷的位置而改變。雙孔平行梁式為了改善懸臂梁的特性，在提高動(dòng)特性的同時(shí)也增加靈敏度，將梁做成各種形狀，以改變其應(yīng)力分布并增強(qiáng)剛度，雙孔梁就是其中有代表性的一種。雙孔梁的結(jié)構(gòu)如圖所示，在板狀梁上有兩個(gè)孔，在梁的端部有集中力作用時(shí)，孔內(nèi)承受彎曲變形。將應(yīng)變片粘貼在如圖所示處，應(yīng)變片處于相反的應(yīng)力區(qū)內(nèi)，當(dāng)R1和R2的變形為拉伸時(shí)，R3和R4為壓縮變形，四個(gè)應(yīng)變片組成差動(dòng)電橋，輸出特性的線性度好。另外，這種梁的剛度比

5、單梁好，故動(dòng)態(tài)特性好，滯后小。根據(jù)應(yīng)力分布圖可以看出，受力點(diǎn)位置變化時(shí)，一孔的彎矩增加，另一孔的彎矩減小，可在橋路內(nèi)自動(dòng)補(bǔ)償，從而提高了傳感器精度，使用時(shí)對(duì)力點(diǎn)位置的要求也有所降低。問(wèn)題：1）為什么開孔？=E*=M/W W反應(yīng)靈敏度。開孔面積越小，W越小，靈敏度越大。2）如何保證輸出與載荷位置無(wú)關(guān)？電橋輸出為：結(jié)論：電橋輸出與載荷位置無(wú)關(guān)！適合量程：小量程。對(duì)于平行梁有最大允許應(yīng)力 估計(jì) = 設(shè)材料h=55mm,L=30mm,H=20mm,直徑D=15mm，則 m= 取材料應(yīng)力=350×10Pa,可求得m=490.5kg，則對(duì)于這樣一個(gè)懸臂梁最大可測(cè)大約490.5kg的物體，所以測(cè)量

6、60kg物體完全可以。貼片工藝電阻式應(yīng)變傳感器的精度不僅僅與電阻應(yīng)變片的應(yīng)變輸出精度有關(guān)，還與應(yīng)變片的粘貼工藝密切相關(guān)，因此，正確的粘貼工藝對(duì)保證粘貼質(zhì)量，提高測(cè)試精度關(guān)系很大。正確的粘貼工序主要包括：應(yīng)變片檢查、應(yīng)變片表面處理、應(yīng)變片的粘貼、應(yīng)變片的粘貼質(zhì)量檢查、引出線的處理、應(yīng)變片的防潮處理等。粘貼工序的每一步均需認(rèn)真處理、嚴(yán)格操作，這樣才能保證粘貼質(zhì)量。1、 應(yīng)變片檢查根據(jù)要求而選用應(yīng)變片，要做外觀和電阻值的檢查，對(duì)精度要求較高的需求，還應(yīng)復(fù)測(cè)應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)和橫向靈敏度。 （1）外觀檢查 檢查線柵或箔柵的排列是否整齊均勻，是否有造成短路、斷路的部位或有銹蝕痕跡，引出線是否焊接牢固，上

7、下基底是否有破損等。 （2）電阻值檢查 經(jīng)過(guò)外觀檢查并合格的應(yīng)變片，要逐個(gè)進(jìn)行電阻值的測(cè)量，并精確到0.05，配對(duì)橋臂的應(yīng)變計(jì)電阻值應(yīng)盡量相同。2、 應(yīng)變片表面處理為使應(yīng)變片粘貼牢固，必須要使粘貼的應(yīng)變片表面部分平整光潔、無(wú)銹斑、氧化層、油污、灰塵等。一般采用細(xì)砂紙或細(xì)紗布對(duì)應(yīng)變計(jì)和基底安裝表面進(jìn)行交叉打磨，使應(yīng)變片表面呈現(xiàn)細(xì)致、均勻粗糙的毛面，基底的表面積要稍大于應(yīng)變片的面積，如有條件可采用噴砂處理，嚴(yán)禁劃傷需要粘貼的表面。打磨后的表面應(yīng)采用純度較高的無(wú)水乙醇或丙醇、三氯乙烯等清潔劑反復(fù)清洗，以確保粘貼面的清潔。3、 應(yīng)變片的粘貼在處理好的粘貼位置和應(yīng)變計(jì)基底上，各涂上一層薄薄的粘合劑，待粘

8、貼劑變稠后，將應(yīng)變片準(zhǔn)確粘貼在預(yù)定位置上。并在其上放一層玻璃紙或塑料袋薄膜，然后用手順著應(yīng)變計(jì)的軸向擠出多余的粘貼劑并派出其中的氣泡，注意在整個(gè)操作過(guò)程中都不能用手碰應(yīng)變計(jì)的兩個(gè)表面。對(duì)粘貼好的應(yīng)變計(jì)，依照粘貼劑說(shuō)明書要求的溫度、時(shí)間、壓力等進(jìn)行固化處理。4、 應(yīng)變片的粘貼質(zhì)量檢查1）外觀檢查 觀察應(yīng)變片的位置是否粘貼正確，并用放大鏡觀察粘合層是否有氣泡，整個(gè)應(yīng)變片是否全部粘貼牢固，有無(wú)造成短路、斷路等危險(xiǎn)的部位等。（2）電阻值檢查 應(yīng)變片的電阻值在粘貼前后不應(yīng)有較大的變化。（3）絕緣電阻檢查 應(yīng)變片電阻絲與應(yīng)變計(jì)試件之間的絕緣電阻一般應(yīng)大于200M，用于檢查絕緣電阻的兆歐表，其電壓一般不應(yīng)高

9、于250V，而且檢查時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以防止應(yīng)變片擊穿。5、 引出線的處理粘貼好的應(yīng)變片引出線與測(cè)量用導(dǎo)線焊接在一起，為了防止應(yīng)變片電阻絲和引出線被拉斷，可用膠布將導(dǎo)線固定在試件表面，但固定是要考慮使引出線有彎曲的余量和引線與試件之間的絕緣6、 應(yīng)變片的防潮處理為了防止粘貼好的應(yīng)變計(jì)受潮或者腐蝕物的浸蝕，要對(duì)粘貼固化好應(yīng)變片進(jìn)行防潮處理，防止影響測(cè)試精度和減少試件的使用壽命?？稍趹?yīng)變片上涂上石蠟或蜂蠟融化后涂在應(yīng)變片表面，或者用防水膠如803等涂抹在應(yīng)變片表面，這樣可以長(zhǎng)時(shí)間防潮。測(cè)量電路及矯正電路理論設(shè)計(jì)了恒流源供電的信號(hào)放大濾波電路，電原理圖如下：根據(jù)傳感器知識(shí)，設(shè)計(jì)采用恒流源對(duì)電橋供電（供電

10、電流I=510mA）；放大線路采用了三運(yùn)放結(jié)構(gòu)的測(cè)量放大器，兩個(gè)對(duì)稱的同相放大器構(gòu)成第一級(jí)，第二級(jí)為差動(dòng)放大器。在第一級(jí)兩個(gè)放大器的同相端均通過(guò)一個(gè)電容接地，起到低通濾波的作用。測(cè)量放大器第一級(jí)閉環(huán)放大倍數(shù)為第二級(jí)的閉環(huán)放大倍數(shù)為為了提高電路的抗共模能力和抑制漂移的影響，根據(jù)上下對(duì)稱原則取R6=R7，R8=R9，R10=R11，則整個(gè)放大器的閉環(huán)放大倍數(shù)為若取R8=R9=R10=R11，則放大電路放大倍數(shù)為即放大器的增益為此電路具有以下幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：1、采用電流源對(duì)電橋供電，使電橋非線性誤差減小一半，提高了電橋的測(cè)量精度。2、改變電阻RG的大小，可以方便地調(diào)節(jié)放大器的增益。3、測(cè)量放大器具有很高的

11、共模抑制能力。因?yàn)楣材ｋ妷鹤饔迷赗G兩端不會(huì)產(chǎn)生電位差，從而RG上不存在共模分量對(duì)應(yīng)電流，也就不會(huì)引起輸出。4、當(dāng)運(yùn)放A1和A2的參數(shù)匹配，失調(diào)誤差大大減小，具體表現(xiàn)為由第一級(jí)兩個(gè)運(yùn)放失調(diào)電壓和引起失調(diào)誤差相互抵消，折算到放大器輸入端的值為，等效失調(diào)參數(shù)很小。電路對(duì)放大器的要求：1、由上述分析可知，運(yùn)放A1，A2的參數(shù)應(yīng)當(dāng)匹配，保證兩者的失調(diào)誤差抵消，而對(duì)運(yùn)放A3的失調(diào)參數(shù)要求可以相對(duì)降低。通常選取R6=R7，抵消運(yùn)放A1和A2本身共模抑制比不等造成的誤差和克服失調(diào)參數(shù)及其漂移的影響。2、測(cè)量放大器雖然具有很高的共模抑制能力，但是對(duì)于交流工模電壓，不能完全抑制。一方面可以通過(guò)采用“驅(qū)動(dòng)屏蔽”技

12、術(shù)來(lái)抑制，由于實(shí)驗(yàn)限制，此處未采用此種方法；另一方面測(cè)量放大器的共模抑制能力還受到運(yùn)放本身的共模抑制比的影響。設(shè)計(jì)時(shí)通常將第一級(jí)的增益設(shè)得大些，而第二級(jí)的增益小些，把提高第二級(jí)的共模抑制比放在首位以提高整個(gè)放大器的共模抑制比。但由于實(shí)驗(yàn)室不具備恒流源，在實(shí)際使用中，電橋仍是采用電壓源供電。整個(gè)信號(hào)放大電路如下：關(guān)于電路的幾點(diǎn)說(shuō)明：放大線路仍采用三運(yùn)放結(jié)構(gòu)的測(cè)量放大器，兩個(gè)對(duì)稱的同相放大器構(gòu)成第一級(jí)，第二級(jí)為差動(dòng)放大器，反饋電阻并聯(lián)電容具有低通濾波的作用。1、放大電路放大倍數(shù)及增益調(diào)節(jié)范圍：取R9=R10=5.1k，R12=R13=R14=R15=51k，放大電路放大倍數(shù)為及放大器的增益為當(dāng)RG

13、即R11電阻取值在(05)k變化，放大器的增益變化范圍為（3.04）2、電橋調(diào)零參數(shù)選擇依據(jù)根據(jù)所學(xué)傳感器知識(shí)，接成調(diào)零電路后，要求電橋處于平衡狀態(tài)即電橋輸出為0。各個(gè)橋臂阻值變化為，當(dāng)R5接在R6最左端時(shí)，當(dāng)R5接在R6最右端時(shí)R5/k5102050100200/ 22.9011.846.022.431.220.61R max/R0.0650.0340.0170.0070.00350.0017由上兩式可見，R5的大小決定了平衡范圍，R5越小，調(diào)節(jié)平衡的范圍就越大。下表是電阻應(yīng)變敏感元件的阻值R=350，選用不同值的R5時(shí)，可調(diào)節(jié)的橋臂電阻值：恒壓電橋中的電阻平衡電路會(huì)引起電橋輸出的變化并引起

14、非線性誤差。由電橋電路分析可知兩個(gè)極限位置的輸出電壓的差由平衡電路造成的傳感器的靈敏度誤差由上兩式可知R/R5和R/R應(yīng)盡可能小，由上面表格分析得3、運(yùn)放型號(hào)：OP07Op07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（對(duì)于OP07A最大為25V），所以O(shè)P07在很多應(yīng)用場(chǎng)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（OP07A為±2nA）和開環(huán)增益高（對(duì)于OP07A為300V/mV）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(cè)量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面。特點(diǎn)： 超低偏移： 

15、;150V最大 。  低輸入偏置電流： 1.8nA 。  低失調(diào)電壓漂移： 0.5V/ 。  最大  高電源電壓范圍： ±3V至±22V 工作電源電壓范圍是±3V±18V。OP07可以用單電源供電，但是線性區(qū)間太小，單電源供電，模擬地在1/2 VCC。建議電源最好>8V，否則線性區(qū)實(shí)在太小，放大倍數(shù)無(wú)法做大，一不小心，就充頂飽和了。一般使用+12V，-12V雙電源供電。OP07是微電流放大器

16、，和普通運(yùn)放一樣都用于放大電路。但是OP07的輸入靈敏度更高，不同型號(hào)后綴的OP07其輸入的靈敏度不同，工作溫度范圍也不一樣。單片機(jī)部分硬件部分測(cè)試系統(tǒng)：懸臂梁傳感器測(cè)得的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)理電路的濾波與懸臂梁傳感器調(diào)理電路DAC0832采集電壓信號(hào)單片機(jī)接收數(shù)字信號(hào)并轉(zhuǎn)換串行PC機(jī)Labview數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示RS232放大后由AD0832采集轉(zhuǎn)換為數(shù)字量傳入單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)與上位機(jī)通過(guò)RS232協(xié)議進(jìn)行通信。具體硬件實(shí)現(xiàn)方式軟件部分單片機(jī)程序：?jiǎn)纹瑱C(jī)通過(guò)AD0832將傳感器傳過(guò)來(lái)的模擬電壓量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，然后經(jīng)過(guò)一個(gè)低通濾波器濾除高頻噪聲。濾波后的信號(hào)經(jīng)過(guò)量綱轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化為載荷量的輸出，并通過(guò)

17、數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示載荷量。當(dāng)PC機(jī)向單片機(jī)發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，單片機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行通信，通信方式為8位異步串行通信方式，通過(guò)中斷方式實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)主流程圖等中斷開始取AD0832轉(zhuǎn)化后的數(shù)字量，濾波后送入SBUF串行口初始化，設(shè)置工作方式及波特率關(guān)中斷取值濾波，電壓值轉(zhuǎn)化為載荷值，通過(guò)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示結(jié)束返回中斷執(zhí)行心得體會(huì) 這次實(shí)習(xí)我主要負(fù)責(zé)單片機(jī)部分。剛開始拿到題目的時(shí)候我完全不知道該從何處下手，只能一遍又一遍的看題，然后一步步分析題目的具體要求。根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)的電路圖，我知道需要一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換模塊，之前在課本上我們學(xué)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換，所以在概念上比較好理解，只是這次用的芯片是AD0832，是之前沒有學(xué)過(guò)的，

18、于是我只能和同學(xué)們?cè)诰W(wǎng)上查找一些資料，邊學(xué)邊用。接下來(lái)便是濾波模塊，這也是一個(gè)全新的東西，好在找到一份很詳細(xì)的資料，易學(xué)易懂，所以這個(gè)模塊很快就完成了。我覺得我遇到的最大的難題大概就是量綱轉(zhuǎn)換了，我知道第一個(gè)模塊是將模擬的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，但是如何將數(shù)字量再轉(zhuǎn)換為模擬的電壓值的大小輸出卻不知如何下手了。書本上有數(shù)模轉(zhuǎn)換的一個(gè)公式，但在這里卻用不了，因?yàn)閰R編語(yǔ)言不能識(shí)別小數(shù)，我查了許多資料都沒能解決問(wèn)題，最后還是在和其他組負(fù)責(zé)單片機(jī)的同學(xué)討論之后才恍然大悟，完成了這個(gè)轉(zhuǎn)換模塊。接下來(lái)的數(shù)碼管顯示及串口通信模塊在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課上都有做過(guò)實(shí)驗(yàn)，所以就很快解決了。將各個(gè)模塊都寫好之后便是仿真了，雖然

19、一開始有點(diǎn)問(wèn)題，但都不是很困難，很快就仿真成功了。接下來(lái)便是拿到真正的單片機(jī)進(jìn)行實(shí)際操作了，雖然仿真很成功，但不代表實(shí)際中也能成功。剛開始的時(shí)候要求我們編一個(gè)小程序測(cè)試我們用到的四個(gè)數(shù)碼管是否可用，因?yàn)橹翱紤]過(guò)這個(gè)問(wèn)題，提前已經(jīng)編過(guò)，所以直接拿過(guò)來(lái)用了，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不行。通過(guò)觀察單片機(jī)板子的具體布局及連線后發(fā)現(xiàn)單片機(jī)的實(shí)際連線與我之前的設(shè)計(jì)電路的連線不一樣，改過(guò)來(lái)之后就可以正確實(shí)現(xiàn)顯示功能了。完成了單片機(jī)調(diào)試部分之后，就要和懸臂梁傳感器及上位機(jī)結(jié)合了。這部分就需要我們?nèi)齻€(gè)人共同來(lái)完成，因?yàn)橹按蠹腋髯载?fù)責(zé)自己的，沒有時(shí)間了解其他成員的情況，所以在實(shí)際使用時(shí)就要每個(gè)人把自己負(fù)責(zé)的模塊調(diào)試好，最后完

20、成整個(gè)傳感器及其測(cè)試系統(tǒng)的調(diào)試。 通過(guò)這次實(shí)習(xí)，我學(xué)到了很多，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，也學(xué)會(huì)了和同學(xué)們合作，這對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有很大的幫助。程序清單ORG 0000HLJMP MAINORG 0023HLJMP CHUANKOUMAIN:ADCS BIT P2.5;使能接口ADCLK BIT P2.4;時(shí)鐘接口ADDO BIT P2.3;數(shù)據(jù)輸出接口ADDI BIT P2.2;數(shù)據(jù)輸入接口MOV SP,#60HMOV TMOD,#20H ;設(shè)置定時(shí)器初值MOV TL1,#0FDHMOV TH1,#0FDHMOV PCON,#00HSETB TR1MOV SCON,#50H ;設(shè)置

21、串行口工作方式MOV IE,#90HLCALL ADC ;調(diào)用ADC轉(zhuǎn)化的數(shù)字量LCALL FIR ;調(diào)用低通濾波程序MOV SBUF,38HSJMP $CHUANKOU: ;串行口中斷服務(wù)程序CLR TILCALL ADCLCALL FIRLCALL LEDMOV SBUF,38HRETI ;A/D轉(zhuǎn)換子程序ADC:SETB ADDI ;初始化通道選擇NOPNOPCLR ADCS ;拉低/CS端NOPNOPSETB ADCLK ;拉高CLK端NOPNOPCLR ADCLK ;下降沿1SETB ADDINOPNOPSETB ADCLK ;拉高CLK端NOPNOPCLR ADCLK ;下降沿2C

22、LR ADDINOPNOPSETB ADCLK ;拉高CLK端NOPNOPCLR ADCLK ;下降沿3SETB ADDINOPNOPMOV R7,#8 ;準(zhǔn)備送下后8個(gè)時(shí)鐘脈沖AD_1: ;高位在前，低位在后MOV C,ADDO ;接收數(shù)據(jù)MOV ACC.0,CRL A ;左移一次SETB ADCLKNOPNOPCLR ADCLK ;形成一次時(shí)鐘脈沖NOPNOPDJNZ R7,AD_1 ;循環(huán)8次MOV C,ADDO ;接收數(shù)據(jù)MOV ACC.0,CMOV B,AMOV R7,#8AD_13: ;地位在前，高位在后MOV C,ADDO ;接收數(shù)據(jù)MOV ACC.0,CRR A ;右移一次SE

23、TB ADCLKNOPNOPCLR ADCLK ;形成一次時(shí)鐘脈沖NOPNOPDJNZ R7,AD_13 ;循環(huán)8次CJNE A,B,ADC ;數(shù)據(jù)校驗(yàn)SETB ADCS ;拉高/CS端CLR ADCLK ;拉低CLK端SETB ADDO ;拉高數(shù)據(jù)端,回到初始狀態(tài)RETFIR: ;濾波子程序MOV 32H,AMOV 33H,#00HMOV R3,#6LOOP:MOV 30H,32H MOV 31H,33H LCALL ADC MOV B,#8 MUL AB MOV 32H,B MOV 33H,A MOV B,#248 MOV A,31H MUL AB RLC A MOV A,B ADDC A

24、,33H MOV 33H,A JNC FIR1 INC 32HFIR1:MOV B,#248 MOV A,30H MUL AB ADD A,33H MOV 33H,A MOV A,B ADDC A,32H MOV 32H,ADJNZ R3,LOOPMOV 38H,32HRETZH: ;量綱轉(zhuǎn)換子程序，量程為50KgMOV B,#50DIV ABMOV 40H,A ；十位放入40HMOV A,BMOV B,#5DIV ABMOV 41H,A ；個(gè)位放入41HMOV A,BMOV B,#10MUL ABMOV B,#5DIV ABMOV 42H,A ；十分位放入42HMOV A,BMOV B,#1

25、0MUL ABMOV B,#5DIV ABMOV R1,AMOV A,BCLR CSUBB A,#3JNC SMOV A,R1MOV 43H,A ；百分位放入43HRETS:MOV A,R1 ；四舍五入INC AMOV 43H,ARETLED: ;顯示子程序LCALL ZHMOV R0,#40HMOV R3,#0FDHLD3:MOV P0,R3MOV A,R0MOV DPTR,#DTABMOVC A,A+DPTRCJNE R3,#0FBH,LD4ADD A,#80H ;在顯示個(gè)位的時(shí)候顯示小數(shù)點(diǎn)LD4:LCALL MOVELCALL DL1INC R0MOV A,R3JNB ACC.4,LD5

26、RL AMOV R3,ALJMP LD3DTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H DB 99H,92H,82H,0F8H DB 80H,90H ;對(duì)應(yīng)的是0-9的段碼LD5:RETMOVE:MOV R7,#8 ;準(zhǔn)備送下后8個(gè)時(shí)鐘脈沖AD1:MOV C,ACC.7MOV P0.6,CRL A ;左移一次CLR P0.7NOPNOPSETB P0.7 ;形成一次時(shí)鐘脈沖NOPNOPDJNZ R7,AD1 ;循環(huán)8次RETDL1:MOV R7,#10 ;延時(shí)子程序DL:MOV R6,#125DL6:DJNZ R6,DL6 DJNZ R7,DLRETEND上位機(jī)（labview）的設(shè)計(jì)

27、（1）、思路及原理設(shè)計(jì)1、在Labview中根據(jù)傳感器的各項(xiàng)指標(biāo)的理論原理進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。比如，采集數(shù)據(jù)是從resource中獲取數(shù)據(jù)，一次可獲取5組數(shù)據(jù)，可循環(huán)獲取。線性度的計(jì)算是根據(jù)輸出電壓值和輸入砝碼標(biāo)定質(zhì)量來(lái)計(jì)算。采集正反行程的數(shù)據(jù)，從而計(jì)算重復(fù)度的計(jì)算。2、先輸入幾組輸出電壓值和輸入砝碼標(biāo)定質(zhì)量，繪制輸出電壓值和輸入砝碼標(biāo)定質(zhì)量的曲線，并擬合成直線，記錄斜率和截距，建立輸出電壓值和砝碼質(zhì)量之間的關(guān)系式；再校準(zhǔn)標(biāo)定測(cè)得質(zhì)量與實(shí)際質(zhì)量的實(shí)際關(guān)系。3、利用VISA與單片機(jī)進(jìn)行串口通信（查閱資料，VISA一種用來(lái)與各種儀器總線進(jìn)行通信的高級(jí)應(yīng)用編程接口，采用了VISA標(biāo)準(zhǔn)，就可以不考慮時(shí)間及儀

28、器I/O選擇項(xiàng)，驅(qū)動(dòng)軟件可以相互相容使用。利用COM1與異步串行RS-232設(shè)備通信。）上位機(jī)與單片機(jī)的連接圖：?jiǎn)纹瑱C(jī)RS-232VISA程序 4、設(shè)計(jì)主要原則：a) 前面板簡(jiǎn)單清晰。b) 有數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的部分盡量使用自然順序控制。c) 盡量利用Labview中已有的部件和算法。（2）、上位機(jī)程序主要功能：本電子秤校準(zhǔn)表有四個(gè)基本功能：初始化設(shè)置模塊、讀入電壓和質(zhì)量模塊、擬合模塊、標(biāo)定模塊。功能一：初始化設(shè)置模塊初始化VISA resource name指定的串口的通訊參數(shù)，完成串口參數(shù)的設(shè)置,包括串口資源分配、波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位和流控等等。這里設(shè)波特率為9600bps、數(shù)據(jù)位為8

29、位、校驗(yàn)位為0，保證與單片機(jī)正常通信。功能二：讀入電壓和質(zhì)量模塊獲取電壓值和標(biāo)定質(zhì)量，保存數(shù)據(jù)并畫圖。功能三：擬合模塊擬合輸出電壓值和輸入砝碼標(biāo)定質(zhì)量的曲線，并繪制成直線，記錄斜率、截距和殘差，建立輸出電壓值和砝碼質(zhì)量之間的關(guān)系式。功能四：標(biāo)定模塊 獲取正反行程電壓值，由功能三得到的關(guān)系式，得出砝碼質(zhì)量的測(cè)量值，計(jì)算出重復(fù)性，線性度、遲滯誤差等靜態(tài)特性指標(biāo)。具體的如循環(huán)中移位寄存器的使用，數(shù)組的構(gòu)建，VISA模塊的設(shè)置，XY圖繪制，擬合直線繪制等。（3）、上位機(jī)程序流程圖功能一功能二電子秤校準(zhǔn)表啟動(dòng)配置串口資源，設(shè)置通信格式,顯示接口連接情況初始化設(shè)置模塊讀入電壓和質(zhì)量模塊獲取輸出電壓值Lab

30、view獲取數(shù)據(jù)流程輸入砝碼標(biāo)定質(zhì)量保存在相應(yīng)數(shù)組中以輸出電壓值數(shù)組為X軸，砝碼標(biāo)定質(zhì)量為Y軸，繪制采樣點(diǎn)保存按鈕按下功能三擬合模塊按下擬合按鈕，以輸出電壓值數(shù)組為X軸，砝碼標(biāo)定質(zhì)量為Y軸，擬合直線，得出斜率、截距和擬合殘差，繪制擬合直線保存斜率、截距和擬合殘差功能四輸入砝碼標(biāo)定質(zhì)量（正、反行程）由功能三中得到的斜率和截距，計(jì)算出砝碼質(zhì)量的測(cè)量值計(jì)算靜態(tài)特性指標(biāo)獲取輸出電壓值按下相應(yīng)的正/反形成按鈕按下標(biāo)定按鈕按下稱重按鈕用正行程三次的理論值的平均值減去反行程三次的理論值的平均值來(lái)計(jì)算遲滯誤差標(biāo)定模塊砝碼標(biāo)定質(zhì)量與砝碼測(cè)量質(zhì)量的線性度，相當(dāng)于以輸出電壓值與砝碼標(biāo)定質(zhì)量的線性度利用貝塞爾公式，計(jì)

31、算標(biāo)準(zhǔn)偏差和重復(fù)性按下停止標(biāo)定按鈕停止程序單片機(jī)不斷向串口發(fā)送更新的數(shù)據(jù)Labview獲取數(shù)據(jù)流程按下相應(yīng)“接收數(shù)據(jù)”按鈕從串口讀取數(shù)據(jù)保存在相應(yīng)數(shù)組中（4）Labview前面板最終設(shè)計(jì)圖：實(shí)物圖:實(shí)物圖：（5）、部分程序（6）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析Labview的部分輸入值及分析：（1） 功能二部分：數(shù)碼管顯示質(zhì)量，labview程序接收電壓(經(jīng)驗(yàn)收老師要求，labview數(shù)據(jù)保留兩位小數(shù))。標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量/kg00.51.01.52.0電壓/v0.000.050.090.140.19數(shù)碼管/kg0.000.40/0.601.001.40/1.602.00標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量/kg2.53.03.54.0電壓/v0.240.290.340.39數(shù)碼管/kg2.40/2.603.003.40/3.604.00（2） 功能四部分：標(biāo)定質(zhì)量（kg）0.000.501.001.502.002.503.003.504.00正行程1（kg）0.000.501.011.502.012.493.013.504.01標(biāo)定質(zhì)量（kg）4.003.503.002.502.001.501.000.500.00反行程1（kg）4.0