基于單片機(jī)電子秤設(shè)計(jì)-智能電子稱

第一章能說集部分由稱重傳感器，信號(hào)的前期處理和A/D轉(zhuǎn)換部分組成，包括運(yùn)算放大器LM317和LM337為設(shè)計(jì)電路以提供系統(tǒng)正常工作電源。系統(tǒng)的部分應(yīng)用單片機(jī)C語言進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了該設(shè)計(jì)的全部控制功能。該電子秤可以實(shí)現(xiàn)基本的稱重功能（稱重范圍為0～9.999Kg，重量誤差不商品的單價(jià)，還具有超量程和欠量程的功能。的或其它形式的適合于計(jì)量求值的信號(hào)所用的一種輔助。信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。其中敏感元件指?jìng)髁康男畔ⅲ⒛軐z測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。為10-6~10-2，隨之而產(chǎn)生的電阻變化率也大10-6~10-2數(shù)量級(jí)之間。這稱重傳感器工作原理框圖如圖2-1所示：載荷 應(yīng)變 電阻變化 輸出電 如圖2- 橋式測(cè)量電若不考慮V= R1 R3R4R1R2R3R4R，V=0V= R R RR1R RR3RR4 V=eR1R2R3R44

R如果四個(gè)橋臂應(yīng)變片的靈敏系數(shù)相同，且R

Kε，V=eK(ε1-ε2+ε3-ε44感器受力作用后發(fā)生變形。在力的作用下，R1、R3△R1、△R1=△R3=+△Rε1=ε3=△R2△R4=-△Rε2ε4因此，V=eK×4εeKεRm，4

2R R2Rm Re KR2Rm R令

= ，則UeU

KR對(duì)于一個(gè)高精度的應(yīng)變傳感器來說4個(gè)應(yīng)變片組成橋式測(cè)量電路還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)第二章總體設(shè)測(cè)量精度：≤秤量程，即過載情況或者是物品重量小于A/D轉(zhuǎn)換器所能轉(zhuǎn)換的最小精度，塊完成人機(jī)間的信息交換。此外添加了一個(gè)過載、欠量提示的特殊功能。AT89S52單片機(jī)是AT89S系列中的增強(qiáng)型高檔機(jī)產(chǎn)品，它片內(nèi)器容量是AT89S51的一倍，即片內(nèi)8KB的Flash程序器和256B的RAM。另外，它還增加了一個(gè)功能極強(qiáng)的、具有獨(dú)特應(yīng)用的16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器2等多種功能。在工程應(yīng)用中AT89S52有一顯著的優(yōu)勢(shì)：不需要燒寫器，只借助PC機(jī)的并口輸出和極由此，通過對(duì)目前主流型號(hào)的比較，最終選擇了AT89S52通用的普通單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。AT89S52MCS514.0V16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，6/8個(gè)中斷源，全雙工串行通訊口，低功耗支持Idle和上電復(fù)位標(biāo)志。另外在外擴(kuò)展了32K數(shù)據(jù)器，以滿足系統(tǒng)要求。A/D轉(zhuǎn)換器是一種能把輸入模擬電壓或電流-成與它成正比的數(shù)字量，也就中用的比較多的是雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器和△－∑型A/D轉(zhuǎn)換器。2-6VX是檢測(cè)電壓。雙積分其次雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器具有很強(qiáng)的能力。對(duì)正負(fù)對(duì)稱的工頻干擾信號(hào)作為電子秤，系統(tǒng)對(duì)AD的轉(zhuǎn)換速度要求并不高，精度上14位的AD足以滿足要求。另外雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器較強(qiáng)的能力，和精確的差分輸入，低廉的價(jià)格。最終選擇了精度為10Kg/20000=0.5gICL7135。ZLG7289是周立功單片機(jī)公司設(shè)計(jì)的串行輸入輸出可編程鍵盤顯示，有有譯碼電路，大大簡化了程序。最終選擇ZLG7289作為鍵盤掃描顯示 雖然ZLG7289具有控制數(shù)碼管顯示的功能，但考慮到本題目要求中文顯示，數(shù)碼管，只能考慮用帶有中文字庫的液晶顯示器。由于可以分頁顯示，無需太大屏幕，最終選擇點(diǎn)陣式128×64型LCD—OCM4x8C。 第三章硬件設(shè)計(jì)與AT89S52腳結(jié)構(gòu)。內(nèi)集成了通用8位 微型計(jì)算機(jī)的AT89S52可為許多 （RAM，35個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串此外，AT89S52設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz，并可通過設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器、串行口、外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品·4.5-5.5V·256x8bit···（WDT）·設(shè)置空閑和省電功·如表3- AT89S52功3-1AT89S52P1口和P2.0～P2.6口作為地址總線，其中P1口作為低地址線和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，P2.0～P2.6口做高地址線。P2.7作為62256的片選控制總線，ALE接鎖存器74LS373的使能端。P3.6和P3.7作為外部數(shù)據(jù)器寫/讀選通信號(hào)輸出端分別接62256的/WE和/OE端。3-2主控電路設(shè)計(jì)圖3-3信號(hào)濾波放大圖微弱信號(hào)Vi1和Vi2被分別放大后從AD620的第6腳輸出。A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135的輸入電壓變化范圍是-2V～+2V，傳感器的輸出電壓信號(hào)在0～20mv左右，因此放大器的放200～300左右，可將R9接成1K的滑動(dòng)變阻器。由于ICL7135對(duì)高圖中的LM741的輸出端與AD620的地端相連，LM741的2腳與6腳相連構(gòu)成電壓跟隨器，R15與正負(fù)電源相接，通過改變R15的阻值可使VO與RET之間的壓差在A/D轉(zhuǎn)換后的結(jié)果時(shí)，選用數(shù)據(jù)選擇器作為數(shù)據(jù)的控制器，這樣簡化在ICL7135進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后輸出的/STRB負(fù)脈沖引起AT89S52中斷。同時(shí)在第一個(gè)/STB負(fù)脈沖時(shí)由將P1.7口置0，因而使S=0，使74LS157的Y（1Y2Y3Y4Y=（4A3A2A1A。AT89S52讀P1.0～P1.3口便讀得BCD碼，此時(shí)D5=1。此后，D4，D3，D2，D1輪流為“1即可讀得千位、百位、十位和個(gè)位的BCD碼。 D5、D4、D3、D2、D1（均為正脈沖D5BCDD3、D2、D1為正脈沖時(shí)各對(duì)應(yīng)百、十、個(gè)位的BCD碼。在D1正脈沖的中間，脈沖寬度為T/2。測(cè)電壓的大小成比例。如果利用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器對(duì)ICL7135的時(shí)鐘脈沖計(jì)Busy10001，其余數(shù)等于被測(cè)電壓的如表3- ZLG7289引腳說 說46片選輸入端此引腳為低電平時(shí)可向發(fā)送指令78串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端當(dāng)接收指令時(shí)此引腳為輸入端當(dāng)鍵盤數(shù)據(jù)時(shí)此引腳在讀指令最后一9g~aZLG7289采用串行方式與微處理器通訊,串行數(shù)據(jù)從DATA引腳送入，上升沿被寫入ZLG7289的緩沖寄存器。ZLG728918BIT8CLK3、鍵盤數(shù)據(jù)指令寬度為16個(gè)BIT，前8個(gè)為微處理器發(fā)送到ZLG7289的指令，后8BITZLG7289返回的鍵盤代碼，執(zhí)行此ZLG7289DATA在第9CLK脈沖的上升沿變?yōu)檩敵鰻顟B(tài)并與第16個(gè)脈沖的下降沿恢復(fù)為輸入3-8圖3- 鍵盤接口鍵盤控制ZLG7289控制鍵盤的掃描，當(dāng)監(jiān)測(cè)到有鍵按下后ZLG7289的9腳P3.0口以串行方式讀入。因?yàn)椴樵兎绞綍?huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，所以本系統(tǒng)采用的288只鍵盤連接位選線DIG0～DIG7的8只位選電阻應(yīng)遵從一定的55010下拉電阻的取值范圍是10K～100K，位選電阻的取值范圍是1K～10K。所以取上拉電阻為10K，下拉電阻為100K。ZLG7289需要一外接晶體振蕩電路供系統(tǒng)工作,其典型值分別為F=16MHzC=15pF。實(shí)際使用時(shí)取F=12MHz，C=15pF。該模塊的控制/驅(qū)動(dòng)器采用矽創(chuàng)電子公司的ST7920，因而具有較強(qiáng)的控制顯4位并行、8位并行、2線串行、3線串行多種接口方式。2.7V～5.5V引 12邏輯電源345H：讀，L：6789復(fù)位（低電平有效背光源正極背光源負(fù)極（LED-時(shí)鐘線SCLKP1.6；RS固定接高電平。此為典型二線串行模式。3-4RAM地址與字符顯示位置關(guān)系當(dāng)模塊的PSB腳接低電平時(shí)，模塊即進(jìn)入串行接口模式。串行模式使用串行數(shù)SIDSCLK23-102沖。首先，單片機(jī)要給出數(shù)據(jù)傳輸起始位，這里是以5個(gè)連續(xù)的“1”作數(shù)據(jù)起則置為“0或指令的4放在3個(gè)字4位4位也置為ICL7135OR（超載）UR（欠量程），經(jīng)非門后形成低如圖3- 電路原理第四章設(shè)計(jì)流程圖及程序計(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如圖4-1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(duì)參數(shù)的，4-2主程序設(shè)計(jì)流程圖uchardsel;//分度值uchardp;/floatbeilv;uintcode//0,1,2,3 4,5,6,7,8,ucharcode//A,b,C,d,E,F,暗,-,t,P//H,L,o,J,r,n,U, //0, sbitP_OE sbitP_LE sbitbuz0 sbitbuz1 bitb_follow;//啟動(dòng)零位標(biāo)記bitb_followdelay;//第一次不進(jìn)行零位bitb_steady;//穩(wěn)定標(biāo)記void(*datatask)(void);//函數(shù)指針變量，接受下一步要做的任務(wù)uintidatafendushu;//分度數(shù)ucharidatatemp_var;ucharweight_dp;//小數(shù)點(diǎn)位數(shù)ucharfu_number;//負(fù)號(hào)顯示位置ucharwdcount;//穩(wěn)定計(jì)數(shù)ucharadup_count;//異常值計(jì)數(shù)ucharaddcount3;//累加次數(shù)externvoidkey_scan(void);//按鍵掃描externvoidweight_disp(void);//重量計(jì)算，超載externvoidstart_set(void);//單片機(jī)初始化設(shè)置externvoidadc(void);//ADexternvoidfun_weight(void);//正常稱重狀態(tài)externvoidbd_start(void);//重量或電壓標(biāo)定選擇externvoiddy_disp(void);//電壓顯示externvoidled_disp(ulongtemp,ucharexternucharget_jiaoyan(uchar*address,ucharnum);//計(jì)算校驗(yàn)字externvoidneima(void);voiddelay60ms(uchartime);//40msvoidver_disp(void);//顯示版本號(hào)voidmain(void){ //ad初始化 bdf_dp_temp=bdf.dp;//保存小數(shù)點(diǎn)（標(biāo)定修改參數(shù)時(shí)用） {case0xc0:b_biaoding=1;task=bd_start;}{ //A/D采樣 weight_disp();//重量顯示 (*task)();//任務(wù)切換函數(shù)}}voidfendu_val(void)//分度數(shù)運(yùn)算 ulongtemp;if(i==0)}voidver_disp(void)//顯示版本號(hào)及最大量程{weight_led[0]=7;//weight_led[1]=1;//weight_led[2]=2;//2weight_led[3]=17;//-weight_led[4]=0;//weight_led[5]=5;//5weight_led[0]=15;//Fdelay60ms(20);//40ms延時(shí)A/D數(shù)據(jù)處理(采用數(shù)組平均值法YN

Y如圖4- 信號(hào)采樣與A/D轉(zhuǎn)換子程序的設(shè)externucharcodeadcount2[3];externbitbAd;//已產(chǎn)生AD值externbitb_warnled;externbitb_steady;externbitb_up_last;externucharexternucharadd_count;//ADexternulongidataadd_val;//ADexternucharwdcount;externucharaddcount3;externulongidataup_val;externulongidataadval;//AD采樣externulongidataexternucharidatafollow_time;//零位時(shí)voidulongbuf_left(ulongvoid ulongtemp1;ulongtemp2;uchari;{4.3重量顯示是否是否超是否有顯示皮重顯示毛顯顯示返返如圖4-4如圖4- 程序externbitb_keyok bitb_longdown;//長按下標(biāo)記externucharkey_num;//鍵值externucharkey_temp;//臨時(shí)鍵值externucharkey_count;//鍵長按計(jì)數(shù)externucharkey_dly;//鍵去抖動(dòng)延時(shí)externu