基于89S52的數(shù)字稱設(shè)計單片機課程設(shè)計

單片機系統(tǒng)課程設(shè)計單片機系統(tǒng)課程設(shè)計成績評定表設(shè)計課題：基于89S52的數(shù)字稱設(shè)計學院名稱：專業(yè)班級：學生姓名：學號：指導教師：設(shè)計地點：設(shè)計時間：指導教師意見：成績:簽名：年月日單片機系統(tǒng)課程設(shè)計課程設(shè)計名稱：基于89S52的數(shù)字稱設(shè)計專業(yè)班級：學生姓名：學號：指導教師：課程設(shè)計地點：課程設(shè)計時間：單片機系統(tǒng)課程設(shè)計任務書學生姓名專業(yè)班級學號題目課題性質(zhì)工程設(shè)計課題來源選題指導教師主要內(nèi)容（參數(shù)）1顯示數(shù)字2語音播報任務要求（進度）第1-2天：熟悉課程設(shè)計任務及要求，查閱技術(shù)資料，確定設(shè)計方案。第3-4天：按照確定的方案設(shè)計單元電路。要求畫出單元電路圖，元件及元件參數(shù)選擇要有依據(jù)，各單元電路的設(shè)計要有詳細論述。第5-6天：軟件設(shè)計，編寫程序。第7-8天：實驗室調(diào)試。第9-10天：撰寫課程設(shè)計報告。要求內(nèi)容完整、圖表清晰、文理流暢、格式規(guī)范、方案合理、設(shè)計正確，篇幅合理。主要參考資料（1）張迎新．單片微型計算機原理、應用及接口技術(shù)（第2版）[M]．北京：國防工業(yè)出版社，2004（2）偉福LAB6000系列單片機仿真實驗系統(tǒng)使用說明書（3）閻石．數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）．北京：高等教育出版社，2006（4）陳杰黃鴻.傳感器與檢測技術(shù)（第二版）.北京：高等教育出版社，審查意見系（教研室）主任簽字：年月日目錄1緒論.............................................................2總體方案設(shè)計......................................................2.1數(shù)字稱原理及基本思路...........................................2.2系統(tǒng)總體設(shè)計方案...............................................2.3傳感器的選擇....................................................2.4放大器的選擇....................................................2.5A/D轉(zhuǎn)化器的選擇................................................2.6單片機的選擇....................................................3硬件設(shè)計...........................................................3.1稱重傳感器......................................................3.2信號放大處理....................................................3.3信號轉(zhuǎn)換........................................................3.4單片機控制部分..................................................3.5鍵盤............................................................3.6LED............................................................3.7語音播報........................................................4軟件設(shè)計...........................................................4.1主程序流程圖....................................................4.2子程序流程圖....................................................4.2.1LED顯示子程序...............................................4.2.2A/D轉(zhuǎn)換子程序...............................................5系統(tǒng)仿真與調(diào)試.....................................................6設(shè)計總結(jié)..........................................................附錄1...............................................................附錄2...............................................................1緒論在當前社會，物品稱重是市場交易中很基本的活動，是商業(yè)領(lǐng)域最基本的衡具。在日常生活中，到處必須用到稱。尤其是現(xiàn)代超市和一些其他交易市場上，稱是必不可少的測重工具。隨著人們生活水平的不斷提高，商業(yè)行為也越來越現(xiàn)代化，人們對商品度量的速度和精度也提出了新的要求。數(shù)字稱在結(jié)構(gòu)和原理上取代了以杠桿平衡為原理的傳統(tǒng)機械式稱量工具。相比傳統(tǒng)的機械式稱量工具，數(shù)字稱具有稱量精度高、裝機體積小、應用范圍廣、易于操作使用等優(yōu)點。今后，隨著電子高科技的飛速發(fā)展，數(shù)字稱技術(shù)的發(fā)展定將日新月異。同時，功能更加齊全的高精度的先進數(shù)字稱將會不斷問世，其應用范圍也會更加拓寬。從實際情況看來，目前市場上使用的稱量工具，結(jié)構(gòu)復雜，運行不可靠，且成本高，精度穩(wěn)定性不好，調(diào)正時間長，易損件多，維修困難，裝機容量大，能源消耗大，生產(chǎn)成本高。而且目前市場上數(shù)字稱產(chǎn)品的整體水平不高，部分小型企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量差且技術(shù)力量薄弱，設(shè)備不全，缺乏產(chǎn)品的開發(fā)能力，產(chǎn)品質(zhì)量在低水平徘徊。因此，有針對性地開發(fā)出一套有實用價值的數(shù)字稱系統(tǒng)，從技術(shù)上克服上述諸多缺點，改善數(shù)字稱系統(tǒng)在應用中的不足之處，具有現(xiàn)實意義。2總體方案設(shè)計2.1數(shù)字稱原理及基本思路數(shù)字稱的工作原理是通過稱重傳感器采集到被測物體的重量并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號。輸出電壓信號通常很小，需要通過前端信號放大，再通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入到主控電路的單片機中處理，再經(jīng)過單片機控制顯示器，從而顯示出被測物體的重量。數(shù)字稱的基本思路是微控制器技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展和計算機技術(shù)的廣泛應用，電子產(chǎn)品的更新速度達到了日新月異的地步。本系統(tǒng)在設(shè)計過程中，除了能實現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能外，還增加了語音播報功能。按照設(shè)計的基本要求，系統(tǒng)可由單片機最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、幾部分組成。其中數(shù)據(jù)采集模塊由稱重傳感器、前端信號放大器件、A/D轉(zhuǎn)換組成。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送給控制器處理，由控制器完成對該數(shù)字量的處理，驅(qū)動顯示模塊完成人機間的信息交換。2.2系統(tǒng)總體設(shè)計方案選用稱重傳感器測量物體后，選用前置放大、A/D轉(zhuǎn)換等措施，在這個環(huán)節(jié)中使用信號放大和AD轉(zhuǎn)換之間獨立的器件，在顯示方面采用LED顯示器，增增加了鍵盤控制和語音播報電路。如圖所示原理框圖2.3傳感器的選擇在本設(shè)計中，傳感器是一個十分重要的元件，因此對傳感器的選擇也顯的特別的重要，不僅要注意其量程和參數(shù)，還要考慮到與其相配置的各種電路的設(shè)計的難易程度和設(shè)計性價比等等。所謂傳感器就是能感受規(guī)定的被測量，并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。通常傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中敏感元件指傳感器中能直接感受被測量的部分，轉(zhuǎn)換部分指傳感器中能將敏感元件輸出量轉(zhuǎn)換為適于傳輸和測量的電信號部分。通過以上系統(tǒng)總體方案設(shè)計，確立了以下兩種傳感器方案：方案一壓電傳感器壓電傳感器是一種典型的有源傳感器，又稱自發(fā)電式傳感器。其工作原理是基于某些材料受力后在其相應的特定表面產(chǎn)生電荷的壓電效應。壓電傳感器體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，適用于動態(tài)力學量的測量，不適合測頻率太低的被測量，更不能測靜態(tài)量。目前多用于加速度和動態(tài)力或壓力的測量。壓電器件的弱點：高內(nèi)阻、小功率。功率小，輸出的能量微弱，電纜的分布電容及噪聲干擾影響輸出特性，這對外接電路要求很高。方案二電阻應變式傳感器電阻應變式傳感器是一種利用電阻應變效應，將各種力學量轉(zhuǎn)換為電信號的結(jié)構(gòu)型傳感器。電阻應變片式電阻應變式傳感器的核心元件，其工作原理是基于材料的電阻應變效應，電阻應變片即可單獨作為傳感器使用，又能作為敏感元件結(jié)合彈性元件構(gòu)成力學量傳感器。導體的電阻隨著機械變形而發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做電阻應變效應。電阻應變片把機械應變信號轉(zhuǎn)換為ΔR/R后，由于應變量及相應電阻變化一般都很微小，難以直接精確測量，且不便處理。因此，要采用轉(zhuǎn)換電路把應變片的ΔR/R變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流變化。其轉(zhuǎn)換電路常用測量電橋。直流電橋的特點是信號不會受各元件和導線的分布電感及電容的影響，抗干擾能力強，但因機械應變的輸出信號小，要求用高增益和高穩(wěn)定性的放大器放大。下圖2-3為一直流供電的平衡電阻電橋，Ein接直流電源E：傳感器結(jié)構(gòu)原理圖當電橋輸出端接無窮大負載電阻時，可視輸出端為開路，此時直流電橋稱為電壓橋，即只有電壓輸出。當忽略電源的內(nèi)阻時，由分壓原理有：=當滿足條件R1R3=R2R4時，即電橋平衡應變片測量電橋在測量前使電橋平衡，從而使測量時電橋輸出電壓只與應變片感受的應變所引起的電阻變化有關(guān)。若差動工作，即， 應變片式傳感器有如下特點：（1）應用和測量范圍廣，應變片可制成各種機械量傳感器。（2）分辨力和靈敏度高，精度較高。（3）結(jié)構(gòu)輕小，對試件影響小，對復雜環(huán)境適應性強，可在高溫、高壓、強磁場等特殊環(huán)境中使用，頻率響應好。（4）商品化，使用方便，便于實現(xiàn)遠距離、自動化測量。通過以上對傳感器的比較分析，最終選擇了第二種方案。本系統(tǒng)選擇的是PM-23型稱重傳感器，量程3Kg，完全滿足本系統(tǒng)的精度要求。2.4放大器的選擇稱重傳感器輸出的信號一般電平較低，經(jīng)由電橋等電路變換后的信號亦難以直接用來顯示、記錄、控制或進行A/D轉(zhuǎn)換。為此，測量電路中常設(shè)有模擬放大環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)目前主要依靠由集成運算放大器的基本元件構(gòu)成具有各種特性的放大器來完成。放大器的輸入信號一般是由傳感器輸出的。傳感器的輸出信號不僅電平低，內(nèi)阻高，還常伴有較高的共模電壓。因此，一般對放大器有如下一些要求：（1）輸入阻抗應遠大于信號源內(nèi)阻。否則，放大器的負載效應會使所測電壓造成偏差。（2）抗共模電壓干擾能力強。（3）在預定的頻帶寬度內(nèi)有穩(wěn)定準確的增益、良好的線性，輸入漂移和噪聲應足夠小以保證要求的信噪比。從而保證放大器輸出性能穩(wěn)定。綜上分析，該設(shè)計在放大電路選用了LM358，該放大器件內(nèi)部包括有兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模組，音頻放大器、工業(yè)控制、DC增益部件和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。內(nèi)部原理圖特性：

（1）內(nèi)部頻率補償。

（2）直流電壓增益高(約100dB)。

（3）單位增益頻帶寬(約1MHz)。

（4）電源電壓范圍寬：單電源(3—30V)；雙電源(±1.5一±15V)。

（5）低功耗電流，適合于電池供電。

（6）低輸入偏流。

（7）低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流。

（8）共模輸入電壓范圍寬，包括接地。

（9）差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍。

（10）輸出電壓擺幅大（0至Vcc-1.5V)。

參數(shù)：

（1）輸入偏置電流45nA

（2）輸入失調(diào)電流50nA

（3）輸入失調(diào)電壓2.9mV

（4）輸入共模電壓最大值VCC~1.5V

（5）共模抑制比80dB

（6）電源抑制比100dB2.5A/D轉(zhuǎn)換器的選擇A/D轉(zhuǎn)換部分是整個設(shè)計的關(guān)鍵，這一部分處理不好，會使得整個設(shè)計毫無意義。目前，世界上有多種類型的ADC，有傳統(tǒng)的并行、逐次逼近型、積分型ADC，也有近年來新發(fā)展起來的流水線型ADC，多種類型的ADC各有其優(yōu)缺點并能滿足不同的具體應用要求[6]。在選擇A/D轉(zhuǎn)換器的時候應該遵循以下原則：（1）A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)：A/D轉(zhuǎn)換器決定分辨率的高低。在系統(tǒng)中，A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率應比系統(tǒng)允許引用誤差高一倍以上。（2）A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率：不同類型的A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率大不相同。積分型的轉(zhuǎn)換速率低，轉(zhuǎn)換時間從幾豪秒到幾十毫秒，只能構(gòu)成低速A/D轉(zhuǎn)換器，一般用于壓力、溫度及流量等緩慢變化的參數(shù)測試。逐次逼近型屬于中速A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時間為納秒級，用于個通道過程控制和聲頻數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。（3）A/D轉(zhuǎn)換器的有關(guān)量程引腳：有的A/D轉(zhuǎn)換器提供兩個輸入引腳，不同量程范圍內(nèi)的模擬量可從不同引腳輸入。（4）A/D轉(zhuǎn)換器的晶閘管現(xiàn)象：其現(xiàn)象是在正常使用時，A/D轉(zhuǎn)換器芯片電流驟增，時間一長就會燒壞芯片。在AD轉(zhuǎn)換模塊選用了ADC0832，該器件是美國國家半導體公司生產(chǎn)的一種8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小，兼容性，性價比高而深受單片機愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。學習并使用ADC0832可使我們了解A/D轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們使用單片機的技術(shù)水平提高。引腳如圖所示。ADC0832的特點：（1）8位分辨率；（2）雙通道A/D轉(zhuǎn)換；（3）輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；（4）5V電源供電時輸入電壓在0~5V之間；（5）工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為32μS；（6）一般功耗僅為15mW；（7）8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC多種封裝；（8）商用級芯片溫寬為0°Cto+70°C，工業(yè)級芯片溫寬為?40°Cto+85°C；其芯片接口說明為：（1）CS_片選使能，低電平芯片使能。（2）CH0模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用。（3）CH1模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用。（4）GND芯片參考0電位（地）。（5）DI數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。（6）DO數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。（7）CLK芯片時鐘輸入。（8）Vcc/REF電源輸入及參考電壓輸入（復用）。ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達256級，可以適應一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬電壓輸入在0~5V之間。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。2.6單片機的選擇AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。AT89C51單片機特點能與MCS-51兼容，有4K字節(jié)可編程閃爍存儲器，壽命能夠達到1000寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)可以保留時間長達10年，全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz，三級程序存儲器鎖定，128×8位內(nèi)部RAM，32可編程I/O線，兩個16位定時器/計數(shù)器，5個中斷源，可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。AT89S52單片機是AT89S系列中的增強型高檔機產(chǎn)品，它片內(nèi)存儲器容量是AT89C51的一倍，即片內(nèi)8KB的Flash程序存儲器和256B的RAM。AT89S52是一種兼容MCS51微控制器，工作電壓4.0V到5.5V，全靜態(tài)時鐘0Hz到33MHz，三級程序加密，32個可編程I/O口，2/3個16位定時/計數(shù)器，6/8個中斷源，全雙工串行通訊口，低功耗支持Idle和Power-down模式，Powerdown模式支持中斷喚醒，看門狗定時器，雙數(shù)據(jù)指針，上電復位標志。在工程應用中AT89S52有一顯著的優(yōu)勢：不需要燒寫器，只借助PC機的并口輸出和極為簡單的下載電路，便可將程序通過串行方式寫入單片機。并且下載電路可設(shè)計在系統(tǒng)中，可以隨時修改單片機的軟件而不對硬件做任何改動。由此，通過對目前主流型號的比較，我們最終選擇了AT89S52通用的普通單片機來實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計。3硬件設(shè)計3.1稱重傳感器PM-23電阻應變式壓力傳感器主要由彈性體、電阻應變片電纜線等組成，內(nèi)部線路采用惠更斯電橋，當彈性體承受載荷產(chǎn)生變形時，電阻應變片（轉(zhuǎn)換元件）受到拉伸或壓縮應變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減小），從而使電橋失去平衡，產(chǎn)生相應的差動信號，供后續(xù)電路測量和處理。內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示PM-23內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖當垂直正壓力P作用于梁上時，梁產(chǎn)生形變，電阻應變片R1，R3受壓彎拉伸，阻值增加；R2，R4受壓縮，阻值減??；電橋失去平衡，產(chǎn)生不平衡電壓，與作用在傳感器上載荷P成正比，從而將非電量轉(zhuǎn)化成為電量輸出。3.2信號放大處理采用LM358放大電路，3、4端接收PM-23型稱重傳感器的正負信號，經(jīng)過358的放大電路處理放大后傳輸?shù)紸DC0832。原理圖如圖所示3.3信號轉(zhuǎn)換通過以上信號放大處理，采用ADC0832將傳感器信號進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后形成數(shù)字信號，再經(jīng)過單片機進行數(shù)據(jù)處理。由于ADC0832為雙通道A/D轉(zhuǎn)換，采用CH0通道輸入，CS端片選使能，接單片機的P24端，VCC接電源正，GND接地，CLK為芯片時鐘輸入，接單片機的P25端，DI、DO共同接P26端。原理如圖所示ADC0832原理圖3.4單片機控制部分AT89S52具有如下特點：40個引腳，8kBytesFlash片內(nèi)程序存儲器，256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，3個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。主要功能特性見下表AT89S52功能兼容MCS-51指令系統(tǒng)8k可反復擦寫(>1000次）ISPFlashROM32個雙向I/O口4.5-5.5V工作電壓3個16位可編程定時/計數(shù)器時鐘頻率0-33MHz全雙工UART串行中斷口線256x8bit內(nèi)部RAM2個外部中斷源低功耗空閑和省電模式中斷喚醒省電模式3級加密位看門狗（WDT）電路軟件設(shè)置空閑和省電功能靈活的ISP字節(jié)和分頁編程雙數(shù)據(jù)寄存器指針引腳封裝如下圖所示：表3-1AT89S52功能兼容MCS-51指令系統(tǒng)8k可反復擦寫(>1000次）ISPFlashROM32個雙向I/O口4.5-5.5V工作電壓3個16位可編程定時/計數(shù)器時鐘頻率0-33MHz全雙工UART串行中斷口線256x8bit內(nèi)部RAM2個外部中斷源低功耗空閑和省電模式中斷喚醒省電模式3級加密位看門狗（WDT）電路軟件設(shè)置空閑和省電功能靈活的ISP字節(jié)和分頁編程雙數(shù)據(jù)寄存器指針引腳封裝如下圖所示：AT89S52的引腳圖引腳功能說明：VCC/GND：電源/接地引腳；Port0：P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口，端口置1(對端口寫1)時作高阻抗輸入端；P0還可以用作總線方式下的地址數(shù)據(jù)復用管腳，用來操作外部存儲器。在這種工作模式下，P0口具有內(nèi)部上拉作用。對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接收指令字節(jié)、校驗程序、輸出指令字節(jié)時，要求外接上拉電阻；Port1：P1是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口，輸出時可驅(qū)動4個TTL。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用；另外，P1.0、P1.1可以分別被用作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入(P1.0/T2)和觸發(fā)輸入(P1.1/T2EX)；對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接收低8位地址信息；Port2：P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口；輸出時可驅(qū)動4個TTL。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用；P2口在存取外部存儲器時，可作為高位地址輸出；內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接收高8位地址和控制信息；Port3：P3是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口，輸出時可驅(qū)動4個TTL。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。P3引腳功能復用見下表P3引腳功能復用P3.0串行通訊輸入(RXD)P3.1串行通訊輸出(TXD)P3.2外部中斷0(INT0)P3.3外部中斷1(INT1)P3.4定時器0輸入(T0)P3.5定時器1輸入(T1)P3.6外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通WRP3.7外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通RDRST：在振蕩器運行時，有兩個機器周期(24個振蕩周期)以上的高電平出現(xiàn)在此管腳時，將使單片機復位。只要這個管腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復位。復位后P0—P3口均置1，管腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當復位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為ROM的00H處開始運行程序；ALE/PROG：訪問外部存儲器時，ALE(地址鎖存允許)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)，即使不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率輸出脈沖信號(此頻率是振蕩器頻率的1/6)，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，出現(xiàn)一個ALE脈沖；PSEN：該引腳是外部程序存儲器的選通信號輸出端。當AT89S52由外部程序存儲器取指令或常數(shù)時，每個機器周期輸出2個脈沖，即兩次有效。但訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將不會有脈沖輸出；EA/Vpp：外部訪問允許端。當該引腳訪問外部程序存儲器時，應輸入低電平。要使AT89S52只訪問外部程序存儲器(地址為0000H-FFFFH)，這時該引腳必須保持低電平。XTAL1、XTAL2：XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應直接加到XTAL1，而XTAL2懸空。內(nèi)部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為12MHz，時鐘頻率就為6MHz。晶振的頻率可以在1MHz至24MHz內(nèi)選擇，電容取30PF左右。單片機控制部分原理圖如下圖P0.0~P0.7接LED數(shù)碼管；；P1.0~P1.7端接語音芯片A0~A7端口；P2.0~P2.3端接數(shù)碼管位選G1~G4驅(qū)動部分的R1~R4；P2.4~P2.6端接ADC0832的CS、CLK、DIO端；P3.6端接S2語音播報按鈕；P3.7端接語音芯片ISD1420的PLAYE端；XTAL1、XTAL2端接晶振。3.5鍵盤在該課題設(shè)計中簡單運用了鍵盤按鈕的功能，分別在單片機的復位和語音電路的開關(guān)上采用了鍵盤，使用鍵盤可以使該電子稱設(shè)計更顯人性化。原理圖如下圖鍵盤按鈕原理圖3.6LED在顯示方面，采用了LED數(shù)碼管顯示，簡潔明了。管腳與單片機的P0端相接，在電路處理完善上，為了使器件功能運行正常，增加了Q1、Q2、Q3、Q4三極管進行電壓放大處理。原理圖如下圖 3.7語音播報在語音播報部分采用了ISD1420語音芯片，芯片的A端與單片機的P1端相接，進行數(shù)據(jù)間的相互傳輸。該芯片中已燒錄好“0~9、點、千克、物體重量是”等語音內(nèi)容，在播報時對其進行選址即可。芯片外圍電路的原理圖設(shè)計如下圖4軟件設(shè)計4.1主程序流程圖主流程圖4.2子程序流程圖4.2.1LED顯示子程序LED顯示子程序主要是顯示所稱物體重量，是十分重要的程序之一。而顯示子程序是其他程序所需要調(diào)用的程序之一，因此，顯示子程序的設(shè)計就顯得舉足輕重。設(shè)計顯示子程序的流程圖如下圖LED顯示子程序流程圖4.2.2A/D轉(zhuǎn)換子程序A/D轉(zhuǎn)換子程序主要是指在系統(tǒng)開始運行時，把稱重傳感器傳遞過來的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳遞到單片機所涉及到的程序設(shè)計。設(shè)計流程圖如圖A/D轉(zhuǎn)換子程序流程圖5系統(tǒng)仿真與調(diào)試在完成數(shù)字稱的設(shè)計后，需要對其進行調(diào)試，確定其精確度以及誤差。由于條件有限，僅采用了一個100g、一個200g的砝碼對其進行測試。測試結(jié)果如下所示：（1）當在數(shù)字稱的托盤處放上100g砝碼時，測量的數(shù)值為0.10，單位為千克。實物如圖所示：100g砝碼測試（2）當在數(shù)字稱的托盤處放上200g砝碼時，測量的數(shù)值為0.20，單位為千克。實物如圖所示：200g砝碼測試（3）當在數(shù)字稱的托盤處同時放上100g和200g砝碼時，第一次測量的數(shù)值為0.29，第二次測量的數(shù)值為0.31，單位為千克。實物如圖所示：300g砝碼測試一300g砝碼測試二從以上對數(shù)字稱的測試看來，該電子稱設(shè)計存在一定的誤差，其LED數(shù)碼管顯示的最小分辨率為0.01kg，當物體重量低于10g時，則不能顯示，且顯示的物體重量值會發(fā)生微小變化，硬件部分抗干擾性不強，數(shù)字稱的調(diào)試基本完成。6設(shè)計總結(jié)經(jīng)過兩周的努力，終于按照進度要求完成了設(shè)計，雖然遇到了很多困難，但是在老師的指導以及自己的努力下，終于取得了一定成果。一、工作及結(jié)論1、熟悉單片機功能及工作特性，掌握其接口擴展方法。2、通過對數(shù)據(jù)采集部分的分析，了解了各種傳感器、放大器及A/D轉(zhuǎn)換器有了更深的認識。3、對鍵盤和顯示器進行選型比較，得出各種型號優(yōu)劣比。4、采用面向?qū)ο蟮乃枷?，分層次、分模塊構(gòu)建設(shè)計的總體框架。二、存在的問題1、在這次設(shè)計中方案考慮不夠完全，在測量精度上有待提高。2、沒有擴展更多電路，如溫度測量電路等，可以精確測量出實時溫度。3、系統(tǒng)設(shè)計不夠優(yōu)化，有待改善。比如過載的時候沒有設(shè)計蜂鳴器報警。4、對各種實用芯片價格了解不夠，選擇上任有欠缺，所選的稱重傳感器價格較貴。這些都為我今后的學習和工作留下了積極的影響。附錄1#include<AT89X52.H>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharcodedispcode[]={0xc0，0xf9，0xa4，0xb0，0x99，0x92，0x82，0xf8，0x80，0x90，0Xff，0x8c};uchart;uchardispbuf[4]={0，0，0，0};ucharcodetable[]={0x00，0x04，0x08，0x0c，0x10，0x14，0x18，0x1c，0x20，0x24，0x28，0x2c，0x38，0x6c}; uchardispcount;uintAD_val;ucharInt，Dec;uintT_num=0; sbitW0=P2^3;sbitW1=P2^2;sbitW2=P2^1;sbitW3=P2^0;sbitPIN=P0^7;sbitCS=P2^4;sbitCLK=P2^5;sbitDIO=P2^6;sbitk1=P3^6; sbitPLAYEN=P3^7;bitflog=0;bitflog1=0;bitflog2=0;bitflag2=0;/***********************延時子程序***********************/voiddelayms(uintxms){ uinti，j; for(i=xms;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--);}/************************按鍵子程序***********************/voidkey(){ if(k1==0) { flog1=1; while(!k1); }}/****************將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號******************/ucharA_D(){uchari，dat;CS=1;CLK=0;CS=0;DIO=1;CLK=1;CLK=0;DIO=1;CLK=1;CLK=0;DIO=0;CLK=1;CLK=0;DIO=1;CLK=1;for(i=0;i<8;i++){CLK=1;CLK=0;dat<<=1; dat|=(uchar)DIO; } CS=1; returndat; }/********************顯示子函數(shù)*******************/voiddisplay(){ dispbuf[3]=10; dispbuf[2]=(uchar)Int; dispbuf[1]=(uchar)Dec/10; dispbuf[0]=(uchar)Dec%10;}/**********************語音播報********************/voidbobao(){ if(flog1==1) { dispbuf[3]=11; flog1=0; P1=table[12]; PLAYEN=0; delayms(3); PLAYEN=1; 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}dispcount++;if(dispcount==4)dispcount=0;if(T_num==100){ T_num=0; flog=1;}}附錄2

基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)H