基于單片機(jī)控制的電子稱的設(shè)計(jì).doc

I 基于單片機(jī)控制的電子稱的設(shè)計(jì) 摘摘 要要 本文設(shè)計(jì)的電子秤以單片機(jī)為主要部件 用 C 語(yǔ)言進(jìn)行軟件設(shè)計(jì) 硬件則以傳感器 放大系統(tǒng) A D 轉(zhuǎn)換系統(tǒng) CPU 控制系統(tǒng) LCD 顯示系統(tǒng) 報(bào)警系統(tǒng)及鍵盤控制系統(tǒng)七個(gè)部分組成 通過(guò)對(duì)電路輸出 電壓和標(biāo)準(zhǔn)重量的線性關(guān)系 建立具體的數(shù)學(xué)模型 將電壓量綱 V 改為重量綱 g 即成為一臺(tái)原始電子秤 在此基礎(chǔ)上增加了 LCD 顯示 鍵盤控制及閾值報(bào)警功能 隨時(shí)可改變上限閾值 調(diào)節(jié) 單價(jià) 去皮處理 顯示總價(jià)格的功能 使本產(chǎn)品智能化 符合現(xiàn)代社 會(huì)電子信息化的要求 關(guān)鍵詞 單片機(jī) 傳感器 A D 轉(zhuǎn)換 LCD 顯示 閾值報(bào)警 II THE DESIGN OF MCU BASED ELECTRONIC WEIGHER ABSTRACT In this paper SCM was chosen as the main component of the electronic weigher Software program was designed by using C language and the hardware contains 7 parts sensor amplification system A D conversion system CPU LCD display system alarm system and keyboard control system circuit By examining the linear relationship between the output voltage and the standard weight a specific mathematical model was established and then we should change the voltage dimensionality V to weight voltage g thus a original electronic weigher was obtained On this basis the electronic weigher can be intelligentized by adding LCD display system keyboard control system and threshold alarm system The upper threshold and the unit price of the electronic weigher can be changed at any time and the total price can be displayed on the LCD This intelligentized product meets the requirements of this electronic times Key Words SCM sensor A D conversion LCD display threshold alarm III 目錄目錄 摘摘 要要 I ABSTRACT II 目錄目錄 III 第第 1 章章緒論緒論 1 1 1引言 1 1 2本設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 1 1 3本設(shè)計(jì)的選題及意義 2 第第 2 章章總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì) 3 2 1顯示器的選擇方案 3 2 2AD 芯片的選擇方案 3 2 3CPU 的選擇方案 4 2 4總體方案的設(shè)計(jì) 4 第第 3 章章硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì) 6 3 1傳感器的設(shè)計(jì) 6 3 1 1 電阻應(yīng)變式傳感器的組成及原理 6 3 1 2 電阻應(yīng)變式傳感器測(cè)量電路的設(shè)計(jì) 7 3 2A D 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì) 8 3 2 1 ADC0809芯片的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 8 3 2 2 ADC0809芯片的外部結(jié)構(gòu) 9 3 2 3 ADC0809芯片的使用說(shuō)明 10 3 2 4 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) 10 3 3CPU 控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì) 11 3 3 1 AT89C52芯片簡(jiǎn)介 11 3 3 2 AT89C52芯片的引腳說(shuō)明 11 3 3 3 單片機(jī)控制電路的設(shè)計(jì) 13 3 4顯示系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì) 14 IV 3 4 1 液晶顯示簡(jiǎn)介 14 3 4 2 LCD1602的結(jié)構(gòu)及引腳功能 15 3 4 3 顯示電路的硬件設(shè)計(jì) 16 3 5報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 16 3 6產(chǎn)品實(shí)物圖 17 第第 4 章章軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) 18 4 1主程序的設(shè)計(jì) 18 4 2AD 數(shù)據(jù)采集及處理子程序的設(shè)計(jì) 18 4 3鍵盤處理程序的設(shè)計(jì) 20 第第 5 章章設(shè)計(jì)結(jié)果與展望設(shè)計(jì)結(jié)果與展望 22 5 1設(shè)計(jì)結(jié)果 22 5 2展望 23 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 24 附錄附錄 1 25 附錄附錄 2 26 致謝致謝 33 作品使用說(shuō)明書作品使用說(shuō)明書 34 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 第第 1 章章 緒論緒論 1 11 1引言引言 隨著時(shí)代科技的迅猛發(fā)展 微電子學(xué)和計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代電子技術(shù)的成就給傳統(tǒng) 的電子測(cè)量與儀器帶來(lái)了巨大的沖擊和革命性的影響 常規(guī)的測(cè)試儀器儀表和控 制裝置被更先進(jìn)的智能儀器所取代 使得傳統(tǒng)的電子測(cè)量?jī)x器在遠(yuǎn)離 功能 精 度及自動(dòng)化水平定方面發(fā)生了巨大變化 并相應(yīng)的出現(xiàn)了各種各樣的智能儀器控 制系統(tǒng) 使得科學(xué)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用工程的自動(dòng)化程度得以顯著提高 1 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái) 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步 工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化 智能化水平 的提高 各行業(yè)對(duì)稱重計(jì)量提出了許多新要求 歸納起來(lái)主要是 稱重技術(shù)從靜 態(tài)稱重向動(dòng)態(tài)稱重方向發(fā)展 測(cè)量方法從模擬測(cè)量向數(shù)字測(cè)量方向發(fā)展 測(cè)量特 點(diǎn)從單參數(shù)測(cè)量向多參數(shù)測(cè)量方向發(fā)展 電子衡器產(chǎn)品的技術(shù)性能向高速率 高 準(zhǔn)確度 高穩(wěn)定性 高可靠性方向發(fā)展 2 1 21 2本設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀本設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 近幾年 我國(guó)的電子稱重系統(tǒng)從最初的機(jī)電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和 數(shù)字智能型 電子稱重技術(shù)逐漸從靜態(tài)稱重向動(dòng)態(tài)稱重發(fā)展 從模擬測(cè)量向數(shù)字 測(cè)量發(fā)展 從單參數(shù)測(cè)量向多參數(shù)測(cè)量發(fā)展 電子稱重系統(tǒng)制造技術(shù)及其應(yīng)用得 到了新發(fā)展 國(guó)內(nèi)電子稱重技術(shù)基本達(dá)到國(guó)際上 20 世紀(jì) 90 年代中期的水平 少 數(shù)產(chǎn)品的技術(shù)已處于國(guó)際領(lǐng)先水平 做為重量測(cè)量?jī)x器 智能電子秤在各行各業(yè) 開始顯現(xiàn)其測(cè)量準(zhǔn)確 測(cè)量速度快 易于實(shí)時(shí)測(cè)量和監(jiān)控的巨大優(yōu)點(diǎn) 并開始逐 漸取代傳統(tǒng)型的機(jī)械杠桿測(cè)量稱 成為測(cè)量領(lǐng)域的主流產(chǎn)品 在國(guó)際上 一些發(fā)達(dá)國(guó)家在電子稱重力一面 從技術(shù)水平 品種和規(guī)模等方 到了較高的水平 特別是在準(zhǔn)確度和可靠性等方面有了很大的提高 其中梅特勒 一托利多公司生產(chǎn)的 BBK4 系列高精度電子秤精度達(dá)到了 1mg 速度大約為 1 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 次 秒 3 目前 電子秤在稱量速度方面需要進(jìn)一步的研究 在稱重傳感器方面 國(guó)外產(chǎn)品的品種和結(jié)構(gòu)又有創(chuàng)新 技術(shù)功能和應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大 1 31 3本設(shè)計(jì)的選題及意義本設(shè)計(jì)的選題及意義 作為重量測(cè)量?jī)x器 智能電子秤在各行各業(yè)開始顯現(xiàn)其測(cè)量準(zhǔn)確 測(cè)量速度 快 易于實(shí)時(shí)測(cè)量和監(jiān)控的巨大優(yōu)點(diǎn) 并開始逐漸取代傳統(tǒng)型的機(jī)械杠桿測(cè)量稱 成為測(cè)量領(lǐng)域的主流產(chǎn)品 3 隨著數(shù)字信息時(shí)代的到來(lái) 在工業(yè)過(guò)程檢測(cè)和稱重計(jì)量與控制系統(tǒng)中 數(shù)字 化電子稱和數(shù)字稱重系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越多 本設(shè)計(jì)則是以智能電子測(cè)量為設(shè)計(jì)方向 將傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)放大系統(tǒng)放 大 再經(jīng)過(guò) A D 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后將信號(hào)發(fā)送到 CPU 控制系統(tǒng)處理并傳 送給 LCD 顯示系統(tǒng)顯示 在此基礎(chǔ)上還增加了鍵盤控制及閾值報(bào)警功能 隨時(shí) 可改變稱重上限閾值 調(diào)節(jié)單價(jià) 顯示總價(jià)格 去皮處理等功能 使本產(chǎn)品進(jìn)一 步智能化 更接近本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 第第 2 章章 總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì) 在智能化電子測(cè)量的設(shè)計(jì)理念要求下 本設(shè)計(jì)由以下七部分組成 電阻應(yīng) 變式傳感器 放大系統(tǒng) A D 轉(zhuǎn)換系統(tǒng) CPU 控制系統(tǒng) LCD 顯示系統(tǒng) 報(bào)警 系統(tǒng)及鍵盤控制系統(tǒng) 其結(jié)構(gòu)原理圖如圖 2 1 所示 2 12 1顯示器的選擇方案顯示器的選擇方案 方案一 采用 LED 數(shù)碼管 顯示 LED 數(shù)碼管 是 light emitting diode 的縮寫 它經(jīng)過(guò)合理的設(shè)置可以完成顯示被測(cè)物質(zhì)量 單價(jià) 總價(jià)以及可測(cè)上限 值的任務(wù) 并且經(jīng)濟(jì)耐用 同時(shí) LED 具有高亮度 高刷新率的優(yōu)點(diǎn) 能提供寬 達(dá) 160 的視角 可以在較遠(yuǎn)的距離上看清楚 但是它的顯示存在信息量少 顯示 不直觀 不易理解 連線復(fù)雜等缺點(diǎn) 方案二 采用 LCD 液晶屏 顯示 LCD 液晶屏 是 Liquid Crystal Display 的縮寫 它具有字符顯示的功能 不但可以同時(shí)顯示被測(cè)物質(zhì)量 單價(jià) 總價(jià)以及可測(cè)上限值 還可以同時(shí)顯示相應(yīng)的控制命令 指示符號(hào)及單位等 信 息量豐富且直觀易懂 另外 液晶顯示有功耗低 體積小 質(zhì)量輕 壽命長(zhǎng) 不 產(chǎn)生電磁輻射污染等優(yōu)點(diǎn) 綜合比較二者的優(yōu)缺點(diǎn) 本設(shè)計(jì)最終采用 LCD1602 作為顯示器 2 22 2AD 芯片的選擇方案芯片的選擇方案 方案一 采用 AD7810 作為 A D 轉(zhuǎn)換器件 AD7810 是美國(guó)模擬器件公司 Analog Devices 生產(chǎn)的一種低功耗 10 位高速串行 A D 轉(zhuǎn)換器 該產(chǎn)品有 8 腳 DIP 和 SOIC 兩種封裝形式 并帶有內(nèi)部時(shí)鐘 它的外圍接線極其簡(jiǎn)單 AD7810 的轉(zhuǎn)換時(shí)間為 2 s 采用標(biāo)準(zhǔn) SPI 同步串行接口輸出和單一電源 2 7V 5 5V 供電 在自動(dòng)低功耗模式下 該器件在轉(zhuǎn)換吞吐率為 1kSPS 時(shí)的 功耗僅為 27 W 因此特點(diǎn)適合于便攜式儀表及各種電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合使用 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 方案二 采用 ADC0809 作為 A D 轉(zhuǎn)換器件 ADC0809 是采樣分辨率 為 8 位的 微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 組件 其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多 路開關(guān) 它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào) 只選通8 路模擬輸入信號(hào)中 的一個(gè)進(jìn)行 A D 轉(zhuǎn)換 它是逐次逼近式 A D 轉(zhuǎn)換器 可以和單片機(jī)直接接口 綜上所述 由于考慮到 8 位模數(shù)轉(zhuǎn)換已經(jīng)滿足本次設(shè)計(jì)要求 而且 ADC0809 的價(jià)格相對(duì)較低 所以 本設(shè)計(jì)采用 ADC0809 作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器件 2 32 3CPU 的選擇方案的選擇方案 方案一 采用傳統(tǒng)的 8 位的 51 系列單片機(jī)作為系統(tǒng)控制器 AT89C52 是一 個(gè)低電壓 高性能 CMOS 8 位單片機(jī) 片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 器件采 用 ATMEL 公司的高密度 非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn) 兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS 51 指令 系統(tǒng) 片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元 功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可以提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合 而且我們做的很多產(chǎn)品都是在 51 的基礎(chǔ)上完成 對(duì) 51 系列的單片機(jī)相對(duì)來(lái)說(shuō)較為熟悉 方案二 采用 32 位的 ARM2138 作為系統(tǒng)控制器 ARM2138 具有強(qiáng)大的存 儲(chǔ)空間 內(nèi)嵌 32K 片內(nèi)靜態(tài) RAM 和 512K 的 flash 存儲(chǔ)器 可以實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)可編 程 ISP 在應(yīng)用可編程 IAP 2 個(gè) 8 路 10 位 A D 轉(zhuǎn)換器 1 個(gè) D A 轉(zhuǎn)換器 轉(zhuǎn)換迅速準(zhǔn)確 引腳資源豐富 多達(dá) 47 個(gè)可承受 5V 電壓的通用 I O 口 多個(gè)串 行接口 包括 2 個(gè) 16C550 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) UART 2 個(gè)高速 I2C 接口 400Kb s SPI 和具有緩沖作用和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可變功能的 SSP 但價(jià)格相對(duì)較高 綜上分析 由于考慮到器件的價(jià)格 現(xiàn)有資源和對(duì)器件的掌握程度 控制器 模塊選擇方案一 2 42 4總體方案的設(shè)計(jì)總體方案的設(shè)計(jì) 綜合考慮本次設(shè)計(jì)要求 現(xiàn)有元器件資源 元器件價(jià)格和對(duì)元器件的熟悉 掌握程度 本次設(shè)計(jì)選用 AT89C52 作為 CPU 控制器 ADC0809 作為模數(shù)轉(zhuǎn)換 器件 LCD1602 作為顯示器件 再配以其他相關(guān)元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件電路的設(shè)計(jì) 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 ADC0809放大電路 電阻應(yīng)變式 傳感器 LCD顯示 鍵盤 報(bào)警電路 CPU 單片機(jī) 被測(cè)質(zhì)量 圖 2 1 基于單片機(jī)控制的電子秤的基本組成框圖 傳感器的測(cè)量電路選用全橋電路 由四個(gè)電阻應(yīng)變計(jì)組成 無(wú)外力作用時(shí) 橋路平衡 輸出電壓為零 有外力作用時(shí) 電阻應(yīng)變計(jì)的阻值發(fā)生變化 橋路失 去平衡 有相應(yīng)的電壓輸出 但是由于此電壓信號(hào)過(guò)于微弱 難以被 ADC0809 采集 則需經(jīng)過(guò)放大電路放大才能經(jīng) ADC0809 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信 號(hào)經(jīng)單片機(jī)處理后送顯示器顯示 本設(shè)計(jì)還增加了鍵盤和報(bào)警電路 鍵盤的功能 是調(diào)節(jié)滿量程的上限值和當(dāng)前的單價(jià) 如果被測(cè)量的物質(zhì)重量超出所設(shè)定的滿量 程上限值 則蜂鳴器報(bào)警 否則顯示當(dāng)前的重量 單價(jià)和相對(duì)應(yīng)的總價(jià) 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 第第 3 章章 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì) 3 13 1傳感器的設(shè)計(jì)傳感器的設(shè)計(jì) 3 1 1 電阻應(yīng)變式傳感器的組成及原理 電阻應(yīng)變式傳感器由電阻應(yīng)變計(jì) 彈性體和測(cè)量電路三部分組成 4 本次設(shè) 計(jì)所采用的傳感器如圖 3 1 所示 彈性體在外載荷作用下產(chǎn)生應(yīng)變時(shí) 通過(guò)粘接 劑傳遞給電阻應(yīng)變計(jì) 引起電阻值改變 其結(jié)果使電橋產(chǎn)生不平衡輸出 此輸出 與外載荷成正比 常用的電阻應(yīng)變計(jì)有兩種 電阻絲應(yīng)變計(jì)和半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì) 本 設(shè)計(jì)中采用的是電阻絲應(yīng)變計(jì) 為獲得高電阻值 電阻絲排成網(wǎng)狀 并貼在絕緣 的基片上 電阻絲兩端引出導(dǎo)線 線柵上面粘有覆蓋層 起保護(hù)作用 5 圖 3 1 應(yīng)變式傳感器安裝示意圖 在制作過(guò)程中 由于有些電阻應(yīng)變計(jì)本身就存在誤差 產(chǎn)生誤差的因素很多 在測(cè)量時(shí)我們一定要特別注意 尤其以溫度的影響最重要 環(huán)境溫度影響電阻值 變化的原因主要是 應(yīng)變計(jì)敏感絲柵電阻溫度系數(shù) 應(yīng)變計(jì)絲柵的線膨脹 系數(shù)與彈性體的線膨脹系數(shù)不一致 6 因此當(dāng)溫度變化時(shí) 在被測(cè)體受力狀態(tài)及 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 大小不變時(shí) 輸出電壓會(huì)有一定的變化 對(duì)于因溫度變化對(duì)橋路零點(diǎn)輸出及靈敏度的影響 即使采用同一批應(yīng)變計(jì) 也會(huì)因應(yīng)變計(jì)之間稍有溫度特性之差而引起誤差 所以對(duì)要求精度較高的傳感器 必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償 解決的方法是在被粘貼的基片上采用適當(dāng)溫度系數(shù)的自動(dòng)補(bǔ) 償片 并從外部對(duì)它加以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償 非線性誤差是傳感器特性中最重要的一點(diǎn) 產(chǎn)生非線性誤差的原因很多 一般來(lái)說(shuō)主要是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定 通過(guò)線性補(bǔ)償 也可得到改善 7 滯后和蠕變是關(guān)于應(yīng)變片及粘合劑的誤差 由于粘合劑為高分 子材料 其特性隨溫度變化較大 所以稱重傳感器必須在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用 3 1 2 電阻應(yīng)變式傳感器測(cè)量電路的設(shè)計(jì) 全橋測(cè)量電路 全橋電路如圖 3 2 所示 中 將受力狀態(tài)相同的兩片應(yīng)變計(jì) 接入電橋?qū)?不同的接入鄰邊 8 應(yīng)變計(jì)初始化阻值是 R1 R2 R3 R4 當(dāng)其 變化值 R1 R2 R3 R4時(shí) 其橋路輸出電壓 Uout KE 其中 K 為應(yīng)變靈 敏系數(shù) 為電阻絲長(zhǎng)度相對(duì)變化 E 為電橋供電電壓 圖 3 2 全橋電路原理圖 常規(guī)的電阻應(yīng)變計(jì) K 值很小 約為 2 機(jī)械應(yīng)變度約為 0 000001 0 001 所以 電阻應(yīng)變片的電阻變化范圍為 0 0005 0 1 歐姆 所以測(cè)量電路應(yīng)當(dāng)能精確 測(cè)量出很小的電阻變化 電阻應(yīng)變傳感器中常用的是橋式測(cè)量電路 8 橋式測(cè)量電路有四個(gè)橋臂 其中任何一個(gè)都可以是電阻應(yīng)變計(jì) 電橋的一個(gè) 對(duì)角線接入工作電壓 Ui 另一個(gè)對(duì)角線為輸出電壓 Uo 如圖 3 2 所示 其特點(diǎn) 是 當(dāng) R1R3 R2R4時(shí) 電橋輸出 Uo 為零 電橋處于平衡狀態(tài) 否則電橋不平衡 就有電壓輸出 可利用靈敏檢流計(jì)來(lái)測(cè)量 所以電橋能夠精確地測(cè)量微小的電阻 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 變化 為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性 在實(shí)測(cè)之間應(yīng)使電橋平衡 這樣輸出電壓只與應(yīng) 變計(jì)感受應(yīng)變所引起的電阻變化有關(guān) 測(cè)量電路是電子秤設(shè)計(jì)電路中是一個(gè)重要的環(huán)節(jié) 我們?cè)谥谱鞯倪^(guò)程中應(yīng)盡 量選擇好元件 調(diào)整好測(cè)量的范圍的精確度 以減小測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差 3 23 2A D 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用 ADC0809 作為 A D 轉(zhuǎn)換器件 它是采樣分辨率為 8 位的 微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 組件 其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多路開關(guān) 它可 以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào) 只選通8 路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 A D 轉(zhuǎn)換 它是逐次逼近式 A D 轉(zhuǎn)換器 可以和單片機(jī)直接接口 3 2 1 ADC0809 芯片的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 圖 3 3 ADC0809 芯片的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)示意圖 由圖 3 3 可知 ADC0809 由一個(gè) 8 路模擬開關(guān) 一個(gè)地址鎖存與譯碼器 一 個(gè) A D 轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成 多路開關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道 允 許 8 路模擬量分時(shí)輸入 共用 A D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換 三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量 當(dāng) OE 端為高電平時(shí) 才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 數(shù)據(jù) 3 2 2 ADC0809 芯片的外部結(jié)構(gòu) ADC0809 芯片有 28 條引腳 采用雙列直插式封裝 如圖3 4 所示 圖 3 4 ADC0809 芯片的引腳結(jié)構(gòu)示意圖 IN0 IN7 8 路模擬量輸入端 D0 D7 8 位數(shù)字量輸出端 A B C 3 位地址輸入線 用于選通 8 路模擬輸入中的一路 ALE 地址鎖存允許信號(hào) 輸入 高電平有效 START A D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端 輸入一個(gè)正脈沖 至少100ns 寬 使其啟動(dòng) 脈沖上升沿使 0809 復(fù)位 下降沿啟動(dòng) A D 轉(zhuǎn)換 EOC A D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào) 輸出 當(dāng) A D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí) 此端輸出一個(gè) 高電平 轉(zhuǎn)換期間一直為低電平 OE 數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào) 輸入 高電平有效 當(dāng)A D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí) 此 端輸入一個(gè)高電平 才能打開輸出三態(tài)門 輸出數(shù)字量 CLK 時(shí)鐘脈沖輸入端 要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ REF REF 基準(zhǔn)電壓 Vcc 電源 5V 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 GND 地 3 2 3 ADC0809 芯片的使用說(shuō)明 使用時(shí) 首先輸入 3 位地址 并使 ALE 1 將地址存入地址鎖存器中 此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器 START 上升沿將逐次逼近 寄存器復(fù)位 下降沿啟動(dòng) A D 轉(zhuǎn)換 之后 EOC 輸出信號(hào)變低 指示轉(zhuǎn)換正 在進(jìn)行 直到 A D 轉(zhuǎn)換完成 EOC 變?yōu)楦唠娖?指示 A D 轉(zhuǎn)換結(jié)束 結(jié)果 數(shù)據(jù)已存入鎖存器 這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng) 當(dāng)OE 輸入高電平時(shí) 輸出 三態(tài)門打開 轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上 12 3 2 4 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) 為了調(diào)試方便 在設(shè)計(jì)中加入了電位器 當(dāng) ADC0809 正常工作時(shí) 再接入 傳感器進(jìn)行調(diào)試 由于 ADC0809 芯片的時(shí)鐘頻率的要求 則需將 單片機(jī)的 ALE 信號(hào)分頻再傳給 ADC0809 本設(shè)計(jì)選用兩個(gè) D 觸發(fā)器對(duì) ALE 信號(hào)進(jìn)行分 頻 ADC0809 芯片的 8 位數(shù)字量輸出端直接接單片機(jī)的 P1 口 選用通道 0 作為模擬量輸入端 則需將 A B C 接低電平 電路原理圖如圖 3 5 所示 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 圖 3 5 A D 轉(zhuǎn)換電路原理圖 3 33 3CPU 控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì) 3 3 1 AT89C52 芯片簡(jiǎn)介 AT89C52 是 51 系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào) 它是 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C52 是一個(gè)低電壓 高性能 CMOS 8 位單片機(jī) 片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 器件采用 ATMEL 公司的高密度 非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn) 兼容標(biāo) 準(zhǔn) MCS 51 指令系統(tǒng) 片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元 功能 強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合 9 AT89C52 有 40 個(gè)引腳 32 個(gè)外部雙向輸入 輸出 I O 端口 同時(shí)內(nèi) 含 2 個(gè)外中斷口 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 2 個(gè)全雙工串行通信口 2 個(gè) 讀寫口線 AT89C52 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程 但不可以在線編程 S 系列 的才支持在線編程 其將通用的微處理器和 Flash 存儲(chǔ)器結(jié)合在一起 特別 是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本 10 AT89C52 有 PDIP PQFP TQFP 及 PLCC 等三種封裝形式 以適應(yīng)不同 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 產(chǎn)品的需求 本設(shè)計(jì)選取的 AT89C52P 采用的是 PDIP 封裝 AT89C52P 為 40 腳雙列直插封裝的 8 位通用微處理器 采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51 內(nèi)核 在內(nèi) 部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同 其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控 制 功能包括對(duì)會(huì)聚主 IC 內(nèi)部寄存器 數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件 的初始化 會(huì)聚調(diào)整控制 會(huì)聚測(cè)試圖控制 紅外遙控信號(hào)IR 的接收解碼 及與主板 CPU 通信等 3 3 2 AT89C52 芯片的引腳說(shuō)明 P0 口 P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I O 口 也即地址 數(shù)據(jù)總線復(fù)用口 作為輸出口用時(shí) 每位以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路 對(duì)端口 P0 寫 1 時(shí) 可作為高阻抗輸入端用 在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí) 這 組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址 低 8 位 和數(shù)據(jù)總線復(fù)用 在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電 阻 在 Flash 編程時(shí) P0 口接收指令字節(jié) 而在程序校驗(yàn)時(shí) 輸出指令字節(jié) 校驗(yàn)時(shí) 要求外接上拉電阻 11 圖 3 6 AT89C52芯片引腳圖 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 P1 口 P1 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I O 口 P1 的輸出緩沖級(jí)可 驅(qū)動(dòng) 吸收或輸出電流 4 個(gè) TTL 邏輯門電路 對(duì)端口寫 1 通過(guò)內(nèi)部上拉電 阻把端口拉到高電平 此時(shí)可作輸入口 作輸入口使用時(shí) 因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電 阻 某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 IIL P2 口 P2 口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I O 口 P2 的輸出緩 沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 吸收或輸出電流 4 個(gè) TTL 邏輯門電路 對(duì)端口 P2 寫 1 通 過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平 此時(shí)可作輸入口 作輸入口使用時(shí) 因 為內(nèi)部存在上拉電阻 某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 IIL 在 訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) P2 口送出高 8 位地 址數(shù)據(jù) 在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí) P2 亦接收高位地址和一些控制信號(hào) P3 口 P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I O 口 P3 口輸出緩 沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 吸收或輸出電流 4 個(gè) TTL 邏輯門電路 對(duì) P3 口寫入 1 時(shí) 它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口 此時(shí) 被外部拉低的P3 口將 用上拉電阻輸出電流 IIL P3 口除了作為一般的 I O 口線外 更重要的 用途是它的第二功能 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校 驗(yàn)的控制信號(hào) RST 復(fù)位輸入 當(dāng)振蕩器工作時(shí) RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高 電平將使單片機(jī)復(fù)位 ALE PROG 當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) ALE 地址鎖存 允許 輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字節(jié) 一般情況下 ALE 仍以時(shí)鐘 振蕩頻率的 1 6 輸出固定的脈沖信號(hào) 因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目 的 要注意的是 每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE 脈沖 對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間 該引腳還用于輸入編程脈沖 PROG 如有必要 可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器 SFR 區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位 可禁止 ALE 操作 此外 該引腳會(huì)被微弱拉高 單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí) 應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無(wú)效 PSEN 程序儲(chǔ)存允許 PSEN 輸出是外部程序存儲(chǔ)器的 讀選通信號(hào) 當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令 或數(shù)據(jù) 時(shí) 每個(gè)機(jī)器 周期兩次 PSEN 有效 即輸出兩個(gè)脈沖 在此期間 當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 將跳過(guò)兩次 PSEN 信號(hào) PSEN 程序儲(chǔ)存允許 PSEN 輸出是外部程序存 儲(chǔ)器的讀選通信號(hào) 當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令 或數(shù)據(jù) 時(shí) 每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效 即輸出兩個(gè)脈沖 在此期間 當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器 將跳過(guò)兩次 PSEN 信號(hào) EA VPP 外部訪問(wèn)允許 欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器 EA 端必 須保持低電平 接地 需注意的是 如果加密位LB1 被編程 復(fù)位時(shí)內(nèi) 部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài) 如 EA 端為高電平 接 Vcc 端 CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程 序存儲(chǔ)器中的指令 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí) 該引腳加上 12V 的編程允許電 源 Vpp 當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp XTAL1 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端 XTAL2 振蕩器反相放大器的輸出端 3 3 3 單片機(jī)控制電路的設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中 CPU 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如圖 3 7 所示 圖 3 7 CPU 電路的設(shè)計(jì)原理圖 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 包含了復(fù)位電路 振蕩電路 P0 口作為 LCD1602 的數(shù)據(jù)端 P1 口作為 A D 轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入端 P2 口作為報(bào)警電路 鍵盤電路及 LCD1602 的控制接 口 3 43 4顯示系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)顯示系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì) 3 4 1 液晶顯示簡(jiǎn)介 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性 通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制 有電就有顯示 這樣即可以顯示出圖形 液晶顯示器具有厚度薄 適用于大規(guī)模 集成電路直接驅(qū)動(dòng) 易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn) 目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式 電腦 數(shù)字?jǐn)z像機(jī) PDA 移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域 液晶顯示的分類方法有很多種 通?？砂雌滹@示方式分為段式 字符式 點(diǎn) 陣式等 除了黑白顯示外 液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等 如果根據(jù)驅(qū)動(dòng) 方式來(lái)分 可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng) Static 單純矩陣驅(qū)動(dòng) Simple Matrix 和主動(dòng) 矩陣驅(qū)動(dòng) Active Matrix 三種 本設(shè)計(jì)采用的是字符式 用 LCD 顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜 因?yàn)橐粋€(gè)字符由 6 8 或 8 8 點(diǎn)陣組成 既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8 字節(jié) 還要使每字節(jié) 的不同位為 1 其它的為 0 為 1 的點(diǎn)亮 為 0 的不亮 這樣一來(lái)就組成某 個(gè)字符 但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說(shuō) 顯示字符就比較簡(jiǎn)單了 可以讓 控制器工作在文本方式 根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯 示 RAM 對(duì)應(yīng)的地址 設(shè)立光標(biāo) 在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可 13 3 4 2 LCD1602 的結(jié)構(gòu)及引腳功能 LCD1602 的結(jié)構(gòu)如下圖所示 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 圖 3 8 LCD1602 的結(jié)構(gòu)圖 第 1 腳 VSS 為地電源 第 2 腳 VDD 接 5V 正電源 第 3 腳 VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端 接正電源時(shí)對(duì)比度最弱 接地時(shí) 對(duì)比度最高 對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 鬼影 使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào) 整對(duì)比度 第 4 腳 RS 為寄存器選擇 高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器 低電平時(shí)選擇指令 寄存器 第 5 腳 R W 為讀寫信號(hào)線 高電平時(shí)進(jìn)行讀操作 低電平時(shí)進(jìn)行寫操作 當(dāng) RS 和 R W 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址 當(dāng) RS 為低電平 R W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào) 當(dāng) RS 為高電平 R W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù) 第 6 腳 E 端為使能端 當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí) 液晶模塊執(zhí)行命 令 第 7 14 腳 D0 D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線 第 15 腳 背光源正極 第 16 腳 背光源負(fù)極 3 4 3 顯示電路的硬件設(shè)計(jì) LCD1602 的電路設(shè)計(jì)如下圖所示 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 圖 3 8 LCD1602 的結(jié)構(gòu)圖 其中數(shù)據(jù)口接單片機(jī)的 P0 口 E 接 P2 5 RS 接 P2 7 RW 接 P2 6 3 53 5報(bào)警電路的設(shè)計(jì)報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用蜂鳴器作為報(bào)警器 從而實(shí)現(xiàn)閾值報(bào)警功能 其設(shè)計(jì)電路如圖 3 9 所示 將蜂鳴器的正極接 VCC 負(fù)極接三極管 8550 的集電極 8550 的基極串 聯(lián)一個(gè) 2K 的電阻再接到 CPU 的 P2 4 口 當(dāng) P2 4 為高電平時(shí) 8550 無(wú)法導(dǎo)通 蜂鳴器不叫 當(dāng) P2 4 為低電平時(shí) 8550 導(dǎo)通 蜂鳴器報(bào)警 圖 3 9 報(bào)警電路原理圖 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 3 63 6產(chǎn)品實(shí)物圖產(chǎn)品實(shí)物圖 圖 3 10 產(chǎn)品實(shí)物圖 第第 4 章章 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) 4 14 1主程序的設(shè)計(jì)主程序的設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì)的流程如下圖所示 開機(jī)后先對(duì) LCD1602 進(jìn)行初始化 并顯示單 價(jià)及上限閾值 接下去則循環(huán)采集 AD 數(shù)據(jù)及鍵盤程序 Comment y1 看到這里了 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 開始 LCD1602初始化 顯示初始化 AD數(shù)據(jù)采集 及處理 鍵盤掃描及處理 圖4 1 主程序流程圖 4 24 2AD 數(shù)據(jù)采集及處理子程序的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集及處理子程序的設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)采集由 ADC0809 芯片來(lái)完成 主要分為啟動(dòng) 讀取數(shù)據(jù) 等待轉(zhuǎn)換結(jié) 束 讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果 采集的數(shù)據(jù)求和 取平均 退出 幾個(gè)步驟 ADC0809 初 始化后 就具有了將某一通道輸入的 0 5V 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字量 0 x00 0 xff 然后再存入指定緩沖單元中 其轉(zhuǎn)換方式可以采用程序查詢方式 延時(shí)等待方式和中斷方式三種 本設(shè)計(jì)采用的是延時(shí)等待方式 具體程序流程圖 如圖 4 2 所示 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 AD采集子程序 啟動(dòng)ADC0809 將所采集的數(shù)據(jù) 相加 是否已采集10次 采集數(shù)據(jù) 返回主程序 采集數(shù)據(jù)取平均 Y N 等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 圖 4 2 AD 數(shù)據(jù)采集及處理子程序流程圖 數(shù)據(jù)處理子程序是整個(gè)程序的核心 主要用來(lái)調(diào)整輸入值系數(shù) 使輸出滿足 量程要求 另外完成 A D 的采樣結(jié)果從二進(jìn)制數(shù)向 BCD 碼轉(zhuǎn)化 14 在硬件調(diào)試 過(guò)程中重量與電壓的關(guān)系如表一所示 表 4 1 重量與電壓的關(guān)系表 質(zhì)量 g20406080100120140160180200220240 電壓 V0 390 781 161 561 942 342 733 123 503 894 284 67 線性符合設(shè)計(jì)要求 且每個(gè)砝碼對(duì)應(yīng)的電壓值轉(zhuǎn) BCD 碼后正好近似 20 則 無(wú)需其他處理 4 34 3鍵盤處理程序的設(shè)計(jì)鍵盤處理程序的設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中 總共用到三個(gè)按鍵 按鍵 0 是切換鍵 按一次切換鍵進(jìn)入單 價(jià)修改狀態(tài) 按兩次進(jìn)入上限閾值修改狀態(tài) 按三次進(jìn)入電子稱去皮處理狀態(tài) 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 再按一次則返回正常顯示狀態(tài) 按鍵 1 實(shí)現(xiàn)對(duì)單價(jià)或上限閾值加一的功能 按 鍵 2 實(shí)現(xiàn)對(duì)單價(jià)或上限閾值減一的功能 每個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)的流程圖如下所示 按鍵0子程序 Count 1 進(jìn)入單價(jià)調(diào)整狀態(tài) Count 2 進(jìn)入上限調(diào)整狀態(tài) Count 3 進(jìn)入去皮處理狀態(tài) Count 3 Count 0 返回主程序 Count 1 N Y 圖 4 3 按鍵 0 的子程序流程圖 按鍵1子程序 Count 1 單價(jià) 1 返回主程序 Count 2 量程上限 1 N Y N Y 圖 4 4 按鍵 1 的子程序流程圖 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 按鍵2子程序 Count 1 單價(jià) 1 返回主程序 Count 2 量程上限 1 N Y N Y 圖 4 5 按鍵 2 的子程序流程圖 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 第第 5 章章 設(shè)計(jì)結(jié)果與展望設(shè)計(jì)結(jié)果與展望 5 15 1設(shè)計(jì)結(jié)果設(shè)計(jì)結(jié)果 本設(shè)計(jì)成功實(shí)現(xiàn)了電子稱量功能 在原始電子稱的基礎(chǔ)上還增加了單價(jià)調(diào)節(jié) 閾值報(bào)警和去皮稱重功能 利用 LCD1602 同時(shí)顯示當(dāng)前重量值 當(dāng)前重量所對(duì) 應(yīng)的單價(jià) 總價(jià)以及可測(cè)重量的上限值 如圖 5 1 所示 圖 5 1 成品顯示器顯示示意圖 其中 P 表示當(dāng)前的單價(jià) M 表示當(dāng)前重量值 表示當(dāng)前物質(zhì)的總 價(jià) max 表示當(dāng)前設(shè)定的承載上限值 P max 和 M 可以去皮稱 重 的調(diào)整操作如下 單價(jià)調(diào)節(jié)功能操作 先按一下切換鍵當(dāng)液晶屏上的 P 后面顯示 時(shí) 在按加一減一鍵調(diào)整價(jià)格值 調(diào)整好后在按切換鍵退出 測(cè)量上限調(diào)節(jié)功能操作 先按兩下切換鍵 當(dāng)液晶屏上的 max 后面顯示 時(shí) 在按加一減一鍵調(diào)整上限值 調(diào)整好后在按切換鍵退出 去皮功能操作 先按三下切換鍵 直到顯示屏上的 M 值顯示 000 g 再 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 按一下切換鍵則顯示去皮前重量值 本產(chǎn)品總體實(shí)現(xiàn)智能電子稱的功能 但是由于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)由于傳感器發(fā)出 的信號(hào)不是很穩(wěn)定 所以稱重時(shí)誤差很大 如果使用精密度較高的傳感器 效果 會(huì)好很多 其次是數(shù)據(jù)采集處理階段 此階段是對(duì)傳感器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行量化 采集 主要分為信號(hào)放大 采集 然后進(jìn)行 A D 轉(zhuǎn)換 該階段需注意的地方是 對(duì)傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大時(shí) 應(yīng)選取合適的運(yùn)算放大電路 最好是預(yù)先計(jì)算 好應(yīng)放大的倍數(shù) 以便選取 還有就是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí) 選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系 數(shù) 使輸出滿足量程要求 5 25 2展望展望 隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展 使電子儀器的整體水平發(fā)生巨大變 化 傳統(tǒng)的儀器逐步的被智能儀器所取代 智能儀器的核心部件是單片機(jī) 因其 極高的性價(jià)比得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展 從而加快了智能儀器的發(fā)展 而傳感器作 為測(cè)控系統(tǒng)中對(duì)象信息的入口 越來(lái)越受到人們的關(guān)注 傳感器好比人體 五官 的工程模擬物 它是一種能將特定的被測(cè)量信息 物理量 化學(xué)量 生物量等 按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件或裝置本次課設(shè)中的半橋電子秤就是 在以上儀器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的 15 因此 只有充分了解有關(guān)智能儀器 單片機(jī) 傳感器以及各部分之間的關(guān)系才能達(dá)到要求 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 殷劍宏 吳開亞 圖論及其算法 M 合肥 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社 2004 2 趙茂泰 智能儀器原理及應(yīng)用 M 北京 電子工業(yè)出版社 2004 3 劉敏 張強(qiáng) 郝樹虹 王艷芬 稱重傳感器的選用原則 A 電子科學(xué) 2009 0 1 39 4 張毅剛 MCS 51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) M 哈爾濱 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2003 5 賈伯年 俞樸 傳感器技術(shù) M 南京 東南大學(xué)出版社 2000 6 謝惠玲 應(yīng)變式稱重傳感器技術(shù)動(dòng)向和發(fā)展趨勢(shì) J 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2009 14 114 116 7 田佳琳 鄭賓 姜華 稱重傳感器測(cè)量單元的研究與設(shè)計(jì) M 電腦知識(shí)與 技術(shù) 2009 5 33 9503 9505 8 施昌彥 電子衡器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) A 21 世紀(jì)稱重技術(shù)交流會(huì)主題報(bào)告論 文集 C 2006 9 李道華 李玲 朱艷 傳感器電路分析與設(shè)計(jì) M 武漢大學(xué)出版社 2000 10 單成祥 傳感器理論設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及其應(yīng)用 M 北京 國(guó)防工業(yè)出版社 1999 11 李剛 林凌 姜葦 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用技巧 M 北京 北京航空航天大 學(xué)出版社 2004 12 李斌 董慧穎 可重組機(jī)器人研究和發(fā)展現(xiàn)狀 J 沈陽(yáng)工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào) 2000 19 4 23 27 13 張景元李業(yè)德 一種基于單片機(jī)的多功能電子稱 J 微計(jì)算機(jī)信息 2006 4 5 2 53 14 王華 數(shù) 模稱重傳感器的應(yīng)用 C 江蘇現(xiàn)代計(jì)量 2009 4 35 36 15 王艷春 何鵬 李會(huì) 智能電子稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì) J 微計(jì)算機(jī)信息 2007 0 4 111 112 附錄附錄 1 圖 1 電子稱的主板電路圖 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 27 附錄附錄 2 include include include sbit EP P2 5 6 sbit RW P2 6 5 sbit RS P2 7 4 sbit ST P3 5 4 sbit B DIS P2 4 聲音信號(hào)指示 sbit BUSY P3 3 AD 轉(zhuǎn)換忙信號(hào) sbit EN P3 4 unsigned char count pr 5 max 199 key num 0 M s d l unsigned int G 0 x00 unsigned char bcd dis 4 bcd P 2 bcd M 4 bcd Z 5 void delay unsigned int i for i 0 i void LCD WC unsigned char command RS 0 RW 0 EP 0 delay 2 P0 command delay 4 EP 1 delay 4 EP 0 void LCD WD unsigned char dat RS 1 RW 0 EP 0 delay 2 P0 dat delay 2 EP 1 delay 4 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 EP 0 void LCD ON void LCD WC 0 x0c delay 256 void LCD OFF void LCD WC 0 x08 delay 256 void LCD CLEAR void LCD WC 0 x01 delay 256 void LCD SET POS unsigned char wz LCD WC wz 0 x80 delay 256 void LCD INIT void LCD WC 0 x38 delay 256 LCD ON LCD WC 0X06 delay 256 LCD CLEAR void LCD DISP unsigned char string int i 0 while string i LCD WD string i delay 1000 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 void A D void G 0 for h 0 h 10 h P1 0XFF ST 0 delay 1 ST 1 delay 1 ST 0 while BUSY G G P1 delay 1000 unsigned char key void unsigned char temp i key num 0 if P2 delay 5 if P2 temp P2 for i 0 i 1 key num while P2 return key num void BCD P unsigned char b bcd P 0 b 10 0 x30 bcd P 1 0 x00 void BCD unsigned char b bcd dis 0 b 100 0 x30 bcd dis 1 b 10 10 0 x30 寧波工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 bcd dis 2 b 10 0 x30 bcd dis 3 0 x00 void BCD Z unsigned int b bcd Z 0 b 1000 0 x30 bcd Z 1 b 100 10 0 x30 bcd Z 2 b 10 10 0 x30 bcd Z 3 b 10 0 x30 bcd Z 4 0 x00 unsigned char F BCD void d bcd M 0 0 x30 100 bcd M 1 0 x30 10 bcd M 2 0 x30 return d void m INIT void LCD SET POS 0 x00 LCD DISP P LCD SET POS 0 x08 LCD DISP M g LCD SET POS 0 x40 LCD DISP LCD SET POS 0 x48 LCD DISP max LCD SET POS 0 x02 BCD P pr LCD DISP bcd P LCD SET POS 0 x4c BCD max LCD DISP bcd dis B DIS 1 BCD max bcd M 0 bcd dis 0 bcd M 1 bcd dis 1 bcd M 2 bcd dis 2 bcd M 3 bcd dis 3 s max