數(shù)字電子秤設(shè)計(jì)(完整版)

1、數(shù)字電子秤設(shè)計(jì)摘 要：本文給出一款數(shù)字電子秤的設(shè)計(jì)方案，該方案具有基本稱重、鍵盤輸入、計(jì)算價(jià)格、顯示、超重報(bào)警等功能。測量范圍為0-10kg，測量精度達(dá)到1g。關(guān)鍵詞：電子秤；稱重傳感器；單片機(jī)the design of digital electronic scale abstract：this paper gives a digital electronic scales, the design of the scheme has a basic weighing, keyboard input, computational price, display, overweight alarm

2、 functions. measuring the range of 0-10 kg, measurement accuracy reaches 1g. key words：electronic scale；weighing sensor；mc1 概述 1.1電子秤發(fā)展簡介電子稱重技術(shù)是現(xiàn)代稱重計(jì)量和控制系統(tǒng)工程的重要基礎(chǔ)之一，電子衡器經(jīng)過40年的不斷改進(jìn)和完善，從60年代的機(jī)電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字化智能型。由于它具有稱量準(zhǔn)確、快速、讀取方便、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、便于與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合而實(shí)現(xiàn)稱重計(jì)量與過程控制自動(dòng)化等特點(diǎn)，在工商貿(mào)易、能源交通、輕工食品、醫(yī)藥衛(wèi)生、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的

3、應(yīng)用。1.2研究本文的意義物料計(jì)量是工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易流通中的重要環(huán)節(jié)。稱重裝置或衡器是不可缺少的計(jì)量工具。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和商品流通的擴(kuò)大，衡器的需求也日益增多，過去沿用的機(jī)械杠桿秤己不能適應(yīng)生產(chǎn)自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的要求。自六十年代以來，由于傳感器技術(shù)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子稱重技術(shù)日趨成熟，并逐步取代傳統(tǒng)機(jī)械秤。尤其是七十年代初期，微處理機(jī)的出現(xiàn)使電子稱重技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展?？焖?、準(zhǔn)確、操作方便、消除人為誤差、功能多樣化等方面已成為現(xiàn)代稱重技術(shù)的主要特點(diǎn)。稱重裝置不僅是提供重量數(shù)據(jù)的單體儀表，而且作為工業(yè)控制系統(tǒng)和商業(yè)管理系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，推進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化和管理的現(xiàn)代化，它起

4、到了縮短作業(yè)時(shí)間、改善操作條件、降低能源和材料的消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及加強(qiáng)企業(yè)管理、改善經(jīng)營管理等多方面的作用。稱重裝置的應(yīng)用已遍及到國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。于此同時(shí)對稱重儀表的要求也越來越高，要求儀表具有更高抗干擾能力和更高的精度?；陔娮映影l(fā)展的現(xiàn)狀，本文擬研究一種用單片機(jī)控制的高精度數(shù)字電子秤設(shè)計(jì)方案。這種高精度數(shù)字電子秤計(jì)量準(zhǔn)確、攜帶方便，集質(zhì)量稱量功能與價(jià)格計(jì)算功能于一體，能夠滿足商業(yè)貿(mào)易和居民家庭的使用需求。1.3系統(tǒng)概述當(dāng)商品放到秤盤上時(shí)，秤盤下的傳感器產(chǎn)生一模擬信號，該信號的強(qiáng)弱隨商品重量的大小而發(fā)生變化。模擬信號經(jīng)放大電路放大后，送入a/d轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，

5、轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號再進(jìn)入單片機(jī)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，單片機(jī)產(chǎn)生一組滿足顯示要求的數(shù)據(jù)，送至顯示電路顯示出商品實(shí)際重量。另一方面，商品單價(jià)通過鍵盤掃描電路送入單片機(jī)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，送至顯示電路顯示，物重與單價(jià)經(jīng)過運(yùn)算產(chǎn)生總價(jià)，在顯示電路上同時(shí)顯示出來。1.4主要技術(shù)及性能指標(biāo)（1） 電子秤具有清零、去皮重、凈/毛轉(zhuǎn)換、最大稱量設(shè)定、自動(dòng)累計(jì)、過量程報(bào)警等功能；（2） 最大秤重10kg，精度為1g；（3）采用4位半共陰紅色led顯示，價(jià)格、金額精確到百分位，質(zhì)量精確到千分位。2總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)框圖系統(tǒng)由電阻應(yīng)變式l-psiii型傳感器、放大電路模塊、ad7705、單片機(jī)at89c52、數(shù)碼管、小鍵盤組成。

6、2.2工作原理當(dāng)商品放到秤盤上時(shí)，秤盤下的傳感器產(chǎn)生一電信號，信號的強(qiáng)弱隨商品重量的大小而發(fā)生變化，該電信號經(jīng)放大電路放大后，送入a/d轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號再進(jìn)入單片機(jī)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，單片機(jī)產(chǎn)生一組滿足顯示要求的數(shù)據(jù)，送至顯示電路顯示出實(shí)際重量。另一方面，商品單價(jià)通過鍵盤掃描電路送入單片機(jī)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，送至顯示電路顯示,物重與單價(jià)經(jīng)過運(yùn)算產(chǎn)生總價(jià)，在顯示電路上同時(shí)顯示出來。其工作原理框圖如圖1所示：接口電路模數(shù)轉(zhuǎn)換器前置放大器稱重傳感器鍵盤單片機(jī)顯示器圖1 基本工作原理框圖3單元電路設(shè)計(jì)3.1傳感器模塊要達(dá)到設(shè)計(jì)的性能要求，傳感器的精度起著決定性作用，本設(shè)計(jì)選用應(yīng)用于稱重系統(tǒng)90以上

7、的高精度電阻應(yīng)變式傳感器。電阻應(yīng)變式傳感器是將被測量的力通過它所產(chǎn)生的金屬彈性變形轉(zhuǎn)換成電阻變化的敏感元件。題目要求稱重范圍10kg，誤差不大于+0.005kg，考慮到秤臺自重、振動(dòng)和沖擊分量，還要避免超重?fù)p壞傳感器，所以傳感器量程必須大于額定稱重即10kg。本設(shè)計(jì)選擇的是l-psiii型傳感器，最大量程20kg，精度為0.01%，滿量程時(shí)誤差0.002kg，可以滿足本系統(tǒng)的精度要求。 本設(shè)計(jì)的測量電路采用最常見的橋式測量電路，用到的是電阻應(yīng)變傳感器半橋式測量電路。它的兩只應(yīng)變片和兩只電阻貼在彈性梁上，測量電阻隨重力變化導(dǎo)致彈性梁應(yīng)變而產(chǎn)生的變化。電阻的變化使橋式測量電路的輸出電壓發(fā)生變化，即

8、輸出電壓的變化反映出重力的變化。全橋測量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)?，?dāng)應(yīng)變片初始阻值：r1r2r3r4，其變化值r1r2r3r4時(shí)，其橋路輸出電壓uoutke。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差均得到改善。電橋的輸出電壓可由式表示2，全橋測量電路圖如圖2所示： 圖2 全橋測量電橋圖3.2 a/d轉(zhuǎn)換模塊3.2.1 ad7705的結(jié)構(gòu)ad7705是一個(gè)完整的16位a/d轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部由多路模擬開關(guān)（mux）、緩沖器、可編程增益放大器（pga）、調(diào)制器、數(shù)字濾波器、基準(zhǔn)電壓輸入、時(shí)鐘電路及串行接口組成。其中串行接口包括寄存器組，它由通訊寄存器、設(shè)置寄存器、時(shí)鐘寄

9、存器、數(shù)據(jù)輸出寄存器、零點(diǎn)校正寄存器和滿程校正寄存器等組成。該芯片包括2通道差分輸入。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。3.2.2 ad7705器件功能ad7705可編程增益放大器（pga）可通過指令設(shè)定，對不同幅度的輸入信號實(shí)現(xiàn)1、2、4、8、16、32、64、128倍的放大，因此ad7705即可接收從傳感器送來的低電平輸入信號，然后產(chǎn)生串行的數(shù)字輸出。利用-轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)了16位無丟失代碼性能。選定的輸入信號被送到一個(gè)基于模擬調(diào)制器的增益可編程專用前端。片內(nèi)數(shù)字濾波器處理調(diào)制器的輸出信號。通過片內(nèi)控制寄存器可調(diào)節(jié)濾波器的截止點(diǎn)和輸出更新速率，從而對數(shù)字波器的第一個(gè)陷波進(jìn)行編程。ad7705串行接口可配

10、置為三線spi接口。增益值、信號極性以及更新速率的選擇可用串行輸入口由軟件來配置。該器件還包括自校準(zhǔn)和系統(tǒng)校準(zhǔn)選項(xiàng)，以消除器件本身或系統(tǒng)的增益和偏移誤差。cmos結(jié)構(gòu)確保器件具有極低功耗，掉電模式減少等待時(shí)的功耗至20w（典型值）。其主要特點(diǎn)如下：（1）可將輸入信號范圍從020mv到02.5v和20mv2.5v的信號進(jìn)行處理；（2）2個(gè)全差分輸入通道的adc（16位無丟失代碼、0.003%非線性）；（3）可編程增益前端增益：1128；（4）有對模擬輸入緩沖的能力；（5）2.73.3v或4.755.25v工作電壓；（6）3v電壓時(shí)，最大功耗為1mw；（7）等待電流的最大值為8a。 3.2.3 a

11、d7705各引腳說明sclk：串行接口時(shí)鐘輸入端。mclk in：芯片工作時(shí)輸入端。可以是晶振或外部時(shí)鐘，其頻率范圍為500khz到5mhz。mclk out：時(shí)鐘信號輸出端。當(dāng)用晶振作為芯片的工作始終時(shí)，晶振必須接在mclk in和mclk out之間。如果采用外部時(shí)鐘，則mclk out可用于輸出反相時(shí)鐘信號，以作為其他芯片的時(shí)鐘源。該時(shí)鐘輸出可以通過編程來關(guān)閉。 ：片選端。低電平有效。 ：片選復(fù)位端。當(dāng)該端為低電平時(shí)，ad7705芯片內(nèi)的接口邏輯、自校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)濾波器等均為上電狀態(tài)。ain1（+），ain1（-）：分別為第1個(gè)差分模擬輸入通道的正端與負(fù)端。ain2（+），ain2（-）：分

12、別為第2個(gè)差分模擬輸入通道的正端與負(fù)端。ref in（+），ref in（-）：分別為參考輸入通道的正端與負(fù)端。din：串行數(shù)據(jù)輸入端。向片內(nèi)的輸入移位寄存器寫入的串行數(shù)據(jù)由此輸入。根據(jù)通訊寄存器中的寄存器選擇位，輸入移位寄存器中的數(shù)據(jù)被傳送到設(shè)置寄存器、時(shí)鐘寄存器或通訊寄存器。dout：串行數(shù)據(jù)輸出端。從片內(nèi)的輸出移位寄存器讀出的串行數(shù)據(jù)由此端輸出。根據(jù)通訊寄存器中的寄存器選擇位，移位寄存器可容納來自通訊寄存器、時(shí)鐘寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的信息轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出端。ad7705的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3所示：緩沖器電荷平衡型a/d轉(zhuǎn)換器數(shù)字濾波器-調(diào)制器pgamux時(shí)鐘發(fā)生器vccref in(-)ain1(

13、-)ain1(+)ain2(+)ain2(-)mclk inmclk outgndsclkdindouta=1-128串行接口寄存器組圖3 ad7705的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖ad7705輸出移位寄存器讀數(shù)時(shí)序如圖4所示；ad7705 向輸入移位寄存器寫入數(shù)據(jù)時(shí)序?qū)懭鐖D5所示；ad7705電路如圖如6所示。doutsclkt4t7t6t33333t103333t83333t93333msb3333lsb3333圖4 ad7705輸出移位寄存器讀數(shù)時(shí)序圖dinsclkt14t113333t133333t123333t153333t163333msb3333lsb3333圖5 ad7705 向輸入移位寄存器寫

14、入數(shù)據(jù)時(shí)序圖 圖6 ad7705模塊3.3 單片機(jī)模塊該智能電子秤選用atm公司的at89c52作為cpu，它是低功耗高性能的八位cmos微控制器，與mcs-51微控制器件兼容本設(shè)計(jì)的控制電路。以單片機(jī)89c52為控制中心，負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)和外接設(shè)備的信號，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，發(fā)出控制信號，以達(dá)到所需的要求。單片機(jī)at89c52輸入輸出端口定義如下：p0.3：超重報(bào)警電路p1口：a/d轉(zhuǎn)換模塊p2口：芯片8279與單片機(jī)的接口p1.6：8279的片選端int1：單片機(jī)外部中斷，用于鍵盤中斷服務(wù)程序控制，完成對鍵盤顯示接口功能芯片8279的按鍵和數(shù)據(jù)狀態(tài)顯示的控制，并可輸入單價(jià)，各種命令處理，顯示價(jià)格、

15、重量等參數(shù)。t0：定時(shí)中斷，用于a/d轉(zhuǎn)換中斷延時(shí)。電子秤作為一種稱重儀器，對所稱精確度要求頗高，所以必須通過數(shù)值濾波求的有效采樣值，通過定時(shí)來完成這一系列的操作。我們定時(shí)0.5s，即定時(shí)為50ms，分10次來累計(jì)結(jié)果。t2：定時(shí)中斷，用于鍵盤中斷延時(shí)。t2設(shè)為定時(shí)器狀態(tài)，定時(shí)時(shí)間為13ms。在中斷服務(wù)中首先掃描鍵盤，判斷有無鍵按下。若有，則執(zhí)行鍵識別程序。然后返回主程序進(jìn)行其他操作。3.4 鍵盤顯示模塊3.4.1 鍵盤鍵的功能鍵盤輸入是實(shí)現(xiàn)電子秤人機(jī)交互部門。根據(jù)儀器要求的功能，設(shè)計(jì)了由16個(gè)按鍵（44矩陣鍵盤）和1個(gè)板鍵開關(guān)組成的鍵盤、開關(guān)輸入電路，如圖7所示。扳鍵開關(guān)控制儀器電源的通斷；

16、16個(gè)按鍵分別是10個(gè)數(shù)字鍵09、小數(shù)點(diǎn)鍵和5個(gè)功能鍵：清零、去皮重、轉(zhuǎn)換/校正、累計(jì)、保持。789轉(zhuǎn)換|校正456累計(jì)123保持0.去皮清除圖7 44矩陣鍵盤（1）清零：稱重前，若顯示的數(shù)值不為“00.00”，則按“去皮”鍵清除為“00.00”；若被稱物品需用盛器裝載，先將盛器放在秤盤上，按“去皮”鍵，待屏幕顯示為“00.00”后再裝入被稱物品進(jìn)行稱量。 （2）稱重：將被稱物品放在秤盤上，穩(wěn)定后，被稱物品重量稱好，按“保持”鍵儲存； 取下被稱物品，顯示屏顯示物品凈重量數(shù)值并自動(dòng)保持（一旦進(jìn)入重量保持狀態(tài)后，只有按“去皮”鍵才能退回到正常稱重狀態(tài)）。在顯示單價(jià)狀態(tài)下，應(yīng)先按“轉(zhuǎn)換”鍵，再按“去

17、皮”鍵，才可進(jìn)入正常稱重狀態(tài)，不在顯示單價(jià)狀態(tài)下，直接按“去皮”鍵即可。當(dāng)重量顯示超過最大秤量值10kg時(shí)，儀器處于超載狀態(tài)，報(bào)警器響，即表示電子秤不允許超載使用。（3）單價(jià)輸入及清除：稱重結(jié)束取下物品（已在重量保持狀態(tài)下），再直接按數(shù)字鍵輸入單價(jià)。單價(jià)清除按“清除”鍵。（4）顯示金額：當(dāng)單價(jià)置入后，按“轉(zhuǎn)換” 鍵，則顯示本次稱量的金額；若顯示“e”，表示超出計(jì)價(jià)范圍。按“去皮”鍵，又可進(jìn)行稱量。（5）金額累計(jì)：如果需要將幾種金額累加就得使用“累計(jì)”鍵。在每次稱完物品顯示金額狀態(tài)下，按“累計(jì)”鍵，就把該次金額累加到總額中去。若顯示“e”，表示累計(jì)總額值超出計(jì)價(jià)范圍。（6）校正：按“校正”鍵超過

18、1分鐘，儀器修正信息處理中擬合函數(shù)的系數(shù)，完成非線性校正。3.4.2 鍵盤和顯示電路本系統(tǒng)中有16位led顯示器，44鍵盤和8279的接口電路。圖中鍵盤的行線接8279的rl0rl3，8279選用外部譯碼方式，sl0sl3經(jīng)74ls138譯碼輸出，連接鍵盤的列線，通過讀取行列電平來確定哪個(gè)鍵按下。因顯示位數(shù)比較多，所以要用到4線-16線譯碼器74ls154，sl0sl3又由74ls154譯碼輸出，經(jīng)7407驅(qū)動(dòng)后到顯示器led的各個(gè)位的公共陰極。輸出線outb0outb3、outa0outa3作為一個(gè)8位段選碼數(shù)據(jù)輸出端口，控制led顯示器每一位數(shù)碼管顯示的內(nèi)容，當(dāng)從一位led數(shù)碼管向下一位切

19、換時(shí)，由消隱輸出線bd輸出低電平，74ls154譯碼產(chǎn)生低電平，使74ls138輸出全為高電平。此時(shí)，在8位段數(shù)據(jù)輸出端口輸出下一個(gè)led顯示位的顯示內(nèi)容。74ls138譯碼循環(huán)產(chǎn)生低電平，8位段數(shù)據(jù)輸出端口也依次把公共陰極為低電平位的顯示位中的內(nèi)容顯示出來，當(dāng)這一過程很快顯示時(shí)，人們就會在幾個(gè)led中看到了顯示出來的不同內(nèi)容。在連接32鍵以內(nèi)的簡單鍵盤時(shí)，cntl、shift輸入端可接地。74ls07芯片是8279作為led數(shù)碼管顯示器的段選碼輸出端口的同相驅(qū)芯片。鍵盤顯示電路如圖8所示：圖8 鍵盤顯示電路3.5 過量程報(bào)警模塊由于壓力傳感器l-psiii型的最大承受壓力為20kg，本文的稱

20、重范圍是10kg，若重物的重量超過了限定值，會影響測量結(jié)果。文中采用報(bào)警電路如圖9所示，用于及時(shí)告知是否超量程使用，當(dāng)單片機(jī)檢測到超重信號時(shí)，從p0.3發(fā)出一個(gè)40khz的方波進(jìn)行報(bào)警提示。圖9 過量程報(bào)警模塊4軟件設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件主程序包括顯示程序、鍵盤處理程序、a/d轉(zhuǎn)換程序、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理程序?？刂破髦衋t89c52的p1.5為a/d中斷請求輸入線，int1為鍵盤中斷服務(wù)程序。a/d中斷服務(wù)程序完成采樣數(shù)據(jù)的存儲；鍵盤中斷服務(wù)程序完成掃描，判斷數(shù)字鍵或功能鍵，若為數(shù)字將其數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和顯示緩沖區(qū)。若是功能鍵進(jìn)入相應(yīng)功能鍵處理程序。主程序流程圖如圖10所示：系統(tǒng)初始化 a/

21、d轉(zhuǎn)換鍵盤中斷數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)初始化圖10 主程序流程4.2 鍵盤軟件設(shè)計(jì)鍵盤和顯示是人與微機(jī)系統(tǒng)打交道的主要設(shè)備。在本系統(tǒng)中我們采用8279可編程鍵盤/顯示管理接口。利用8279可實(shí)現(xiàn)對鍵盤/顯示器的自動(dòng)掃描，以減輕cpu負(fù)擔(dān)，并具有顯示穩(wěn)定、程序簡單、不會出現(xiàn)誤動(dòng)作等特點(diǎn)。鍵掃描子程序：主要判斷有無鍵按下，利用8279的rl0rl3和sl0sl3端口判斷鍵入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)或沒有輸入字符。當(dāng)rl0rl3四位全為0時(shí)，便可判斷無鍵按下，當(dāng)判斷有鍵按下后，就轉(zhuǎn)向取鍵值子程序。首先取出行、列號進(jìn)行拼裝，得到所需的鍵號。然后與數(shù)oah相比較，從而判斷出是功能鍵還是數(shù)字鍵。若是功能鍵就轉(zhuǎn)到功能鍵處理子程序；若

22、是數(shù)字鍵就調(diào)用顯示子程序進(jìn)行顯示。顯示子程序。首先置顯示緩沖區(qū)首址和計(jì)數(shù)長度，然后取顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為段選碼，送到led上顯示。4.2.1鍵盤掃描 本系統(tǒng)中鍵盤控制采用中斷方式實(shí)現(xiàn)，利用外部中斷1端口來實(shí)現(xiàn)。微處理器平時(shí)周而復(fù)始掃描鍵盤，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有鍵按下時(shí)，首先判斷是命令鍵還是數(shù)字鍵。若是數(shù)字鍵，則把按鍵讀數(shù)存入存儲器，并顯示；若是命令鍵，則根據(jù)按鍵讀數(shù)查閱轉(zhuǎn)移表；以獲得處理子程序的入口，子程序執(zhí)行完后繼續(xù)掃描鍵盤。鍵盤掃描流程圖如圖11所示：去皮鍵清單價(jià)累計(jì)鍵小數(shù)點(diǎn)？數(shù)字鍵？返回掃描p2口當(dāng)前重量送入皮單價(jià)清零將金額累加 并清單價(jià)存入單價(jià)整數(shù)部分f不為1存入單價(jià)小數(shù)部分建標(biāo)志f=1yyyy開始yn

23、yn圖11 鍵盤掃描流程圖4.2.2數(shù)字顯示單片機(jī)確定哪個(gè)鍵按下時(shí)，通過sl0sl3輸出控制信號經(jīng)74ls154譯碼器選擇相應(yīng)的led位，在8279芯片 out0out7輸出 8位段數(shù)據(jù)，led顯示內(nèi)容。如要換位顯示則單片機(jī)檢測bd是否輸出低電平，若是74ls1547譯碼輸出高電平，74ls138譯碼循環(huán)產(chǎn)生低電平，8位段數(shù)據(jù)輸出端口也依次把公共陰極為低電平位的顯示位中的內(nèi)容顯示出來，當(dāng)這一過程很快顯示時(shí)，人們就會在幾個(gè)led中看到了顯示出來的不同內(nèi)容。4.3 a/d轉(zhuǎn)換程序在智能電子秤控制系統(tǒng)中，除了控制單元和執(zhí)行單元外，還必須有反饋環(huán)節(jié)。在反饋環(huán)節(jié)中，最重要的就是對數(shù)據(jù)的采集。本文以at8

24、9c52單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過模擬電壓形式輸入系統(tǒng)，經(jīng)ad7705可以采集2路模擬量，精度為16位，并經(jīng)多次采樣，通過濾波，取得更精確的重量值。ad7705流程圖如圖12所示：啟動(dòng)a/d設(shè)采樣次數(shù)建立采樣標(biāo)志讀a/d數(shù)字量存入片內(nèi)ram采樣次數(shù)是否到？采樣f0是否建立？結(jié)束采樣值濾波取平均值ynny中斷圖12 ad7705 a/d流程框圖4.4數(shù)據(jù)處理程序4.4.1重量轉(zhuǎn)化本設(shè)計(jì)中，a/d轉(zhuǎn)換采用ad7705芯片，它是16位輸出，重量計(jì)算要求精確到克，其輸出值范圍為0000000000000000b1111111111111111b轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)065535，而系

25、統(tǒng)所要求輸出重量范圍010000g，所以我們進(jìn)行線性參數(shù)的標(biāo)度變換，wx=（ws/ns）nx。wx為實(shí)際重量值ws，滿量程重量10000g，ns為16位二進(jìn)制值，nx為ad裝換讀取值，其量化單位為10000/65535=0.15。為使技術(shù)方便我們將0.15=15/100，即化為定點(diǎn)數(shù)來算。4.4.2價(jià)格計(jì)算價(jià)格計(jì)算公式s=uwx， s為價(jià)格 u為單價(jià)，wx為實(shí)際測得重量值。5結(jié)束語單片機(jī)控制的電子秤集傳感器技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字顯示技術(shù)于一體、其反應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確度高、顯示直觀，便于使用。另外稍加擴(kuò)展，該電子秤還可與其它生產(chǎn)質(zhì)量管理系統(tǒng)項(xiàng)連接，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。電子秤不僅要向高精度、高可靠方向發(fā)

26、展, 而且更需向多種功能的方向發(fā)展。目前的電子秤技術(shù)朝著以下方向發(fā)展 ：（1）智能化：本系統(tǒng)中雖然利用單片軟件實(shí)現(xiàn)一些簡單的功能，我們可以將其與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合，開發(fā)稱重用計(jì)算機(jī)。利用計(jì)算機(jī)功能使電子秤具有推理、判斷、自診斷、自適應(yīng)、自組織等功能。（2）綜合性：本系統(tǒng)中雖然利用軟件實(shí)現(xiàn)稱重、計(jì)價(jià)、顯示，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。電子稱重技術(shù)發(fā)展規(guī)律就是不斷的加強(qiáng)基礎(chǔ)擴(kuò)大應(yīng)用，擴(kuò)展新技術(shù)領(lǐng)域，向相鄰學(xué)科和行業(yè)滲透，綜合各種技術(shù)去解決稱重計(jì)量、自動(dòng)控制、信息處理，與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組合可以顯示很多商業(yè)信息，構(gòu)成一個(gè)完整的綜合控制系統(tǒng)。（3）組合性：未來稱重系統(tǒng)會大量應(yīng)用在工業(yè)計(jì)量過程和工藝流程中，其要求組合性，即測量范

27、圍可以任意設(shè)定；硬件能夠依據(jù)一定的工作條件和環(huán)境作某些調(diào)整；軟件能按一定的程序進(jìn)行修改和擴(kuò)展；輸入輸出數(shù)據(jù)與指令可以使用不同的語言和條形碼，并能與外部的控制和數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行通信。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我對大學(xué)四年所學(xué)的知識有了一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識和理解，尤其是對本課題所用到的單片機(jī)及其相關(guān)知識有了進(jìn)一步的掌握，對利用單片機(jī)進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)又及對系統(tǒng)的分析和問題的解決有了切身的認(rèn)識和體會，正所謂學(xué)以致用，在此實(shí)踐過程中增長了知識、豐富了經(jīng)驗(yàn)，提高了解決問題的能力。系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)過程是對學(xué)習(xí)的總結(jié)過程，更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索的過程?？刂葡到y(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須嚴(yán)格按照系統(tǒng)分析、

28、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)試的過程來進(jìn)行。系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)是項(xiàng)很辛苦的工作，同時(shí)也是一個(gè)充滿樂趣的過程，在設(shè)計(jì)過程中，要邊學(xué)習(xí)，邊實(shí)踐，遇到新問題就不斷探索和努力即可使問題得到解決。參考文獻(xiàn)1 關(guān)德新，馮文全單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊 m京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998：33982 郁有文，常健，程繼紅傳感器原理及工程應(yīng)用m西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006：102003 范立南，李雪飛，尹授遠(yuǎn)單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)m北京：人民郵電出版社,2004：151004 高吉祥電子技術(shù)基礎(chǔ)試驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)m北京：電子工業(yè)出版社，2005：55995 唐俊杰，高秦生微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用m北京

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30、mhz cmos double quadraturedownconverter,” presented at intl solid state circuits conf., san francisco, pp. 2002：136137.13 南光群基于ht49r30a-1單片機(jī)控制的電子秤設(shè)計(jì)j電工技術(shù)，2007，（04）：8914 明尚志電子秤稱重傳感器v/f轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)j電子測量技術(shù)，2007，30（03）：17517715 周清華，馬善農(nóng)高性能低成本電子秤的參考設(shè)計(jì)j世界電子元器件，2006，（5）：596416 張海霞新型便攜式電子秤設(shè)計(jì)j計(jì)量技術(shù)，2005，（9）：69.17 p

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32、hz gsm digital radio frontend of a hand portablephone,” presented at custom ic conf.san diego, ca, pp.77-84, 1991.致謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，xxx老師傾注了大量的心血，從選題到開題報(bào)告，以及設(shè)計(jì)中的具體問題，他都嚴(yán)格把關(guān)、循循善誘。同時(shí)，導(dǎo)師淵博的知識、開闊的思路、高度的責(zé)任感與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)更是我學(xué)習(xí)的典范，在此向?qū)熤乱宰畛绺叩木匆夂妥钫\摯的感謝！同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心和幫助過我的同學(xué)和朋友。附錄一a/d轉(zhuǎn)換程序#includesbit

33、ad_cs=p11; /ad轉(zhuǎn)換器ad7705硬件i/o定義sbit ad_sclk=p10; sbit ad_dout=p14; /ad輸入輸出i/osbit ad_din=p13; /ad輸入輸出i/osbit ad_reset=p12; /ad7705復(fù)位sbit ad_drdy=p15; /ad7705data unsigned int lsb,msb;void delay() data unsigned int i; i=0; while(i7000) i+; void ad_write(unsigned char command)/數(shù)據(jù)輸入 data unsigned char i; ad_sclk=1; ad_cs=0; i=8; while(i!=0) ad_sclk=0; ad_in=command&0x80; ad_sclk=1; command=command1; i-; ad_din=1;/送完命令置1,準(zhǔn)備輸入數(shù)據(jù) ad_cs=1;/設(shè)置a/d轉(zhuǎn)換