應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器設(shè)計(jì)

1、.太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院傳感器原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)名稱(chēng) 應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 測(cè)控11-2 學(xué) 號(hào) 2011101471 姓 名 李玉堃 同 組 人 王鑫 王海平 . v. 設(shè)計(jì)日期 2015年1月 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)測(cè)控11-2學(xué)生姓名李玉堃課程名稱(chēng)傳感器原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)名稱(chēng)應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)周數(shù)1.5周設(shè)計(jì)任務(wù)主要設(shè)計(jì)參數(shù)主要性能指標(biāo)(量程0-1kg)設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)要求應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的選擇；工作原理設(shè)計(jì)；分類(lèi)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；測(cè)量電路設(shè)計(jì)主要參考資 料1 陶寶祺.電阻應(yīng)變式傳感器.:國(guó)防工業(yè)出版社,19932劉迎春、葉湘濱.傳感器原理與應(yīng)用.:國(guó)防科技大學(xué)出版社,

2、20063單成祥.傳感器的理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及其應(yīng)用.:國(guó)防工業(yè)出版社,1999學(xué)生提交歸檔文件按任務(wù)書(shū)要求進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，并撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)注：1.課程設(shè)計(jì)完成后，學(xué)生提交的歸檔文件應(yīng)按照：封面任務(wù)書(shū)說(shuō)明書(shū)圖紙的順序進(jìn)行裝訂上交（大張圖紙不必裝訂） 2.可根據(jù)實(shí)際內(nèi)容需要續(xù)表，但應(yīng)保持原格式不變。應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器設(shè)計(jì)摘 要 粘貼式電阻應(yīng)變計(jì)廣泛應(yīng)用于當(dāng)今高精度測(cè)力與稱(chēng)重傳感器的制造中。本篇文章為幫助稱(chēng)重傳感器設(shè)計(jì)者計(jì)算出稱(chēng)重傳感器尺寸大小，從而為獲得唯一需要的輸出作了充分的準(zhǔn)備。設(shè)計(jì)者既可以運(yùn)用有限元分析法經(jīng)計(jì)算機(jī)程序（如果可能）來(lái)確定稱(chēng)重傳感器所需要的尺寸，或運(yùn)用本文所提供的公

3、式來(lái)計(jì)算此尺寸。通過(guò)某些假設(shè)得出的這些計(jì)算公式，另外還有電阻應(yīng)變計(jì)的特性、應(yīng)力形式、材料特征以及機(jī)械加工的偏差都會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的一定誤差。在批量制造稱(chēng)重傳感器前，應(yīng)制造幾個(gè)樣機(jī)進(jìn)行組裝、測(cè)試和標(biāo)定。 在某些工業(yè)中，如航天工業(yè)也許只需要一次性的稱(chēng)重傳感器，為決定其非線(xiàn)性、重復(fù)性和滯后等誤差，在使用前對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定是十分重要的。當(dāng)計(jì)算機(jī)被應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理時(shí)，非線(xiàn)性、零點(diǎn)漂移及靈敏度變化，是很容易修正的。如果稱(chēng)重傳感器在使用時(shí)要經(jīng)歷強(qiáng)烈的溫度變化和外部附加載荷的影響，我們應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)并測(cè)量出這些影響量所造成的誤差。如果某部分結(jié)構(gòu)（如接頭、銷(xiāo)子、壓桿）用來(lái)測(cè)量或是被用作稱(chēng)重傳感器時(shí)，標(biāo)定和測(cè)試就尤為重要了。

4、 稱(chēng)重傳感器設(shè)計(jì)包括許多方面，這里對(duì)其制造生產(chǎn)不予討論，例如，需要對(duì)電阻應(yīng)變計(jì)安裝技術(shù)知識(shí)的全面了解，一些電阻應(yīng)變計(jì)制造商提供技術(shù)資料的同時(shí)，還應(yīng)提供電阻應(yīng)變計(jì)安裝的分類(lèi)等。關(guān)鍵詞：傳感器，電阻應(yīng)變式，稱(chēng)重目錄第一章 方案設(shè)計(jì)3第二章 傳感器設(shè)計(jì)32.1傳感器的選擇32.1.1電阻應(yīng)變式傳感器42.2 設(shè)計(jì)分析42.2.1應(yīng)變片的測(cè)量電路42.2.2前級(jí)放大器部分62.2.3 A/D轉(zhuǎn)換模塊72.2.4控制模塊82.2.5顯示模塊82.2.6鍵盤(pán)輸入82.2.7 電源模塊92.2.8 本部分總結(jié)92.3電路原理圖102.3.1彈性元件的選擇102.3.2 信號(hào)轉(zhuǎn)換放大部分112.3.3 A/D

5、轉(zhuǎn)換部分（ICL7315）122.3.4 單片機(jī)控制部分13第三章 軟件設(shè)計(jì)133.1主程序流程圖14第四章 課設(shè)小結(jié)15參考文獻(xiàn)16第一章 方案設(shè)計(jì)首先是通過(guò)壓力傳感器采集到被測(cè)物體的重量并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。輸出電壓信號(hào)通常很小，需要通過(guò)前端信號(hào)處理電路進(jìn)行準(zhǔn)確的線(xiàn)性放大。放大后的模擬電壓信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字量被送入到主控電路的單片機(jī)中，再經(jīng)過(guò)單片機(jī)控制譯碼顯示器，從而顯示出被測(cè)物體的重量。我們的設(shè)計(jì)原則是：采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，各模塊、部分也盡量應(yīng)用集成芯片，這樣及保證了精度有可使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化。按照設(shè)計(jì)的基本要求，系統(tǒng)可分為三大模塊，數(shù)據(jù)采集模塊、控制器模塊、人機(jī)交互界面模塊。其

6、中數(shù)據(jù)采集模塊由壓力傳感器、信號(hào)的前級(jí)處理和A/D轉(zhuǎn)換部分組成。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送給控制器處理，由控制器完成對(duì)該數(shù)字量的處理，驅(qū)動(dòng)顯示模塊完成人機(jī)間的信息交換。 圖11電子秤模塊設(shè)計(jì)圖第二章 傳感器設(shè)計(jì)2.1傳感器的選擇 傳感器的定義：能感受規(guī)定的被測(cè)量，并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)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?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺鼙粶y(cè)量的部分，轉(zhuǎn)換部分指?jìng)鞲衅髦心軐⒚舾性敵隽哭D(zhuǎn)換為適于傳輸和測(cè)量的電信號(hào)部分。傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的

7、靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫(huà)出的特性曲線(xiàn)來(lái)描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線(xiàn)性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。 目前對(duì)于壓力測(cè)量的傳感器件大致有：壓電傳感器、電容傳感器、電阻應(yīng)變片傳感器等。2.1.1電阻應(yīng)變式傳感器電阻應(yīng)變式傳感器是一種利用電阻應(yīng)變效應(yīng)，將各種力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的結(jié)構(gòu)型傳感器。電阻應(yīng)變片式電阻應(yīng)變式傳感器的核心元件，其工作原理是基于材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)，電阻應(yīng)變片即可單獨(dú)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(xué)量傳感器。應(yīng)變片式傳感器有如下特點(diǎn)：（1）應(yīng)用和測(cè)量范圍廣，應(yīng)變片可制成各種機(jī)械量傳感器

8、。（2）分辨力和靈敏度高，精度較高。（3）結(jié)構(gòu)輕小，對(duì)試件影響小， 對(duì)復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可在高溫、高壓、強(qiáng)磁場(chǎng)等特殊環(huán)境中使用，頻率響應(yīng)好。（4）商品化，使用方便，便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、自動(dòng)化測(cè)量。通過(guò)對(duì)傳感器分析，最終選擇電阻應(yīng)變片式傳感器。2.2 設(shè)計(jì)分析2.2.1應(yīng)變片的測(cè)量電路電阻應(yīng)變片把機(jī)械應(yīng)變信號(hào)轉(zhuǎn)換為R/R后，由于應(yīng)變量及相應(yīng)電阻變化一般都很微小，難以直接精確測(cè)量，且不便處理。因此，要采用轉(zhuǎn)換電路把應(yīng)變片的R/R變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流變化。其轉(zhuǎn)換電路常用測(cè)量電橋。下圖為一直流供電的平衡電阻電橋，接直流電源E： 圖21全橋電路稱(chēng)重傳感器就是應(yīng)用了應(yīng)變片及其全橋測(cè)量電路。圖22 數(shù)字電子稱(chēng)原

9、理框圖當(dāng)電橋輸出端接無(wú)窮大負(fù)載電阻時(shí)，可視輸出端為開(kāi)路，此時(shí)直流電橋稱(chēng)為電壓橋，即只有電壓輸出。當(dāng)忽略電源的內(nèi)阻時(shí)，由分壓原理有：= （2.1）當(dāng)滿(mǎn)足條件R1R3=R2R4時(shí)，即 （2.2）=0，即電橋平衡。式（2.3）稱(chēng)平衡條件。應(yīng)變片測(cè)量電橋在測(cè)量前使電橋平衡，從而使測(cè)量時(shí)電橋輸出電壓只與應(yīng)變片感受的應(yīng)變所引起的電阻變化有關(guān)。若差動(dòng)工作，即R1=R-R,R2=R+R,R3=R-R，R4=R+R,按式（2.1），則電橋輸出為 （2.3）題目要求稱(chēng)重范圍01Kg,滿(mǎn)量程量誤差不大于0.05Kg，考慮到秤臺(tái)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(chēng)重0.5Kg。我

10、們選擇的是電阻應(yīng)變片壓力傳感器，量程為1Kg，精度為0.1% ，滿(mǎn)足本系統(tǒng)的精度要求。2.2.2前級(jí)放大器部分采用專(zhuān)用儀表放大器AD620。此芯片內(nèi)部采用差動(dòng)輸入，共模抑制比高，差模輸入阻抗大，增益高，精度也非常好，且外部接口簡(jiǎn)單。AD620,接口如下圖所示： 圖23 AD620儀表放大結(jié)構(gòu)圖電路的工作原理：A1，A2工作在負(fù)反饋狀態(tài)，其反相輸入端的電壓與同相輸入端的電壓相等。即RG兩端的電壓分別為VIN+,VIN-。因此Ig=Vin+-Vin-/RG （2.4） 設(shè)電阻R1=R2=R，則A1，A2兩輸出端的電壓差為 U12= Ig（R1+R2+Rg） =(Vin+-Vin-)(1+2R/Rg

11、) （2.5）比較兩式可得： VO=-U12=-(Vin+-Vin-)(1+2R/Rg) （2.6） 則放大器的增益Av為 Av=Uo/(Vin+-Vin-) =-(1+2R/Rg) （2.7）僅需調(diào)整一個(gè)電阻Rg就可以方便的調(diào)整放大器的增益，由于整個(gè)電路對(duì)稱(chēng)，調(diào)整時(shí)不會(huì)造成共模抑制比的降低。在接口圖中，通過(guò)改變可變電阻R3的阻值，來(lái)改變放大器的增益，放大器的計(jì)算公式如下： G=49.4K/R3+1 （2.8）AD620具有體積小，功耗低，精度高，噪聲低，和輸入偏置電流偏低的特點(diǎn)。其最大輸入偏置電流為20nA，這一參數(shù)反應(yīng)了他的高輸入阻抗。AD620在外接電阻R0時(shí)，可實(shí)現(xiàn)1到1000內(nèi)的任意

12、增益，工作電源范圍為+-2.3到+-18V，最大電源電流為1.3mA，最大輸入失調(diào)電壓為125uV，頻帶寬度為120Khz（在G=120）2.2.3 A/D轉(zhuǎn)換模塊雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器：雙積分型ADC是間接型A/D轉(zhuǎn)換器，其基本原理是首先對(duì)未知的輸入電壓進(jìn)行固定時(shí)間的積分，然后轉(zhuǎn)向?qū)?biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行反向積分至積分輸出電壓為零（返回起始值），則標(biāo)準(zhǔn)電壓的時(shí)間正比于輸入電壓。輸入電壓越大，反向積分時(shí)間越長(zhǎng)。用高頻率時(shí)鐘脈沖來(lái)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)積分時(shí)間，即可得到輸入電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字代碼。雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換精度高（如：ICL7135），具有精確的差分輸入。其輸出阻抗高，可自動(dòng)調(diào)零，具有超量程信號(hào)，全部輸出與TT

13、L電平兼容。雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器具有很強(qiáng)的抗干擾能力。對(duì)正負(fù)對(duì)稱(chēng)的工頻干擾信號(hào)積分為零，所以對(duì)50HZ的工頻干擾抑制能力特強(qiáng)，對(duì)高于工頻干擾（例如噪聲電壓）也具有良好的濾波作用。只要干擾電壓的平均值為零，對(duì)輸出就不產(chǎn)生影響。尤其對(duì)本系統(tǒng)，緩慢變化的壓力信號(hào)，很容易受到工頻信號(hào)的影響。故而采用雙積分型A/D轉(zhuǎn)化器可大大降低對(duì)濾波電路的要求。作為電子秤精度上14位的A/D足以滿(mǎn)足要求。另外雙積分型A/D轉(zhuǎn)化器具有：抗干擾能力強(qiáng)和精確差分輸入，低廉的價(jià)格等優(yōu)勢(shì)。綜合分析其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，我們最終選擇了精度為10Kg/+-20000=+-0.5g的ICL7135。2.2.4控制模塊 AT89C51單片機(jī)特

14、點(diǎn)能與MCS-51 兼容，有 4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器，壽命能夠達(dá)到1000寫(xiě)/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)可以保留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10年，全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz，三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定，128×8位內(nèi)部RAM，32可編程I/O線(xiàn)，兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，5個(gè)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(shí)鐘電路。所以選用AT89C51單片機(jī)。2.2.5顯示模塊顯示部分主要可以分為：LED數(shù)碼管顯示和LCD液晶顯示。 LCD具有低功耗，可視面大，畫(huà)面友好及抗干擾能力強(qiáng)等功能，其顯示技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。下面具體介紹LCD顯示。由于本次設(shè)計(jì)的顯示模塊需要顯示多位數(shù)字，如果采用數(shù)碼管顯示的

15、話(huà)將會(huì)占用多個(gè)單片機(jī)I/O口,使得電路變得更為復(fù)雜。所以選用1602LCD。2.2.6鍵盤(pán)輸入鍵盤(pán)輸入是人機(jī)交互界面中重要的組成部分，它是系統(tǒng)接受用戶(hù)指令的直接途徑。操作者通過(guò)鍵盤(pán)向系統(tǒng)發(fā)送各種指令或置入必要的數(shù)據(jù)信息。因此鍵盤(pán)模塊設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。鍵盤(pán)是由若干個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)組成，鍵的多少根據(jù)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的用途而定。鍵盤(pán)由許多鍵組成，每一個(gè)鍵相當(dāng)于一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，當(dāng)鍵按下時(shí)，觸點(diǎn)閉合，當(dāng)鍵松開(kāi)時(shí)，觸點(diǎn)斷開(kāi)。單片機(jī)接收到按鍵的觸點(diǎn)信號(hào)后作相應(yīng)的功能處理。相對(duì)于單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)鍵盤(pán)接口信號(hào)是輸入信號(hào)。矩陣式鍵盤(pán)設(shè)計(jì) 矩陣式鍵盤(pán)又叫行列式鍵盤(pán)。用 I/O 口線(xiàn)組成行、列結(jié)構(gòu)，

16、按鍵設(shè)置在 行列的交點(diǎn)上。例如，用 2×2 的行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成 4 個(gè)鍵的鍵盤(pán)，4×4 行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成 16 個(gè)鍵的 鍵盤(pán)。圖23為 4×4 矩陣鍵盤(pán)，采用矩陣鍵盤(pán)。 圖24 4×4 矩陣鍵盤(pán)2.2.7 電源模塊系統(tǒng)需要多種電源，單片機(jī)需要±5V,A/D轉(zhuǎn)換需要±5V，+1V，傳感器需要+10V以上的線(xiàn)性電壓。 此次設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個(gè)部分組成，如圖 圖25 電源模塊的主要組成部分電源模塊我們采用：采用7805,7905，7812和7912組成穩(wěn)壓電路7805，7905固定式三端穩(wěn)壓器可輸出

17、77;5V,固定式三端可調(diào)穩(wěn)壓器7812和7812組裝電路可對(duì)稱(chēng)輸出±12v。 此設(shè)計(jì)方案由：由三端可調(diào)式穩(wěn)壓器和三端固定式穩(wěn)壓器共同組成, 電路可直接得到+5v和±12的輸出電壓。2.2.8 本部分總結(jié)根據(jù)以上設(shè)計(jì)方案，硬件部分采用51系列單片機(jī)AT89C51為控制核心部件，實(shí)現(xiàn)電子秤的基本控制功能。系統(tǒng)的硬件部分不僅包括以單片機(jī)AT89C51為核心的最小系統(tǒng)部分，而且還包括數(shù)據(jù)采集、人機(jī)接口界面、系統(tǒng)電源部分。數(shù)據(jù)采集部分由壓力傳感器、信號(hào)放大處理和A/D轉(zhuǎn)換部分組成。在具體選擇傳感器時(shí)，考慮到在稱(chēng)量物品時(shí)必要的精度、準(zhǔn)確性要求。需要共模抑制比高，差模輸入阻抗大，增益高

18、，精度好，而且外部接口簡(jiǎn)單的專(zhuān)用儀表放大器AD620。選擇具有很強(qiáng)抗干擾能力A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135，精度高，輸入阻抗高，人機(jī)交互部分的鍵盤(pán)在系統(tǒng)中，在這次設(shè)計(jì)中我們采用了4×4鍵盤(pán)控制。顯示用的LCD我們根據(jù)要求選用了字符點(diǎn)陣式液晶顯示器LCD1602。2.3電路原理圖單片機(jī)控制模塊16×2個(gè)字符型的LCD1602字符型LCD4×4 矩陣鍵盤(pán)單片機(jī)AT89C2051A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135放大器AD620濾波電路稱(chēng)重傳感器數(shù)據(jù)采集模塊人機(jī)交換界面 圖26硬件結(jié)構(gòu)框圖2.3.1彈性元件的選擇電阻應(yīng)變式稱(chēng)重測(cè)力傳感器按照彈性元件的受力狀態(tài)可分為拉壓式 柱式、筒式

19、和環(huán)式 、彎曲式梁式和剪切式三類(lèi)。為了改善懸臂梁特性，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)變片粘貼在孔的內(nèi)壁 ,應(yīng)變片處于相反的應(yīng)力區(qū)內(nèi),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。 圖27雙孔梁結(jié)構(gòu)圖在稱(chēng)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 ,而雙孔梁稱(chēng)重測(cè)力傳

20、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 ,所以選用的稱(chēng)重傳感器內(nèi)部采用雙孔梁作為彈性元件。2.3.2 信號(hào)轉(zhuǎn)換放大部分AD620是一種低耗高精度儀表放大器圖28信號(hào)濾波放大電路上圖中電容C5、C6用來(lái)濾除采樣信號(hào)中的高頻噪聲，選用0.1uF的普通獨(dú)石電容。電容C7、C8用來(lái)消除采樣信號(hào)中的低頻噪聲電阻，選22uF的普通獨(dú)石電容。電阻R3、R4選用較小的阻值，采樣信號(hào)電壓值只有毫伏級(jí)。 微弱信號(hào)Vi1和Vi2被分別放大后從AD620的第6腳輸出。通過(guò)改變R15的阻值可使V0與RET之間的壓差變化，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)零、去皮的功能。2.3.3 A/D轉(zhuǎn)換部分（ICL

21、7315）ICL7315是一種雙積分式4位半單片A/D轉(zhuǎn)換器，其工作原理是將輸入電壓轉(zhuǎn)換成時(shí)間（脈沖寬度信號(hào)）或頻率（俯沖頻率），再通過(guò)定時(shí)器（計(jì)數(shù)器）獲得數(shù)字信號(hào)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為模擬部分和數(shù)字部分。參數(shù)電源電壓VccVin時(shí)鐘頻率基準(zhǔn)電容Cr校零電容Caz參數(shù)值+-5V+-2V40KHZ1MHZ1uF1uF表21 ICL7135的電參數(shù)圖29 信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路圖1、 時(shí)鐘頻率Fck的選擇Fck=N*Ff/K式中，F(xiàn)f為干擾信號(hào)的頻率，最大的干擾信號(hào)一般為供電電源的干擾，其頻率為50Hz。對(duì)于ICL7135，取N=10000，并取K=1，則Fck=500KHz.2、 積分電阻Rint Rint

22、=Vxm/2uA式中，Vxm為滿(mǎn)量程電壓，取2V，則Rint=100K。3、 積分電容 CintCint>=N*20Ua/Fck·Vm對(duì)于ICL7135，N=10000，取Vm=4V,Fck=500KHz,所以Cint=0.1Uf2.3.4 單片機(jī)控制部分 圖210 AT89C51 最小系統(tǒng)電路圖第3章 軟件設(shè)計(jì) 電子稱(chēng)軟件設(shè)計(jì)均采用模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)程序包括主程序、定時(shí)中斷程序、INTO中斷程序按鍵程序、數(shù)據(jù)處理子程序(雙字節(jié)乘法、二一十進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序及逆轉(zhuǎn)換程序)、LCD十六位液晶靜態(tài)顯示子程序等模塊。所有程序均采用C匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。電子計(jì)價(jià)秤的軟件設(shè)計(jì)思路說(shuō)明如下：主程序的作用為程序初始化，計(jì)算單價(jià)木單重(單價(jià)和單重分別在定時(shí)中斷程序和INT0外部中斷程序中獲得)，并時(shí)時(shí)顯示十進(jìn)制的單重，單價(jià)，總價(jià)。設(shè)定T0為計(jì)數(shù)工