【正文】 ed circuit designed for weighing instrument. This system is the use of pressure sensor to collect the current pressure, quickly and accurately calculate the weight of items and displays to LED digital tube. Keywords: pressure sensor, The test apparatus, microcontroller 3 引言 隨著時代科技的迅猛發(fā)展，微電子學和計算機等現(xiàn)代電子技術(shù)的成就給傳統(tǒng)的電子測量與儀器帶來了巨大的沖擊和革命性的影響。 單片機技術(shù)的出現(xiàn)給 工業(yè)測控領(lǐng)域帶來了一次新的技 術(shù)革命。隨著單片機技術(shù)的不斷提高 ， 功能不斷完善，使其應(yīng)用 日趨成熟，應(yīng)用領(lǐng)域日趨擴大。 目前，臺式 電子測重儀 在 日常生活 中的使用已相當普遍，但存在較大的局限性：體積大、成本高、需要工頻交流電源供應(yīng)、攜帶不便、應(yīng)用場所受到制約。現(xiàn)有的便攜秤為桿秤或以彈簧、拉伸變形來實現(xiàn)計量的彈簧秤，居民用戶使用的基本是桿秤。彈簧盤秤制造工藝要求較高，彈簧的疲勞問題無法徹底解決，一旦超過彈簧彈性限度，彈簧秤就會產(chǎn)生很大誤差，以至損壞，影響到稱重的準確性和可靠性，只是一種暫時的代用品，也被列入逐漸取消的行列。多年來，人們一直期待測量 準確、價格低廉的投放市場?；?電子測重儀 的現(xiàn)狀，本課題擬研究一種用 MSP430單片機控制的 電子測重儀 設(shè)計方案。這種 電子測重儀 體積小、 測 量準確、攜帶方便，能夠滿足商業(yè)貿(mào)易和居民家庭的使用需求。 50年代中期電子技術(shù)的滲入推動了衡器制造業(yè)的發(fā)展。 60年代初期出現(xiàn)機電結(jié)合式電子衡器以來，經(jīng)過 40多年的不斷改進與完善，我國電子衡器從最初的機電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型。我國電子衡器的技術(shù)裝備和檢測試驗手段基本達到國際 90年代中期的水平。電子衡器制造技術(shù)及應(yīng)用得到了新發(fā)展。電子稱重技術(shù)從靜態(tài)稱重向動態(tài)稱重 發(fā)展；計量方法從模擬測量向數(shù)字測量發(fā)展；測量特點從單參數(shù)測量向多參數(shù)測量發(fā)展。但就總體而言，我國電子衡器產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量與工業(yè)發(fā)達國家相比還有較大差距，其主要差距是技術(shù)與工藝不夠先進、工藝裝備與測試儀表老化、開發(fā)能力不足、產(chǎn)品的品種規(guī)格較少、功能不全、穩(wěn)定性和可靠性較差等。 4 1 單片機的發(fā)展 單片機又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機，學習使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 還有 它的體積小、質(zhì) 量輕、價格便宜、 而且它 低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品 ，因此 為學習、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利 的 條件。 單片機內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如 CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，一般不超過 10元即可 。 用它來做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。我們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、 VCD等等的家電里面都可以看到它的身影！它主要是作為控制部分的核心部件。它是一種在線式實時控制計算機，在線式就是現(xiàn)場控制，需要的是有 較強的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計算機的（比如家用 PC）的主要區(qū)別。 目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄象機、攝象機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更 高級的還有 自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械 等等 。 綜合所述，單片機已成為計算機發(fā)展和應(yīng)用的一個重要方面。另 一方面，單片機應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了，因此單片機的學習、開發(fā)與應(yīng)用 是十分重要的。 5 2 電子測重儀的相關(guān)理論與技術(shù) MSP430 單片機的特點 處理能力強： MSP430系列單片機是一個 16位的單片機，采用了精簡指令集（ RISC）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（ 7 種源操作數(shù)尋址、 4 種目的操作數(shù)尋址）、簡潔的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片 內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運算；還有高效的查表處理指令。這些特點保證了可編制出高效率的源程序。 運算速度快： MSP430 系列單片機能在 25MHz晶體的驅(qū)動下，實現(xiàn) 40ns的指令周期。 16位的數(shù)據(jù)寬度、 40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能實現(xiàn)乘加運算）相配合，能實現(xiàn) 數(shù)字信號處理的某些算法，如 FFT等。 超低功耗： 首先， MSP430 系列單片機的電源電壓采用的是 電壓。因而可使其在 1MHz 的時鐘條件下運行時，芯片的電流最低會在 165μA左右 ， RAM 保持模式下的最低功耗只有 。 其次，獨特的時鐘系統(tǒng)設(shè)計。在 MSP430 系列中有兩個不同的時鐘系統(tǒng)：基本時鐘系統(tǒng) 、鎖頻環(huán)（ FLL 和 FLL+）時鐘系統(tǒng)和 DCO數(shù)字振蕩器時鐘系統(tǒng)?？梢灾皇褂靡粋€晶體振 蕩器（ 32768HZ），也可以使用兩個晶體振蕩器。由系統(tǒng)時鐘 系統(tǒng)產(chǎn)生 CPU 和各功能所需的時鐘。并且這些時鐘可以在指令 的控制下，打開和關(guān)閉，從而實現(xiàn)對總體功耗的控制 。 在系統(tǒng)中共有一種活動模式（ AM）和五種低功耗模式（ LPM0~LPM4）。在實時時鐘模式下，可達 ，在 RAM 保持模式下，最低可達 。 片內(nèi)資源豐富： MSP430 系列單片機的各系列都集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)。它們分別是 看門狗 （ WDT）、 模擬比較器 A、定時器 A0（ TIMER_A0）、定時器 A1（ TIMER_A1）、定時器 B0（ TIMER_B0）、 UART、 SPI、 I2C、 硬件乘法器 、液晶驅(qū)動器、 10位 /12位 ADC、 16位 Σ Δ ADC 、 DMA、 I/O端口、基本定時器（ BASIC TIMER）、 實時時鐘 （ RTC）和 USB控制器等若干外圍模塊的不同組合。其中，看門狗可以使程序失控時 迅速復(fù)位；模擬比較器進行模擬電壓的比 較，配合定時器，可設(shè)計出 A/D 轉(zhuǎn)換器； 16 位定時器（ TIMER_A 和 TIMER_B）具有捕獲 /比較功能，大量的捕獲 /比較寄存器，可用于事件計數(shù)、時序發(fā)生、 PWM 等；有的器件更具有可實現(xiàn)異步、同步 6 及多址訪問串行通信接口可方便的實現(xiàn)多機通 信等應(yīng)用；具有較多的 I/O 端口， P0、 P P2 端口能夠接收外部上升沿或下降沿的中斷輸入 ； 10/12位硬件 A/D 轉(zhuǎn)換器有 較高的轉(zhuǎn)換速率，最高可達 200KBPS ，能夠滿足大多數(shù)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用；能直接驅(qū)動液晶多達 160 段；實現(xiàn)兩路的 12 位 D/A 轉(zhuǎn)換；硬件 I2C串行總線接口實現(xiàn)存儲器串行擴展；以及為了 增加 數(shù)據(jù)傳輸速度 ，而采用的 DMA模塊。 MSP430 系 列單片機的這些片內(nèi)外設(shè)為系統(tǒng)的單片解決方案提供了極大的方 便。 方便高效的開發(fā)環(huán)境： MSP430 系列有 OPT 型、 FLASH 型和 ROM 型三種類型的器件，這些器件的開發(fā)手段不同。對于 OPT 型和 ROM 型的器件是使用 仿真器 開發(fā)成功之后燒寫或掩膜芯片；對于 FLASH 型則有十分方便的開發(fā)調(diào)試環(huán)境，因為器件片內(nèi)有 JTAG 調(diào)試接口，還有可電擦寫的 FLASH 存儲 器，因此采用先下載程序到 FLASH 內(nèi)，再在器件內(nèi)通過軟件控制程序的運行，由 JTAG 接口讀取片內(nèi)信息供設(shè)計者調(diào)試使用的方法進行開發(fā)。這種方式只需要一臺 PC 機和一個 JTAG 調(diào)試器，而不需要仿真器和 編程器 。開發(fā)語言有匯編語言和 C 語 言。 MSP430FW427 芯片 MSP430系列單片機是美國德州儀器 ( T I ) 推出的一款 1 6 位超低功耗的混合信 號處理器，其在我國推出的時間也已經(jīng)很久了，它以低功耗著稱，并且將許多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器集成在一個芯片上，因此一經(jīng)推出便在我國得到迅速推廣 。 針對目前普遍使用的 51系列單片機局限性，為了很好地滿足控制器的準確性、精確性的要求，采