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課程設(shè)計(jì)——廢品檢測(cè)剔除-文庫(kù)吧

2025-05-15 16:56 本頁(yè)面


【正文】 使用最廣。 單片 機(jī) STM32F103ZET HX711 模塊 繼電器模塊 步進(jìn)電機(jī) 稱重傳感器 電源 燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 5 頁(yè) 共 20 頁(yè) 電阻應(yīng)變式傳感器利用電阻應(yīng)變片變形時(shí)其電阻也隨之改變的原理工作。主要由彈性元件、電阻應(yīng)變片、測(cè)量電路和傳輸電纜 4 部分組成。電阻應(yīng)變片貼在彈性元件上,彈性元件受力變形時(shí),其上的應(yīng)變片隨之變形,并導(dǎo)致電阻改變。測(cè)量電路測(cè)出應(yīng)變片電阻的變化并變換為與外力大小成比例的電信號(hào)輸出。電信號(hào)經(jīng)處理后以數(shù)字形式顯示出被測(cè)物的質(zhì)量。電阻應(yīng)變式傳感器的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,可靠性較好。 電阻應(yīng)變式稱重傳感器是把電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在彈性敏感元件上 ,彈性體(彈性元件,敏感梁)在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片(轉(zhuǎn)換元件)也隨同產(chǎn)生變形,電阻應(yīng)變片變形后,它的阻值將發(fā)生變化(增大或減?。?,再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過(guò)程。 電阻應(yīng)變式稱重傳感器包括兩個(gè)主要部分,一個(gè)是彈性敏感元件:利用它將被測(cè)的重量轉(zhuǎn)換為彈性體的應(yīng)變值;另一個(gè)是電阻應(yīng)變計(jì):它作為傳感元件將彈性體的應(yīng)變,同步地轉(zhuǎn)換為電阻值的變化。 微小 的電阻變化用一般測(cè)量電阻的儀表很難測(cè)出,必須采用一定形式的測(cè)量電路將微小的 電阻變化率轉(zhuǎn)變成電壓或電流的變化,才能用二次儀表顯示出來(lái)。在電阻應(yīng)變式稱重傳感器中通過(guò)橋式電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓變化。當(dāng)傳感器不受載荷時(shí),彈性敏感元件不產(chǎn)生應(yīng)變,粘貼在其上的應(yīng)變片不發(fā)生變形,阻值不變,電橋平衡,輸出電壓為零;當(dāng)傳感器受力時(shí),應(yīng)變片就會(huì)發(fā)生變形,阻值發(fā)生化, 電橋失去平衡,有輸出電壓。 圖 33 為電阻應(yīng)變式稱重傳感器橋式測(cè)量 圖 33 為電阻應(yīng)變式稱重傳感器橋式測(cè)量電路 燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 6 頁(yè) 共 20 頁(yè) 稱重傳感器參技術(shù)參數(shù)表: 數(shù)據(jù)采集模塊 HX711 是一款專為高精度稱重傳感器而設(shè)計(jì)的 24 位 A/D轉(zhuǎn)換器芯片。與同類型其它芯片相比,該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路,具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。降低了電子秤的整機(jī)成本,提高了整機(jī)的性能和可靠性。該芯片與后端 MCU芯片的接口和編程非常簡(jiǎn)單,所有控制信號(hào)由管腳驅(qū)動(dòng),無(wú)需對(duì)芯片內(nèi)部的寄存器編程。輸入選擇開(kāi)關(guān)可任意選取通道 A或通道 B,與其內(nèi)部的低噪聲可編程放大器相連。通道 A的可編程增益為 128 或 64,對(duì)應(yīng)的滿額度差分輸入信號(hào)幅值分別為177。 20mV 或177。 40mV。通道 B 則為固定的 32 增益,用于系統(tǒng)參數(shù)檢測(cè)。芯片內(nèi)提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內(nèi)的 A/D 轉(zhuǎn)換器提供電源,系統(tǒng)板上無(wú)需另外的模擬電源。芯片內(nèi)的時(shí)鐘振蕩器不需要任何外接器件。上電自動(dòng)復(fù)位功能簡(jiǎn)化了開(kāi)機(jī)的初始化過(guò)程。 特點(diǎn): 兩路可選擇差分輸入 片內(nèi)低噪聲可編程放大器,可選增益為 64 和 128 片內(nèi)穩(wěn)壓電路可直接向外部傳感器和芯片內(nèi) A/D 轉(zhuǎn)換器提供電源 上電自動(dòng)復(fù)位電路 簡(jiǎn)單的數(shù)字控制和串口通訊:所有控制由管腳輸入,芯片內(nèi)寄存器無(wú)需編程 可選擇 10Hz 或 80Hz 的輸出數(shù)據(jù)速率 耗電量(含穩(wěn) 壓電源電路):典型工作電流: , 斷電電流: 1μ A 工作電壓范圍: ~ 工作溫度范圍: 20 ~ +85℃ 燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 7 頁(yè) 共 20 頁(yè) 16 管腳的 SOP16 封裝 圖 33 HX7111 內(nèi)部方框圖 管腳說(shuō)明 圖 34 SOP16L 封裝 管腳描述 燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 8 頁(yè) 共 20 頁(yè) 圖 35 管腳描述 模擬輸入 通道 A模擬差分輸入可直接與橋式傳感器的差分輸出相接。由于橋式傳感器輸出的信號(hào)較小,為了充分利用 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入動(dòng)態(tài)范圍,該通道的可編程增益較大,為 128 或64。這些增益所對(duì)應(yīng)的滿量程差分輸入電壓分別177。 20mV或177。 40mV。通道 B為固定的 32增益,所對(duì)應(yīng)的滿量程差分輸入電壓為177。 80mV。通道 B 應(yīng)用于包括電池在內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)檢測(cè)。 供電電源 數(shù)字電源 (DVDD)應(yīng)使用與 MCU芯片相同的的數(shù)字供電電源。 HX711 芯片內(nèi)的穩(wěn)壓電路可同時(shí)向 A/D 轉(zhuǎn)換器和外部傳感器提供模擬電源。穩(wěn)壓電源的供電電壓 (VSUP)可與數(shù)字電 源 (DVDD)相同。穩(wěn)壓電源的輸出電壓值( VAVDD)由外部分壓電阻 R R2 和芯片的輸出參考電壓 VBG 決定(圖 1), VAVDD=VBG(R1+R2)/R2。應(yīng)選擇該輸出電壓比穩(wěn)壓電源的輸入電壓 (VSUP)低至少 100mV。如果不使用芯片內(nèi)的穩(wěn)壓電路,管腳 VSUP 和管腳 AVDD 應(yīng)相連,并接到電壓為 ~ 的低噪聲模擬電源。管腳 VBG 上不需要外接電容,管腳 VFB 應(yīng)接地,管腳 BASE 為無(wú)連接。 時(shí)鐘選擇 如果將管腳 XI 接地, HX711 將自動(dòng)選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器,并自動(dòng)關(guān)閉外部時(shí)鐘輸入和晶振的相關(guān)電 路。這種情況下,典型輸出數(shù)據(jù)速率為 10Hz 或 80Hz。如果需要準(zhǔn)確的輸出數(shù)據(jù)速率,可將外部輸入時(shí)鐘通過(guò)一個(gè) 20pF 的隔直電容連接到 XI 管腳上,或?qū)⒕д襁B接到 XI 和 XO 管腳上。這種情況下,芯片內(nèi)的時(shí)鐘振蕩器電路會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,晶振時(shí)鐘或外部輸入時(shí)鐘電路被采用。此時(shí),若晶振頻率為 ,輸出數(shù)據(jù)速率
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