【正文】 作時(shí)輸入端?？梢允蔷д窕蛲獠繒r(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。 CS :片選端 ，低電平有效。 RESET :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。 DRDY :A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束 標(biāo)志。 AD7705 輸出移位寄存器讀數(shù)時(shí)序如圖 23所示 AD7705 向輸入移位寄存器寫入數(shù)據(jù)時(shí)序?qū)懭鐖D 24所示 6 AD7705 電路如圖如 25所示 圖 23 AD7705輸出移位寄存器讀數(shù)時(shí)序 圖 圖 24 AD7705 向輸入移位寄存器寫入數(shù)據(jù)時(shí)序 圖 圖 25 AD7705模塊 單片機(jī)模塊 該智能電子秤采用 ATM公司的 AT89C52作為 CPU，它是一種低功耗高性能的八位 CMOS微控制器，與 MCS51 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，再處理數(shù)據(jù)，發(fā)出控制信號，以達(dá)到所需的要求。 （ 1） AT89C52 輸入輸出端口定義如下： 7 —— 超重報(bào)警電路 P2 口 —— 芯片 8279 與單片機(jī)的接 口 —— 8279 的片選端 P1 口 —— AD 轉(zhuǎn)化模塊 （ 2） 外部中斷 INT1 用于鍵盤中斷服務(wù)程 單片機(jī)外部中斷 INT1 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、重量等參數(shù)。 （ 3） 定時(shí)中斷 T0 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) ，即定時(shí)為 50ms，分 10 次來累計(jì)結(jié)果。 （ 4） 定時(shí)中斷 T2 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。 單片機(jī)總電路圖件附錄二 [7] 鍵盤顯示模塊 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（ 4 4 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 26所示 .扳鍵開關(guān)控制儀器電源的通斷： 16 個(gè)按鍵分別是 10 個(gè)數(shù)字鍵 0～ 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 。 圖 26 4 4矩陣鍵盤 (1) 稱重前， 若顯示的值不 為 ， 則按“ 去皮” 鍵清除為 ； 若被稱物品需用盛器裝載， 先將盛器放在 秤盤 板上， 按“ 去皮” 鍵， 屏幕顯示為 ， 然后裝入被稱物品進(jìn)行稱量。 稱重過程。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)） 。 8 在顯示單價(jià)狀態(tài)下， 應(yīng)先按“ 轉(zhuǎn)換” 鍵， 再按“ 去皮” 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)，報(bào)警器響，表示儀器處于超載狀態(tài)。電子秤不允許超載使用。 (2) 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。 (3) 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。 (4) 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。 （ 5）校正。按“校正”鍵超過 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。 鍵盤和顯示電路 本系統(tǒng)中有 16位 LED顯示器， 4 4鍵盤和 8279的接口電路。圖中鍵盤的行線接 8279的 RL0～ RL3， 8279 選用外部譯碼方式， SL0～ SL3 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， SL0～ SL3 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 OUTB0～ OUTB OUTA0～ OUTA3 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。 9 A01A12A23E14E25E36Y77Y69Y510Y411Y312Y213Y114Y015GND8V C C16S N 74 L S 13 8NU6C L K3R L 78R L 67R L 56R L 45D B 012D B 113D B 214D B 315D B 416D B 517D B 618D B 719I R Q4CS22RD10WR11R E S E T9C N T L37S H I F T36R L 02R L 11R L 239R L 338S L 032S L 133S L 234S L 335BD23O U T A 324O U T A 225O U T A 126O U T A 027O U T B 328O U T B 229O U T B 130O U T B 031A021GND20VCC408279U8L1S0S1S2S3S4S5S6S72K20 0U F+ 5V中斷 1片選寫讀1212S N 74 L S 07 DU 1AY01Y12Y23Y34Y45Y56Y67Y78Y89Y910Y 1011GND12Y 1113Y 1214Y 1315Y 1416Y 1517O E 118O E 219D20C21B22A23V C C24D M 54 L S 15 4JU712345678910111213141516M H D R 1X 16LE D位 選1234M H D R 1X 4鍵盤列線1234M H D R 1X 4鍵盤行線12345678M H D R 1X 8LE D段 選碼LE D段 選碼 圖 27 鍵盤顯示電路 過量程報(bào)警模塊 由于壓力傳感器 LPSIII 型 的最大承受壓力為 20KG，本文的稱重范圍是 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 28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 發(fā)出一個(gè) 40KHz 的方波進(jìn)行報(bào)警提示。 圖 28過量程報(bào)警模塊 10 3. 數(shù)字電子秤軟件設(shè)計(jì) 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?AT89C52 的 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 31 所示 圖 31 主程序流程 鍵盤軟件設(shè)計(jì) 我們知道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)。 程序原理如下： 1. 鍵掃描子程序：主要判斷有無鍵按下，利用 8279 的 RL0～ RL3 和 SL0～ SL3 端口判斷鍵入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)或沒有輸入字符。當(dāng) RL0～ RL3 四位全為 0時(shí)，便可判斷無鍵按下， 2. 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；若是數(shù)字鍵就調(diào)用顯示子程序進(jìn)行顯示。 3. 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。 系統(tǒng)初始化 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 數(shù)據(jù)處理 顯示 鍵盤中斷 11 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。 圖 32 為 鍵盤掃描流程圖 圖 32 鍵盤掃描流程圖 數(shù)字顯示 單片機(jī)確定哪個(gè)鍵按下時(shí)，通過 SL0～ SL3 輸出控制信號 經(jīng) 74LS154 譯碼器選擇相應(yīng)的 LED 位，在 8279 芯片 OUT0～ OUT7 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。 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=1 Y Y Y Y 開始 Y N Y N 12 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 AT89C52 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) AD 7705 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。 圖 33 AD7705 A/D流程框圖 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？