【正文】 機電與車輛工程學院畢業(yè)設計（論文）題 目：基于單片機的數字化傳感器V/F稱重系統(tǒng)計 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 機電與車輛工程學院 姓 名： 李亮亮 學 號： 1665080115 指導教師： 劉純利 日 期： 2012年5月21日 引言： 4 4 42．體設計方案比較與論證 6 6 數碼管顯示 6 LCD顯示 6 硬件的方案設計與論證 7 7 傳感器 8 10 11 14 14 17 具體實施方案簡介 183. 系統(tǒng)硬件設計 19 基于AT89C52的主控電路 19 AT89C52引腳功能 19 復位電路 20 晶振電路 20 信號放大電路 21 芯片INA126簡介 21 INA126特點及引腳說明 21 具體電路設計 22 信號轉換電路 22 芯片LM331應用 22 LM331功能介紹 23 具體電路設計 24 鍵盤電路 24 顯示電路 254. 系統(tǒng)軟件設計 27 C語言在單片機中的應用 27 電子稱的軟件設計與實現 27 27 子程序設計 29 V/F轉換啟動及數據讀取程序設計 29 29 30 31參考資料 33附錄A 電路原理圖 34附錄B 程序清單 35 基于單片機的數字傳感器V/F稱重系統(tǒng)設計摘 要：目前，電子計價秤的使用非常普及，逐漸會取代傳統(tǒng)的桿秤。由壓力傳感器制作的電子秤已廣泛地應用到各行各業(yè), 特別是微處理機的出現，工業(yè)生產過程自動化程度的不斷提高，壓力傳感器已成為過程控制中的一種必需的裝置。本文介紹了一種以AT89C52單片機微處理器最小系統(tǒng)，并配以幾個主要的集成電路器件設計成的智能電子秤。本系統(tǒng)是利用壓力傳感器采集當前壓力，根據輸入單價，準確計算出物品的金額，同時把重量、金額顯示到LCD數碼管上。 關鍵詞：壓力傳感器 放大器 單片機引言：在我們生活中經常都需要測量物體的重量，于是就用到秤，但是隨著社會的進步、科學的發(fā)展，我們對其要求操作方便、易于識別。隨著計量技術和電子技術的發(fā)展，傳統(tǒng)純機械結構的桿秤、臺秤、磅秤等稱量裝置逐步被淘汰，電子稱量裝置電子秤、電子天平等以其準確、快速、方便、顯示直觀等諸多優(yōu)點而受到人們的青睞。電子秤向提高精度和降低成本方向發(fā)展的趨勢引起了對低成本、高性能模擬信號處理器件需求的增加。通過分析近年來電子衡器產品的發(fā)展情況及國內外市場的需求，電子衡器總的發(fā)展趨勢是小型化、模塊化、集成化、智能化；其技術性能趨向是速率高、準確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高；其功能趨向是稱重計量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其應用性能趨向于綜合性和組合性。 論稱重技術自古以來就被人們所重視，作為一種計量手段，廣泛應用于工農業(yè)、科研、交通、內外貿易等各個領域。電子秤與機械秤比較有體積小、重量輕、結構簡單、價格低、實用價值強、維護方便等特點，可在各種環(huán)境工作，重量信號可遠傳，易于實現重量顯示數字化，易于與計算機聯網，實現生產過程自動化，提高勞動生產率。例如標簽秤在超市中的應用已經是耳聞目睹的了。50年代中期電子技術的滲入推動了衡器制造業(yè)的發(fā)展。60年代初期出現機電結合式電子衡器以來，隨著時代科技的迅猛發(fā)展，微電子學和計算機等現代電子技術的成就給傳統(tǒng)的電子測量與儀器帶來了巨大的沖擊和革命性的影響。經過40多年的不斷改進與完善，衡器技術也在不斷進步和提高。從世界水平看，衡器技術已經經歷了四個階段，從傳統(tǒng)的全部由機械元器件組成的機械稱到用電子線路代替部分機械元器件的機電結合秤，再從集成電路式到目前的單片機系統(tǒng)設計的電子計價秤。隨著第二次世界大戰(zhàn)后的經濟繁榮，為了把稱重技術引入到生產工藝過程中去，對稱重技術提出了心動要求，希望稱重過程自動化，為此電子技術滲入衡器制造業(yè)。近年來電子稱已愈來愈多地參與到數據的處理和控制過程中。隨著稱重傳感器各項性能的不斷突破，為電子稱的發(fā)展奠定了基礎，國外如美國、%稱量準確度的電子稱，并在70年代中期約對75%的機械稱進行了機電結合式改造。我國的衡器在20世紀40年代以前還全是機械式的，40年代開始發(fā)展了機電結合式的衡器。50年代開始出現了以稱重傳感器為主的電子衡器。80年代以來，我國通過自行研究引進消化吸收和技術改造。已由傳統(tǒng)的機械式衡器步入集傳感器、微電子技術、計算機技術與一體化的電子衡器發(fā)展階段。目前，由于電子衡器具有稱量快、讀數方便、能在惡劣條件下工作、便于與計算機技術相結合而實現稱重技術和過程控制的自動化特點，已被廣泛應用于工礦企業(yè)、能源交通、商業(yè)貿易和科學技術等各個部門。單片機以其功能強，體積小，功耗低，易開發(fā)等很多優(yōu)勢被廣泛應用。但單片機不是萬能的，也存在不適合的場合，我們要充分利用單片機的內部資源和選擇合適的單片機來完成我們的設計。本數字電子秤的設計過程中需要用到A/D轉換、鍵盤、液晶顯示、復位電路和蜂鳴器報警驅動電路的知識，同時在軟件的設計過程中需要用到鍵盤掃描、液晶顯示驅動、模數轉換程序，可以很好的將數電、模電、單片機知識進行綜合應用。在綜合應用中進一步熟悉單片機設計的開發(fā)各個流程，最終達到鞏固基礎、注重設計、培養(yǎng)技能、追求創(chuàng)新、走向實用目的。2．體設計方案比較與論證 數碼管顯示結構簡圖如下：傳感器放大電路V/F轉換電路AT89C52單片機數碼管顯示示電路電源 數碼管顯示方案 LCD顯示整個電子秤電路由傳感器、放大電路、V/F轉換電路、89c52單片機、量程控制電路、鍵盤和顯示電路等7部分組成。其功能是被測信號經放大整形后送入單片機，由單片機對測量信號進行處理并根據相應的數據關系譯碼顯示出被測物體的重量。單片機控制適合于功能比較簡單的控制系統(tǒng),而且其具有成本低,功耗低,體積小算術運算功能強,技術成熟等優(yōu)點。但其缺點是外圍電路比較復雜,編程復雜。 傳感器放大電路V/F轉換電路AT89C52單片機LCD顯示電路鍵盤控制電源報警電路 LCD顯示方案結合上面所講，本次設計采用第三種設計方案 硬件的方案設計與論證。圖中表明了從交流電網電壓經電源變壓器降壓，又經橋式整流和電容濾波后加在穩(wěn)壓器的輸入端的連接方法，并提供各種有關元器件的參考參數。正常工作時，穩(wěn)壓器的輸入輸出電壓差一般為23V。圖中V5是保護二極管，當輸入端短路時，給輸出電容器C4存儲的電荷提供一個放大電路，防止C4兩端電壓作用于集成穩(wěn)壓器內部調整管的發(fā)射結，造成發(fā)射結擊穿而損壞三端集成穩(wěn)壓器。 電源電路 傳感器傳感器的定義：能感受規(guī)定的被測量，并按照一定規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關，所以它們之間的關系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數方程，或以輸入量作橫坐標，把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數有：線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。傳感器動態(tài)特性是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標準輸入信號的響應來表示。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應容易用實驗方法求得，并且它對標準輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率響應來表示[3]。方案一 壓電傳感器壓電傳感器是一種典型的有源傳