【正文】 大重量的傳感器價(jià)格 過 高無法承受，所以我們選用量程為 3kg的小型稱重傳感器 以實(shí)現(xiàn)一二級(jí)別檔位的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，另兩檔位在傳感器滿足條件的情況下可按同樣的方式實(shí)現(xiàn)，所以該改動(dòng)對(duì)設(shè)計(jì)的考察范圍影響不大。 圖 方案一方框圖 通過 稱 重電橋產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)放大電路把信號(hào)放大后輸入 A/D轉(zhuǎn)換芯片 進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，再將得到的數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī) 進(jìn) 行處理并送 入 液晶顯示 。 （ 3）分度數(shù)：衡器的測(cè)量范圍被分成若干等份，總份數(shù)即為分度數(shù)用 n 表示 ， 電子衡器的最大稱量 Max 可以用總分度數(shù) n與分度值 d 的乘積來表示，即 ： Max=n ?d。此信號(hào)由放大電路進(jìn)行放大、經(jīng)濾波后再由模 /數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，單片機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行必要的判斷、分析，再送到顯示電路。 用電子秤稱重的過程是把被測(cè)物體的重量通過傳感器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。 關(guān)鍵詞：稱重傳感器、差分放大器、模數(shù)（ AD）轉(zhuǎn)換器、 AT89S52 單片機(jī)、1602 液晶、 自動(dòng)換擋。該系統(tǒng)由51單片機(jī)的改良版 52 單片機(jī)控制，通過液晶屏自動(dòng)顯示所稱物體的重量。其電路構(gòu)成主要有測(cè)量電路，差動(dòng)放大電路， A/D 轉(zhuǎn)換，單片機(jī)控制電路、顯示電路。 Abstract This article describes the design of AT89s52 microcontroller based electronic scale theory and implementation methods. The system consists of 51 singlechip microprocessor control improved version 52, the LCD displays that object automatically. Its ponents are measuring circuit, differential amplifiers, A/d conversion, the microputer control circuit, show circuit. The measuring circuit using resistance strain the weight of the device object into the appropriate signals to the size of the electrical signals through the differential amplifier will signal amplification to AD chip can identify scope so that they could be an electrical signal into a digital signal corresponding to the handle to the SCM in the LCD display that the weight of the object, the system automatically by software implementation. Through debugging, and testing, system performance parameters basic design index. Keywords: Weighing sensors cell differential amplifier module(A /D)converter 1602 LCD MCU Automatic shift. 第 3 頁 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 1．設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電子秤，測(cè)量范圍分成四檔， 0～ 、 0～ 、 0～、 0～ 1999Kg。由于這一信號(hào)通常都很小，需要進(jìn)行放大，放大后的模擬信號(hào)經(jīng)模 /數(shù)變換轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再通過顯示器顯示出重量。 電子秤的計(jì)量性能 電子秤的計(jì)量性能涉及的主要技術(shù)指標(biāo)有：量程、分度值、分度數(shù)、準(zhǔn)確度等級(jí)等 。 第 4 頁 二、方案設(shè)計(jì)與論證 通過秤重電橋產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)放大電路把信號(hào)放大后輸入 A/D 轉(zhuǎn)換芯片TCL2543 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，由于此芯片可直接用于數(shù)字顯示，故轉(zhuǎn) 換后的數(shù)字量直接用數(shù)碼顯示器進(jìn)行顯示。此方案的優(yōu)點(diǎn)是可控制性好，電路簡單， 原理思路清晰， 液晶的硬件電路也比數(shù)碼管簡單 ,且技術(shù)領(lǐng)先于數(shù)碼管 ,能提高產(chǎn)品檔次，采用單片機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)稍加 處理 ,能通過軟件在一定程度上彌補(bǔ)與調(diào)試硬件所無法避免的數(shù)據(jù)抖動(dòng)，使 最終 所測(cè)得的 數(shù)據(jù)更可靠、參考性更強(qiáng)，而且單片機(jī)的價(jià)錢也不算昂貴 ， 在設(shè)計(jì)組所能承受的范圍之內(nèi) 。 市場(chǎng)上有已成形的集成運(yùn)算放大器，如 AD620 儀用放大器能直接用于 該設(shè)計(jì)的放大部分，且集成芯片相對(duì)于自己 用單運(yùn)放 搭接的運(yùn)放電路具有更穩(wěn) 定的 性能，誤差更??；但集成運(yùn)算放大器價(jià)格相對(duì)較高，而且自己搭接的運(yùn)放電路其誤差范圍 已經(jīng)基本滿足本設(shè)計(jì)的要求，所以我們選取 OP07 單運(yùn)放搭接差分運(yùn)算放大器的方式，同時(shí)一定程度上鍛煉了模擬電路的實(shí)踐能力。 源模塊 3kg 稱重傳感器能承受的激勵(lì)電壓為 5～ 10V，運(yùn)放電路要求正負(fù) 9V電源。 電源電路圖 集成三端穩(wěn)壓芯片 LM7805 具有比較高的精確度，加上電容的濾波，對(duì)電路可以提供比較穩(wěn)定的電壓。 在這里，我們用電阻應(yīng)變式傳感器作為測(cè)量電路的核心。 電阻應(yīng)變片所感受的機(jī)械應(yīng)變量一般為 ， 隨之而生的電阻變化率也大約在 26 10~10 ?? 數(shù)量級(jí)之間。 電阻應(yīng)變式稱重傳感器橋式測(cè)量電路如圖 422所示： 422 橋式測(cè)量電路 R R R R4 為 4 個(gè)應(yīng)變片電阻，組成了橋式測(cè)量電路， Rm 為溫度補(bǔ)償電阻 ， e 為激勵(lì)電壓， V為輸出電壓。 上式表明，電橋的輸出電壓和四個(gè)轎臂的應(yīng)變片所感受的應(yīng)變量的代數(shù)和成正比。 圖 第 10 頁 、差動(dòng)放大電路 目前的電子稱重裝置大都使用電阻應(yīng)變橋式傳感器 ,其核心是由電阻應(yīng)變計(jì) (應(yīng)變片 )構(gòu)成的電橋電路 ,這類傳感器具有成本低、精度高且溫度穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。 儀表 儀器放大器的選擇 儀表 儀器放大器 的選型很多，我們這里介紹一種用途非常廣泛的儀表放大器，就是典型的差動(dòng)放大器。 1nA 6) 高的共模抑制比 — 126dB 7) 寬的共模輸入電壓范圍 — 177。由于OP07 具有非常低的輸入失調(diào)電壓，所以 OP07 在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。模擬量要輸入到單片機(jī)中進(jìn)行處理，首先要經(jīng)過模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，單片機(jī)才能接收、處理。 本 次 設(shè)計(jì)使用的 A/D為 TLC2543串行 逐次 比較型 AD，逐次比較型的具體原理圖如下： TL