【正文】 大重量的傳感器價格 過 高無法承受，所以我們選用量程為 3kg的小型稱重傳感器 以實現(xiàn)一二級別檔位的自動轉(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現(xiàn)，所以該改動對設(shè)計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，經(jīng)放大電路把信號放大后輸入 A/D轉(zhuǎn)換芯片 進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，再將得到的數(shù)字信號送至單片機 進 行處理并送 入 液晶顯示 。 （ 3）分度數(shù)：衡器的測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。此信號由放大電路進行放大、經(jīng)濾波后再由模 /數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，單片機對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行必要的判斷、分析，再送到顯示電路。 用電子秤稱重的過程是把被測物體的重量通過傳感器轉(zhuǎn)換成電壓信號。 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、1602 液晶、 自動換擋。該系統(tǒng)由51單片機的改良版 52 單片機控制，通過液晶屏自動顯示所稱物體的重量。其電路構(gòu)成主要有測量電路，差動放大電路， A/D 轉(zhuǎn)換，單片機控制電路、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)計任務(wù)與要求 1．設(shè)計一個數(shù)字電子秤，測量范圍分成四檔， 0～ 、 0～ 、 0～、 0～ 1999Kg。由于這一信號通常都很小，需要進行放大，放大后的模擬信號經(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。 電子秤的計量性能 電子秤的計量性能涉及的主要技術(shù)指標有：量程、分度值、分度數(shù)、準確度等級等 。 第 4 頁 二、方案設(shè)計與論證 通過秤重電橋產(chǎn)生電壓信號，經(jīng)放大電路把信號放大后輸入 A/D 轉(zhuǎn)換芯片TCL2543 進行 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)碼顯示器進行顯示。此方案的優(yōu)點是可控制性好，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，采用單片機對采集的數(shù)據(jù)稍加 處理 ,能通過軟件在一定程度上彌補與調(diào)試硬件所無法避免的數(shù)據(jù)抖動，使 最終 所測得的 數(shù)據(jù)更可靠、參考性更強，而且單片機的價錢也不算昂貴 ， 在設(shè)計組所能承受的范圍之內(nèi) 。 市場上有已成形的集成運算放大器，如 AD620 儀用放大器能直接用于 該設(shè)計的放大部分，且集成芯片相對于自己 用單運放 搭接的運放電路具有更穩(wěn) 定的 性能，誤差更??；但集成運算放大器價格相對較高，而且自己搭接的運放電路其誤差范圍 已經(jīng)基本滿足本設(shè)計的要求，所以我們選取 OP07 單運放搭接差分運算放大器的方式，同時一定程度上鍛煉了模擬電路的實踐能力。 源模塊 3kg 稱重傳感器能承受的激勵電壓為 5～ 10V，運放電路要求正負 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)變式傳感器作為測量電路的核心。 電阻應(yīng)變片所感受的機械應(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)量級之間。 電阻應(yīng)變式稱重傳感器橋式測量電路如圖 422所示： 422 橋式測量電路 R R R R4 為 4 個應(yīng)變片電阻，組成了橋式測量電路， Rm 為溫度補償電阻 ， e 為激勵電壓， V為輸出電壓。 上式表明，電橋的輸出電壓和四個轎臂的應(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 (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。 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)用場合不需要額外的調(diào)零措施。模擬量要輸入到單片機中進行處理，首先要經(jīng)過模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，單片機才能接收、處理。 本 次 設(shè)計使用的 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