【正文】 附加功能主要有以下幾種 : ,可以進(jìn)行自診斷、自校正和多種補(bǔ)償計(jì)算和處理。目前的電子秤有附加多種計(jì)算和數(shù)據(jù)處理功能 ,以滿足多種使用的要求。 該電子秤具體實(shí)現(xiàn)的功能是能夠測(cè)量一定質(zhì)量?jī)?nèi)物體的質(zhì)量，能夠利用鍵盤輸入價(jià)格，具有清零，可以計(jì)算總價(jià)，并能通過(guò) LCD 直接顯示出來(lái)，超過(guò)所測(cè)重量時(shí)能夠報(bào)警。主控制器的選擇有兩個(gè)如下兩個(gè)方案。 方案二： PLC 作為主控制器 PLC 作為主控制器應(yīng)用廣泛，它具有接線簡(jiǎn)單，通用性好，編程簡(jiǎn)單，使用方便，可連接為控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，易于安裝，便于維護(hù)，其主要應(yīng)用在 準(zhǔn)確、精密、 快速、穩(wěn)定和多點(diǎn)控制的 系統(tǒng)中，但是其價(jià)格昂貴。 電阻應(yīng)變式 稱重傳感器是利用電阻應(yīng)變片變形時(shí)其電阻也隨之改變的原理工作的， 根據(jù)傳感器理論可 知，設(shè)長(zhǎng)為 L、截面積為 S、電阻率為ρ的電阻絲，已知其阻值為： ? LR S? （ 21） 當(dāng)電阻絲兩端有機(jī)械應(yīng)力 F 時(shí)，ρ、 L、 S 都會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電阻發(fā)生變化。其轉(zhuǎn)換電路常用測(cè)量電橋 [4]。 其 測(cè)量原理：用應(yīng)變片測(cè)量時(shí)，將其粘貼在彈性體上。 放大器的方案 壓力傳感器感受重力轉(zhuǎn)換后輸出的信號(hào)一般電平較低；經(jīng)由電橋等電路變換后的信號(hào)亦難以直接用來(lái)顯示、記錄、控制或進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。而模數(shù)轉(zhuǎn)換的輸入電壓要求為 0～2V，因此放大環(huán)節(jié)至少 200 倍的增益，此處我們需要放大 500 倍。 圖 23 差動(dòng)放大器內(nèi)部電路 電阻 R R2 電容 C C C C4 用于濾除前級(jí)的噪聲， C C2 為普通小電容，可以濾除高頻干擾， C C4 為大的電解電容，主 要 用于濾除低頻噪聲。實(shí)際測(cè)量，每一級(jí)運(yùn)放都會(huì)引入較大噪聲，對(duì)精度影響較大。因?yàn)榉糯蟮谋稊?shù)是 500，所以大致選用 100 歐姆的電阻就可以了。而模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)提供給微處理器處理。 CS1CH02CH13GND4DI5DO6CLK7VCC8ADC0832 圖 25 ADC0832 引腳圖 湖北科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 鍵盤部分的方案 鍵盤部分有兩個(gè)可行的方案，第一是采用 3 4 的矩陣鍵盤結(jié)構(gòu)的鍵盤接口電路，第二是采用 4 4 的矩陣鍵盤結(jié)構(gòu)的鍵盤接口電路 [15]。圖 26 給出了一個(gè) 3 4 的矩陣鍵盤結(jié)構(gòu)的鍵盤接口電路，圖中的每一個(gè)按鍵都通過(guò)不同的行線和列線與主機(jī)相連這。 LED 顯示每一個(gè)數(shù)碼管只能顯示一個(gè)數(shù)字，電子秤系統(tǒng)需要許多數(shù)碼管，會(huì)使線路變得復(fù)雜化。在本系統(tǒng)中，設(shè)置報(bào)警的目的就是在超出電子秤測(cè)量范圍時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提示用戶，防止損壞儀器。如下圖所示 31 所示。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 AT89C51 單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方法有兩種。電容取值對(duì)振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度有少許影響，可在 20pF 到 100pF 之間取值。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。這兩個(gè)腳分別接地和 +5V 直流電源， 31 腳 EA 為內(nèi)外存儲(chǔ)器的控制端，接 +5V 允許訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器。 微弱信號(hào)放大后從INA128 的第 6 腳輸出。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口電路 ADC0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá) 256 級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。通過(guò) DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇 [21]。當(dāng)要進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將 CS 使能端置于低電平并且保 持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。 3 電子秤的硬件設(shè)計(jì) 11 作為單通道模擬信號(hào)輸入時(shí) ADC0832 的輸入電壓是 0~5V且 8 位分辨率時(shí)的電壓精度為 。 T115RD17WR16CS1CH02CH13GND4DI5DO6CLK7VCC8ADC0832VCC 圖 34 ADC0832 與單片機(jī)的接口電路圖 顯示電路與單片機(jī)接口電路 本設(shè)計(jì)采用的是 LCD1602 顯示， LCD1602 液晶也叫 1602 字符型液晶它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊它有若干個(gè) 5 7 或者 5 11 等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。 15 和 16 腳為電源背光極。因?yàn)?LCD 為共 陽(yáng)極，所以 D0 到 D7 有加入上拉電阻。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來(lái)做鍵盤是合理的。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與 4 根行線相交叉的 3 個(gè)按鍵之中。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。采用中斷工作方式提高了CPU的利用效率，沒鍵按下時(shí)沒有中斷請(qǐng)求，有鍵按下時(shí)，向 CPU提出中斷請(qǐng)求， CPU響應(yīng)后執(zhí)行中斷服務(wù)程序，在中斷程序中才對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描。 RXD101KPNPVCCDiodeSpeaker 圖 37 報(bào)警電路圖 它是有 AT89C52 的 RXD 口來(lái)控制的， RXD 本來(lái)為低電平，當(dāng)超過(guò)設(shè)置的重量時(shí)（ 5Kg），通過(guò)程序使 RXD 口值為高電平，從而使三極管導(dǎo)通，報(bào)警電路接通，使蜂鳴器 SPEAKER 發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)使報(bào)警燈 LED 發(fā)光?；究驁D如 38 所示。穩(wěn)壓部分用 LM7805 三端穩(wěn)壓 IC 來(lái)組成穩(wěn)壓電源 ，其優(yōu)點(diǎn)是 所需的外圍元件極少 ， 電路內(nèi)部還有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管的湖北科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、方便，而且價(jià)格便宜 。這是能否編制出高質(zhì)量程序的關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)是對(duì)利用到的控制結(jié)構(gòu)類程序做適當(dāng)?shù)南拗?，特別是限制轉(zhuǎn)向語(yǔ)句 (或指令 )的使用，從而控制了程序的復(fù)雜性，力求程序的上、下文順序與執(zhí)行流程保持一致性，使程序易讀易理解，減少邏輯錯(cuò)誤和易于修改、調(diào)試。 設(shè)計(jì)流程圖如圖 51 所示。 4 電子秤系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序的設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取子程序設(shè)計(jì)主要是上電運(yùn)行后， ADC0832 完成初始化 ，把經(jīng)放大的稱重傳感器傳遞過(guò)來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳遞到單片機(jī)所涉及到的程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程圖如圖 42 所示。在第 3 個(gè)脈沖下沉之前 DI 端應(yīng)輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，到第 3 個(gè)脈沖的下沉之后 DI 端的輸入電平就失去輸入作用，此后 DO/DI 端則開始利用數(shù)據(jù)輸出 DO 進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。隨后輸出 8 位數(shù)據(jù)，到第 19 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)束 [23]。在程序中可以先判斷按鍵編碼，然后根據(jù)編碼將鍵盤代表的數(shù)值送到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，再進(jìn)行功能選擇或數(shù)據(jù)處理。當(dāng)輸入通道采集了一個(gè)信號(hào)，或人為的鍵入一個(gè)值，或系統(tǒng)與儀表出現(xiàn)異常情況顯示管理軟件應(yīng)及時(shí)調(diào)用顯示驅(qū)動(dòng)程序模塊，用來(lái)更新當(dāng)前數(shù)據(jù)顯示符號(hào)。這個(gè)程序需要兩次的數(shù)制轉(zhuǎn)換，輸入單價(jià)后需要將單價(jià)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制后才能與二進(jìn)制的重量進(jìn)行計(jì)算。若高位相等，就比較低位，同理若設(shè)定值低位小于實(shí)際顯示值， 將 RXD 置為 1，將發(fā)光二極管點(diǎn)亮，且使蜂鳴器發(fā)出聲音。仿真的第一步是先進(jìn)行軟件調(diào)試，是通過(guò)對(duì)程序的匯編、連接、執(zhí)行來(lái)發(fā)現(xiàn)程序中存在的語(yǔ)法錯(cuò)誤與邏輯錯(cuò)誤并加以排除糾正錯(cuò)誤的過(guò)程。確認(rèn)連接無(wú)誤后就給系統(tǒng)通電進(jìn)行調(diào)試。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)蜂鳴器超重后都不報(bào)警但是 LED 發(fā)亮，最后發(fā)現(xiàn)是蜂鳴器的響應(yīng)時(shí)間設(shè)置太大產(chǎn)生的。器件的型號(hào)、規(guī)格、規(guī)格、極性是否有誤，插接方向是否正確。 同時(shí)出現(xiàn)報(bào)警裝 置沒有用，之后檢查發(fā)現(xiàn)是因?yàn)閷?shí)際買的三極管極性與理論圖不一樣。 圖 52 硬件調(diào)試圖 .湖北科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 24 6 結(jié)論與展望 論 文的特點(diǎn) 本論文主要研究的是簡(jiǎn)易電子秤的設(shè)計(jì)，主要是基于超市的電子秤，在小重量范圍的稱量。 此電子秤采用 LCD1602 顯示，能夠同時(shí)顯示重量?jī)r(jià)格，并且具有很高的性價(jià)比，能夠廣泛的應(yīng)用少于 重量的范圍的交易。 3 附加特殊的數(shù)據(jù)處理功能。他平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。 sbit ADDO =P3^7。 sbit LCM_EN=P2^2。 char press_data。 //顯示值十位 unsigned char press_baifen=0。 uchar code str3[]={Total: }。 void delay_LCM(uint)。 //寫指令到 ICM 子函數(shù) void WriteData LCM(uchar WDLCM)。 void weishu1(uint m)。 void data_pro(void)。 WriteCommandLCM(0x01,1)。 //采樣值存儲(chǔ)單元初始化為 0 alarm()。 x1=m。*39。 k=0。 湖北科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 32 WriteCommandLCM(0x01,1)。 k=0。) { WriteCommandLCM(0x80+0x40,1)。 //防止清零時(shí)指針后移動(dòng) } } } /*********延時(shí)程序 K*1ms,**********/ void delay(uint k) { uint i,j。j100。 LCM_RS=0。 _nop_()。 _nop_()。 } 33 /**********寫數(shù)據(jù)到 LCM 子函數(shù) ************/ void WriteDataLCM(uchar WDLCM) { lcd_wait( )。 // 寫模式 LCM_EN=1。 LCM_RS=1。 _nop_()。 _nop_()。 LCM_RW=0。 } /**********寫指令到 ICM 子函數(shù) ************/ void WriteCommandLCM(uchar WCLCM,uchar BusyC) { if(BusyC) lcd_wait()。ik。 z1=0。 } if(k==39。 s=0。=39。 WriteCommandLCM(0x01,1)。 y1=y1*10+x1。 display()。 DisplayListChar(0,1,str2)。 //系統(tǒng)延時(shí) 500ms 啟動(dòng) //ad_data=0。 uchar Adc0832(unsigned char channel)。 //顯示指定坐標(biāo)的一個(gè)字符子函數(shù) void DisplayListChar(uchar X,uchar Y,uchar code *DData)。 //LCD 初始化子程序 31 void lcd_wait(void)。 //鍵盤碼 void delay(uint)。 //顯示值十分位 uchar code str0[]={Weight: . Kg }。 //報(bào)警值存儲(chǔ)單元 unsigned char press_ge=0。 uchar ad_data,k,n,m,e,num,s。 sbit LCM_RS=P2^0。Reilly Media/Inc, . [22] Yuriy V． AnalogtoDigital and DigitaltoAnalog Conversion with Memristive Devices［ D］． IEEE J. Circ., vol. 42, . [23] Intel． Analog Device Corp［ M］． Dataacquisition Databook,2020 . 附 錄 1 系統(tǒng)原理圖 附 錄 1 系統(tǒng)原理圖 VCCVCC22ufC3EA/VP31X119X218RESET9INT012INT113T014T1151234567839383736353433322122232425262728RD17WR16PSEN29ALE/P30T