【正文】 S C L K/ C SR E S E TD I NDOUT/ D R D Y/ C SR E S E TD I NDOUT/ D R D Y輸入正極輸入負極2001K100pFR 1 △ R1 R 2 + △ R2R 4 + △ R4 R 3 △ R3B R I D G ER11 2LEDL1+ 5V附錄二： 20 致 謝 在這幾個月的時間里，從對課題的理解，方案的設(shè)計，到程序的編寫，再到論文的寫作，中間有著自己的努力，更有著老師和同學(xué)的關(guān)心和巨大的幫助。 //寫通訊寄存器 ,選擇通道 1,并建立下一個操作為寫時鐘寄存器 ,掉電 . // ad_write(0x14)。 while(ad_drdy==1)。 ad_write(0x46)。 ad_reset=1。 ad_reset=0。 return(k)。 k=k|j。 while(kk!=0) { k=k1。 ad_write(0x38)。 //寫通訊寄存器 ,選擇通道 1,2,并建立下一個操作為寫設(shè)置寄存器 17 ad_write(i)。 //單極性 ,加緩沖器 data unsigned char j=gain。139。 mand=mand1。 while(i!=0) { ad_sclk=0。 } } void ad_write(unsigned char mand)//數(shù)據(jù)輸入 { data unsigned char i。 //AD7705 data unsigned int lsb,msb。 sbit ad_dout=P1^4?？刂葡到y(tǒng)的開發(fā)設(shè)計是 一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須嚴(yán)格按照系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)運行與調(diào)試的過程來進行。 （ 2） 綜合性：本系統(tǒng)中雖然利用軟件實現(xiàn)稱重、計價、顯示，但遠遠不夠，電子稱重技術(shù)發(fā)展規(guī)律就是不斷的加強基礎(chǔ)擴大應(yīng)用，擴展新技術(shù)領(lǐng)域，向相鄰學(xué)科和行業(yè)滲透，綜合各種技術(shù)去解決稱重計量、自動控制、信息處理，與計算機網(wǎng)絡(luò)組合可以顯示很多商業(yè)信息，構(gòu)成一個完整的綜合控制系統(tǒng)。 14 4. 結(jié)論 單片機控制的電子秤集傳感器技術(shù)、微計算機技術(shù)、數(shù)字顯示技術(shù)于一體、其反應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確度高、顯示直觀，便于使用。 圖 33 AD7705 A/D流程框圖 啟動 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？ 采樣 F0 是否建立？ 結(jié)束 采樣值濾波取平均值 Y N N Y 中斷 13 數(shù)據(jù)處理程序 重量轉(zhuǎn)化 本課題中， A/D 轉(zhuǎn)換采用 AD7705 芯片，它是 16 位輸出，重量計算要求精確到克，其輸出值范圍為 0000000000000000B ～ 1111111111111111B 轉(zhuǎn)換為十進制數(shù) 0～ 65535，而系統(tǒng)所要求輸出重量范圍 0～ 10000g，所以我們進行線性參數(shù)的標(biāo)度變換， Wx=（ Ws/Ns） Nx。如要換位顯示則單片機檢測 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，人們就會在幾個 LED 中看到了顯示出來的不同內(nèi)容。 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現(xiàn)，利用外部中斷 1 端口來實現(xiàn)。然后與數(shù) OAH 相比較，從而判斷出是功能鍵還是數(shù)字鍵。 利用 8279 可實現(xiàn)對鍵盤 /顯示器的自動掃描，以減輕 CPU負擔(dān)，并具有顯示穩(wěn)定、程序簡單、不會出現(xiàn)誤動作等特點。 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)。 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。此時，在 8位段數(shù)據(jù)輸出端口輸出下一個 LED 顯示位的顯示內(nèi)容。 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。在每次稱完物品顯示金額狀態(tài)下， 按“ 累計” 鍵， 就把該次金 額累加到總額中去。當(dāng)單價置入后， 按“ 轉(zhuǎn)換” 鍵， 則顯示本次稱量的金額； 若顯示“ E” 表示超出計價范圍。 (2) 單價輸入及清除。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)值并自動保持（ 一旦進入重量保持狀態(tài)后， 只有按“ 去皮” 鍵才能退回到正常稱重狀態(tài)） 。 單片機總電路圖件附錄二 [7] 鍵盤顯示模塊 鍵盤鍵的功能 鍵盤輸入是實現(xiàn)電子秤人機交互部門。 （ 4） 定時中斷 T2 用于鍵盤中斷延時 T2 設(shè)為定時器狀態(tài)，定時時間為 13ms。 以單片機 89C52 為控制中心，負責(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，以達到所需的要求。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。 DIN： 串行數(shù)據(jù)輸入端。當(dāng)該端為低電平時， 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)。如果采用外部時鐘，則 MCLK OUT 可用于輸出反相時鐘信號，以作為 其 他芯片的時鐘源。 MCLK IN：芯片工作時輸入端。 CMOS 結(jié)構(gòu)確保器件具有極低功耗，掉電模式減少等待時的功耗至 20μW （典型值）。通過片內(nèi)控制寄存器可調(diào)節(jié)濾波器的截止點和輸出更新速率，從而對數(shù)字波器的第一個陷波進行編程。 圖 22 AD7705的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 器件功能 AD7705 可編程增益放大器（ PGA）可通過指令設(shè)定，對不同幅度的輸入信號實現(xiàn) 1 3 6 128 倍的放大，因此 AD7705 即可接受從傳感器送來的低電平輸入信號 ，然后產(chǎn)生串行的數(shù)字輸出。即輸出電壓的變化反映出重 力的變化。我們選擇的是 LPSIII 型傳感器，量程 20Kg ，精度為%，滿量程時誤差 ,可以滿足本系統(tǒng)的精度要求。另一方面，商品單價通過鍵盤掃描電路送入 89C52 單片機，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，送至顯示電路顯示 ,物重與單價經(jīng)過運算產(chǎn)生總價，也在顯示電路上同時顯示出來。同時對稱重儀表的要求也越來越高，要求儀表有更高抗干擾能力、更高的精度。尤其是七十年代初期，微處理機的出現(xiàn)使電子稱重技術(shù)得到了進一步的發(fā)展。 2 1. 緒論 研究本文的意義 物料計量是工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易流通中的重要環(huán)節(jié)。由于它具有稱量準(zhǔn)確、快速，讀取方便，環(huán)境適應(yīng)性強，便于與電子計算機結(jié)合而實現(xiàn)稱重計量與過程控制自動化等特 點，在工商貿(mào)易、能源交通、輕工食品、醫(yī)藥衛(wèi)生、航空航天等部門得到了廣泛的應(yīng)用。電子秤的測量范圍為 010Kg，測量精度達到 1g，有高精度，低成本的特征。首先用傳感器把重量轉(zhuǎn)換成電壓信號，再將電壓信號放大輸入 A/D 轉(zhuǎn)換，利用 A/D 轉(zhuǎn)換工具將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，得到的數(shù)字信號傳送至單片機，通過程序?qū)π盘栠M行處理，實現(xiàn)稱重功能，然后將重量與鍵盤輸入單價相乘計算出總價，并將重量和價格用 LED 顯示出來。 本課題本著電子秤向高精度、高可靠方向研究 ,講述了用單片機控制 A/D轉(zhuǎn)換、鍵盤輸入和數(shù)據(jù)顯示，對如何實現(xiàn)鍵盤中斷、 A/D采樣進行研究。稱重裝置或衡器是不可缺 少的計量工具?？焖佟?zhǔn)確、操作方便、消除人為誤差、功能多樣化等方面已成為現(xiàn)代稱重技術(shù)的主要特點。 基于電子秤的現(xiàn)狀，本文擬研究一種用單片機控制的高精度數(shù)字電子秤設(shè)計方案。 圖 12 基本工作原理框圖 稱重傳感器 前置放大器 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 單片機 接 口 鍵 盤 盤 顯示器 3 數(shù)字電 子秤性能及技術(shù)要求 （ 1） 電子秤必須具有清零、去皮重、凈／毛轉(zhuǎn)換、最大稱量設(shè)定、自動累計、過量程報警等功能； （ 2） 最大秤重 10Kg，精度為 2g； （ 3） 采用 4 位半共陰紅色 LED 顯示，價格、金額精確到小數(shù)點后 2 位數(shù)，質(zhì)量精確到小數(shù)點后三位； 2. 硬件設(shè)計 傳感器模塊 要達到設(shè)計的性能要求，傳感器的精度起著決定性作用 ,本設(shè)計選用應(yīng)用于稱重系統(tǒng)90％以上的高精度電阻應(yīng)變式傳感器。 本設(shè)計的測量電路采用最常見的橋式測量電路（見圖 21），用到的是電阻應(yīng)變傳感器半橋式測量電路。電橋的輸出電壓可由下式表示 [2] ? ?2 4 1 2 3 42 4 1 2 3 4R R R R R RU o u t U inR R R R R R? ? ? ? ???? ? ? ? ???? ??U inU out+_+_ 輸入負極輸入正極R 1 △ R1 R 2 + △ R2R 4 + △ R4 R 3 △ R3B R I D G ER1 圖 21 全橋測量電橋圖 4 A/D轉(zhuǎn)換模塊 AD7705的結(jié)構(gòu) AD7705 是一個完整的 16位 A/D 轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部由多路模擬開關(guān)（ MUX）、緩沖器、可編程增益放大器（ PGA）、∑ △調(diào)制器、數(shù)字濾波器、基準(zhǔn)電壓輸入、時鐘電路及串行接口組成。利用 Σ Δ 轉(zhuǎn)換技術(shù)實現(xiàn)了 16 位無丟失代碼性能。 AD7705 串行接口可配置為三線 SPI接口。 其主要特點如下： (1)