【正文】 、技術(shù)先進(jìn)性和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，受到廣大用戶的青睞。微控制器技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電子產(chǎn)品的更新速度達(dá)到了日新月異的地步。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(lái)表示，即Max=n(1) 量程：電子衡器的最大稱量Max，即電子重量測(cè)試儀在正常工作情況下，所能稱量的最大值。計(jì)算機(jī)科學(xué)在應(yīng)用上得到飛速發(fā)展，因此，學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)必須緊密聯(lián)系實(shí)際：掌握這方面的知識(shí)更要強(qiáng)調(diào)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)分析近年來(lái)電子衡器產(chǎn)品的發(fā)展情況及國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求，電子衡器總的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、模塊化、集成化、智能化；其技術(shù)性能趨向是速率高、準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高；其功能趨向是稱重計(jì)量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其應(yīng)用性能趨向于綜合性和組合性。50年代中期電子技術(shù)的滲入推動(dòng)了衡器制造業(yè)的發(fā)展。隨著稱重傳感器各項(xiàng)性能的不斷突破，為電子重量測(cè)試儀的發(fā)展奠定了其礎(chǔ)，國(guó)外如美國(guó)、%稱量準(zhǔn)確度的電子重量測(cè)試儀，并在70年代中期約對(duì)75%的機(jī)械秤進(jìn)行了機(jī)電結(jié)合式的電子化改造。特別是近30年以來(lái)，工藝流程中的現(xiàn)場(chǎng)稱重、配料定量稱重、以及產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測(cè)等工作，都離不開(kāi)能輸出電信號(hào)的電子衡器。電子重量測(cè)試儀稱重不但計(jì)量準(zhǔn)確、快速方便，更重要的自動(dòng)稱重、數(shù)字顯示，對(duì)人們生活的影響越來(lái)越大。1 緒論電子重量測(cè)試儀是將檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理、數(shù)字技術(shù)等技術(shù)綜合一體的現(xiàn)代新型稱重儀器。 稱重技術(shù)和衡器的發(fā)展稱重技術(shù)自古以來(lái)就被人們所重視，作為一種計(jì)量手段，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、科研、交通、內(nèi)外貿(mào)易等各個(gè)領(lǐng)域，與人民的生活緊密相連。這是由于電子衡器不僅能給出質(zhì)量或重量信號(hào)，而且也能作為總系統(tǒng)中的一個(gè)單元承擔(dān)著控制和檢驗(yàn)功能，從而推進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易交往的自動(dòng)化和合理化。稱重裝置不儀是提供重量數(shù)據(jù)的單體儀表，而且作為工業(yè)控制系統(tǒng)和商業(yè)管理系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，推進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化和管理的現(xiàn)代化，它起到了縮短作業(yè)時(shí)間、改善操作條件、降低能源和材料的消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及加強(qiáng)企業(yè)管理、改善經(jīng)營(yíng)管理等多方面的作用。60年代初期出現(xiàn)機(jī)電結(jié)合式電了衡器以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的不斷改進(jìn)與完善，我國(guó)電子衡器從最初的機(jī)電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型。電子重量測(cè)試儀是電了衡器中的一種，衡器是國(guó)家法定計(jì)量器具，是圍計(jì)民生、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究、內(nèi)外貿(mào)易不可缺少的計(jì)量設(shè)備，衡器產(chǎn)品技術(shù)水平的高低，將直接影響各行各業(yè)的現(xiàn)代化水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提高。同學(xué)們要著重學(xué)會(huì)面對(duì)一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，如何去自己收集資料，如何自己去學(xué)習(xí)新的知識(shí)，如何自己去制定解決問(wèn)題的方案并通過(guò)實(shí)踐不斷地去分析和解決前進(jìn)道路上的一切問(wèn)題，最終到達(dá)勝利的彼岸。(2) 分度值：電子重量測(cè)試儀的測(cè)量范圍被分成若干等份，每份值即為分度值。d(4) 準(zhǔn)確度等級(jí)國(guó)際法制計(jì)量組織把電子重量測(cè)試儀按不同的分度數(shù)分成T、II、III、Ⅳ四類等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)不同準(zhǔn)確度的電子重量測(cè)試儀和分度數(shù)n的范圍，如表21所示：表21 不同準(zhǔn)確度的電子重量測(cè)試儀和分度數(shù)標(biāo)志及等級(jí)電子重量測(cè)試儀分類分度數(shù)范圍特種準(zhǔn)確度基準(zhǔn)衡器n 100000高準(zhǔn)確度精密衡器10000 n≤100000中準(zhǔn)確度商業(yè)衡器1000 n≤10000普通準(zhǔn)確度粗衡器100n≤1000目前，電子重量測(cè)試儀在商業(yè)貿(mào)易中的使用已相當(dāng)普遍，但存在較大的局限性：體積大、成本高、攜帶不便、應(yīng)用場(chǎng)所受到制約。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能外，還增加了打印和通訊功能，可以實(shí)現(xiàn)和其他機(jī)器或設(shè)備（包括上位PC機(jī)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備）交換數(shù)據(jù)，除此之外，系統(tǒng)的微控制器部分選擇了兼容性比較好的51系列單片機(jī)，在系統(tǒng)更新?lián)Q代的時(shí)候，只需要增加很少的硬件電路，甚至僅僅刪改系統(tǒng)控制程序就能夠?qū)崿F(xiàn)。在商業(yè)活動(dòng)中用途越來(lái)越廣，給人們的經(jīng)濟(jì)生活帶來(lái)了便利。另外稍加擴(kuò)展，該電子秤還可與其它生產(chǎn)質(zhì)量管理系統(tǒng)項(xiàng)連接，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。電子秤有些已具備了動(dòng)物稱量模式, 即通過(guò)進(jìn)行算術(shù)平均、積分處理和自動(dòng)調(diào)零等方法, 消除上述的誤差。(2) 綜合性：本系統(tǒng)中雖然利用軟件實(shí)現(xiàn)稱重顯示，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，電子稱重技術(shù)發(fā)展規(guī)律就是不斷的加強(qiáng)基礎(chǔ)擴(kuò)大應(yīng)用，擴(kuò)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(jì)量、自動(dòng)控制、信息處理，與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組合可以顯示很多商業(yè)信息，構(gòu)成一個(gè)完整的綜合控制系統(tǒng)。電子重量測(cè)試儀是利用物體的重力作用來(lái)確定物體質(zhì)量（重量）的測(cè)量?jī)x器，也可用來(lái)確定與質(zhì)量相關(guān)的其它量大小、參數(shù)、或特性。 對(duì)稱重傳感器的基本要求是：輸出電量與輸入重量保持單值對(duì)應(yīng)，并有良好的線性關(guān)系；有較高的靈敏度；對(duì)被稱物體的狀態(tài)的影響要??；能在較差的工作條件下工作；有較好的頻響特性；穩(wěn)定可靠。當(dāng)被稱物體放置在秤體的秤臺(tái)上時(shí)，其重量便通過(guò)秤體傳遞到稱重傳感器，傳感器隨之產(chǎn)生力一電效應(yīng)，將物體的重量轉(zhuǎn)換成與被稱物體重量成一定函數(shù)關(guān)系（一般成正比關(guān)系）的電信號(hào)（電壓或電流等）。4 詳細(xì)設(shè)計(jì)按照本設(shè)計(jì)功能的要求，系統(tǒng)由5個(gè)部分組成：控制器部分、測(cè)量部分、數(shù)據(jù)顯示部分、鍵盤(pán)部分、和電路電源部分，系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案框圖如圖41所示。再則由于系統(tǒng)沒(méi)有其它高標(biāo)準(zhǔn)的要求，又考慮到本設(shè)計(jì)中程序部分比較大，根據(jù)總體方案設(shè)計(jì)的分析，設(shè)計(jì)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的的系統(tǒng)，可以選用帶A/D轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)，由于應(yīng)用程序不大，應(yīng)用程序直接存儲(chǔ)存片內(nèi)，不用在外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器，這樣電路也可簡(jiǎn)化。第三， 提供了更小尺寸的芯片，使整個(gè)硬件電路體積更小。第五， 自帶上電復(fù)位電路，可減低單片機(jī)外圍電路的復(fù)雜程度。作為一般小商品稱重需求，我們只需要選擇10位的A/D轉(zhuǎn)換器就可以了。圖42 STC89C51單片機(jī)的引腳圖電子重量測(cè)試儀的數(shù)據(jù)采集部分主要包括稱重傳感器、處理電路電路，因此對(duì)于這部分的論證主要分兩方面。但在實(shí)際使用時(shí)，由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外，還存在秤體自重、皮重、偏載及振動(dòng)沖擊等載荷，因此選用傳感器量程時(shí)，要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。傳感器的量程應(yīng)根據(jù)皮帶秤的最大流量來(lái)選擇。可以滿足本系統(tǒng)的精度要求。圖43 稱重傳感器原理圖本設(shè)計(jì)的測(cè)量電路采用最常見(jiàn)的橋式測(cè)量電路，用到的是電阻應(yīng)變傳感器半橋式測(cè)量電路。由于內(nèi)部線路采用惠更斯電橋，當(dāng)彈性體承受載荷產(chǎn)生變形時(shí)，輸出信號(hào)電壓可由公式(41)給出。對(duì)放大環(huán)節(jié)的要求是增益可調(diào)的（70～150倍），根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況增益設(shè)為100倍即可，零點(diǎn)和增益的溫度漂移和時(shí)間漂移極小。殘余的一點(diǎn)漂移依靠軟件的自動(dòng)零點(diǎn)跟蹤來(lái)徹底解決。這樣小的電阻變化既難以直接精確測(cè)量，又不便直接處理。所以，此種方案不宜采用。而集成化儀器放大器作為心電前置放大器時(shí)，由于極化電壓的存在，前置放大器的增益只能在幾十倍以內(nèi)，這就使得集成化儀器放大器作為前置放大器時(shí)的共模抑制比不可能很高。理論上不難證明，存運(yùn)算放大器為理想的情況下，并聯(lián)型差動(dòng)放人器的輸入阻抗為無(wú)窮人，共模抑制比也為無(wú)窮人。3． 后級(jí)電路采用廉價(jià)的儀器放大器，將雙端信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端信號(hào)輸出。圖45 主控制系統(tǒng) 傳感器放大電路傳感器放大電路由兩級(jí)組成，前級(jí)由兩個(gè)同相比例運(yùn)算電路組成，后級(jí)是一個(gè)差動(dòng)比例運(yùn)算電路。傳感器放大電路如圖46所示。圖48 1602液晶模塊的讀操作時(shí)序1602液晶模塊的寫(xiě)操作時(shí)序如圖49所示。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到keil c51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。軟件主要三個(gè)方面：一是初始化系統(tǒng)；二是按鍵檢測(cè)；三是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理并進(jìn)行顯示。圖410 程序結(jié)構(gòu) 主程序流程圖系統(tǒng)程序固化在STC89C51內(nèi)部的flash存儲(chǔ)器中，分為主程序和若干子程序。 //存儲(chǔ) A/D 轉(zhuǎn)換標(biāo)志 ADC_RES = 0。 //0000,0111 清0高5位 ADC_CONTR = AD_SPEED。 //選擇 A/D 當(dāng)前通道 _nop_()。 //0000,1000 令 ADCS = 1, 啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 AD_finished = 0。= 0xE7。 LCD_RS = 1。 LCD_E = 0。 LCD_RS = 0。 LCD_E = 0。 LCD_E = 0。 return(LCD_Data)。 LCD_E = 0。 delay_18B20(200)。}/***************************************************** 函 數(shù) 名：LCDInit() 功 能：1602初始化入口參數(shù)：無(wú) 返 回 值：無(wú) *****************************************************/void LCDInit(void){ LCD_Data = 0。 Delay5Ms()。 //顯示模式設(shè)置,開(kāi)始要求每次檢測(cè)忙信號(hào) WriteCommandLCD(0x08,1)。 // 顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置}/***************************************************** 函 數(shù) 名：DisplayOneChar() 功 能：按指定位置在1602顯示一個(gè)字符 說(shuō) 明：X為列，Y為行，DData為字符 入口參數(shù)：X，Y，DData 返 回 值：無(wú) *****************************************************///按指定位置顯示一個(gè)字符void DisplayOneChar(unsigned