【正文】 道A模擬差分輸入可直接與橋式傳感器的差分輸出相接。通道B則為固定的64增益，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測。輸入選擇開關(guān)可任意選取通道A或通道B，與其內(nèi)部的低噪聲可編程放大器相連。HX711接口電路如圖22所示。在本系統(tǒng)中，選擇了12MHz石英晶振，電容CC2為30pF。10pF。本設(shè)計使用了第二種方法，其電路圖如圖21所示。隨著充電的進(jìn)行，電容器上的電壓不斷上升，RST上的電壓與Vcc上的電壓相同。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，EA必須接GND。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。在使用8位地址訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。對P2端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。P1口：P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。GND：地。另外，STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 第一章 系統(tǒng)的組成及工作原理 系統(tǒng)的組成本數(shù)字電子秤系統(tǒng)可分為單片機(jī)控制電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、傳感器、LCD顯示、矩陣鍵盤、蜂鳴器模塊等幾部分，其系統(tǒng)組成如圖11所示。我們進(jìn)行了各單元電路方案的比較論證及確定，最終選取以STC89C52單片機(jī)為控制核心，傳感器選用HL8型懸臂梁式電阻應(yīng)變式傳感器。目前，商用電子計價秤的使用非常普及，逐漸會取代傳統(tǒng)的桿秤和機(jī)械案秤。電子計價秤在秤臺結(jié)構(gòu)上有一個顯著的特點：一個相當(dāng)大的秤臺，只在中間裝置一個專門設(shè)計的傳感器來承當(dāng)物料的全部重量。該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強等優(yōu)點。稱重傳感器 HL8型數(shù)據(jù)采集部分電子秤專用24位高精度高增益?zhèn)鞲衅餍酒琀X711單片機(jī)控制模塊單片機(jī)STC89C52人機(jī)交互界面點陣式1602型的LCD4*4矩陣鍵盤蜂鳴器報警模塊 圖11 系統(tǒng)的組成框圖 系統(tǒng)的工作原理系統(tǒng)原理如圖11所示，系統(tǒng)通過傳感器將壓力這種物理量轉(zhuǎn)化為電信號，即傳感器內(nèi)部的電阻應(yīng)變片感應(yīng)到壓力后，電阻發(fā)生微小變化，通過全橋測量電路將電阻的微小變化轉(zhuǎn)化成電壓的微小變化，HX711將信號調(diào)整到A/D能采集的范圍，然后由A/D進(jìn)行采集，接著把采集到的24位高低電平通過DOUT送到單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)處理后，把數(shù)字信號輸送到顯示電路中，由顯示電路輸出測量結(jié)果。片上flash允許程序存儲器在線可編程，也適于常規(guī)編程器。空閑模式下，CPU停止工作，允許讀寫存儲器、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。對P1端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。在閃爍編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。RST：復(fù)位輸入。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接Vcc。 復(fù)位電路單片機(jī)上電時，當(dāng)振蕩器正在運行時，只要持續(xù)給出RST引腳兩個機(jī)器周期的高電平，便可完成系統(tǒng)復(fù)位。隨著充電的進(jìn)行，電容器上的電壓不斷上升，RST上的電壓就隨著下降，RST腳上只要保持10ms以上高電平，系統(tǒng)就會有效復(fù)位。 圖21 STC89C52單片機(jī)復(fù)位電路，晶振電路圖 晶振電路STC89C52單片機(jī)有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的反相放大器，XTAL1和XTAL2分別是放大器的輸入、輸出端，外接石英晶體或陶瓷振蕩器以及補償電容CC3構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。~12MHz選擇。其電路圖如圖21所示。圖22 HX711接口圖HX711是一款專為高精度稱重傳感器而設(shè)計的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片。通道A的可編程增益為128或64，對應(yīng)的滿額度差分輸入信號幅值分別為177。芯片內(nèi)提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器提供電源，系統(tǒng)板上無需另外的模擬電源。由于橋式傳感器輸出的信號較小，為了充分利用A/D轉(zhuǎn)換器的輸入動態(tài)范圍，該通道的可編程增益較大，為128或64。通道B為固定的增益，所對應(yīng)的滿量程差分輸入電壓為177。HX711芯片內(nèi)額穩(wěn)壓電路可同時向A/D轉(zhuǎn)換器和外部傳感器提供模擬電源。如果不使用芯片內(nèi)的穩(wěn)壓電路，管腳VSUP和管腳AVDD應(yīng)相連，~。如果需要準(zhǔn)確的輸出數(shù)據(jù)速率，可將外部輸入時鐘通過一個20pF的隔直電容連接到XI管腳上，或?qū)⒕д襁B接到XI和XO管腳上。使用外部輸入時鐘，外部時鐘信號不一定需要為方波。當(dāng)數(shù)據(jù)輸出管腳DOUT為高電平，表明A/D轉(zhuǎn)換器還未準(zhǔn)備好輸出數(shù)據(jù)，此時串口時鐘輸入信號PDSCK應(yīng)為低電平。(AVDD/GAIN)V輸入共模電壓范圍AGND+ V輸出數(shù)據(jù)速率使用片內(nèi)振蕩器，RATE=010Hz使用片內(nèi)振蕩器，RATE=DVDD80外部時鐘或晶振，RATE=0fclk/1,105,920外部時鐘或晶振，RATE=DVDDfclk/138，240輸出數(shù)據(jù)編碼二進(jìn)制補碼800000 7FFFFF(HEX)輸出穩(wěn)定時間（1）RATE=0400mvRATE=DVDD50輸入零點漂移增益=128增益=64輸入噪聲增益=128，RATE=050nV(rms)增益=128，RATE= DVDD90溫度系數(shù)輸入零點漂移（增益=128）177。DOUT在4個數(shù)據(jù)輸出周期后才會從高電平變低電平，輸出有效數(shù)據(jù)。當(dāng)PDSCK為低電平時，芯片處于正常工作狀態(tài)。芯片從復(fù)位或斷電狀態(tài)后，通道A和增益128會被自動選擇為作為第一次A/D轉(zhuǎn)換的輸入通道和增益。 壓電傳感器的設(shè)計 應(yīng)變式電阻傳感器應(yīng)變片式電阻傳感器是以應(yīng)變片為傳感器元件的傳感器。電阻應(yīng)變片的工作原理是基于電阻應(yīng)變效應(yīng)，即在導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械形變時，它的電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。 應(yīng)變片式電阻傳感器的結(jié)構(gòu)和原理 電阻應(yīng)變式傳感器是將被測量的力，通過它產(chǎn)生的金屬彈性變形轉(zhuǎn)換成電阻變化的原件。其中的溫度的影響最重要，環(huán)境溫度影響電阻值變化的原因主要是：A:電阻絲溫度系數(shù)引起的。滯后和蠕變是關(guān)于應(yīng)變片及粘合劑的誤差。它在未受力時的原始電阻值為 式中 :——電阻絲的電阻率；——電阻絲的長度；——電阻絲的面積。上式可寫成。橋式測量電路有四個電阻，其中任何一個都可以是電阻應(yīng)變片電阻，電橋的一個對角線接入工作電壓U，另一個對角線位輸出電壓Uo。 全橋測量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩片應(yīng)變片接入電橋?qū)叀ED顯示器結(jié)構(gòu)：基本的半導(dǎo)體數(shù)碼管是由七個條狀發(fā)光二極管芯片排列而成的。這種顯示塊有共陰極與共陽極兩種。N位LED顯示器有N根位選線和8*N根段選線。我們使用的為動態(tài)顯示方式。比LED要好的多，但是價錢較其貴。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡單，在前面章節(jié)已經(jīng)介紹過，在此不作介紹，本章重點介紹字符型液晶顯示器的應(yīng)用。（3）體積小、重量輕：液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。液晶顯示器各種圖形的顯示原理（1）線段的顯示：點陣圖形式液晶由MN個顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共168=128個點組成，屏上6416個顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。這樣一來就組成某個字符。我們以1602LCD字符型液晶顯示器為例。 LCD1602命令及時序 1602液晶模塊的引腳連線如圖28。圖210 1602液晶模塊的寫操作時序 鍵盤輸入鍵盤輸入是人機(jī)交互界面中重要的組成部分，它是系統(tǒng)接受用戶指令的直接途徑。鍵盤由許多鍵組成，每一個鍵相當(dāng)于一個機(jī)械開關(guān)觸點，當(dāng)鍵按下時，觸點閉合，當(dāng)鍵松開時，觸點斷開。列如Intel8279是一種為8位微處理器設(shè)計的比較成熟的通用鍵盤/顯示器接口芯片，其功能有：接收來自鍵盤的輸入數(shù)據(jù)，并作預(yù)處理；數(shù)據(jù)顯示的管理和數(shù)據(jù)顯示器的控制。用I/O口線組成行、列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交點上。缺點就是需要用軟件處理消抖、重鍵等問題。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要分為系統(tǒng)初始化、按鍵、顯示處理及信號頻率輸入處理。⑵ 根據(jù)算法畫流程圖：畫程序框圖可以把算法和解題步驟逐步具體化，以減少出錯的可能性。根據(jù)系統(tǒng)的控制任務(wù)，本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要由主程序、初始化程序、顯示子程序、數(shù)據(jù)采集子程序和延時程序等組成。C語言是當(dāng)前最流行的程序設(shè)計語言，它像其它高級語言一樣，面向用戶，面向解題的過程，編程者不必熟悉具體的計算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和指令；C語言又像匯編語言一樣，可以對機(jī)器硬件進(jìn)行操作。本文采用C語言進(jìn)行編寫．因為此系統(tǒng)軟件比較，其存儲量較大，因此必須應(yīng)用C語言編程了。其流程圖如圖32所示。設(shè)計流程圖如圖34所示。 AD值反向轉(zhuǎn)換重力值的參數(shù)計算滿量程輸出電壓=激勵電壓*，例如：供電電壓是5v 。另外傳感器的引線也很靈敏，稍微觸動一下，也會產(chǎn)生誤差。傳感器好比人體“五官”的工程模擬物，它是一種能將特定的被測量信息（物理量、化學(xué)量、生物量等）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號輸出的器件或裝置本次設(shè)計中的全橋電子稱就是在以上儀器的基礎(chǔ)上設(shè)計而成的。一、 主要工作及結(jié)論熟悉STC89C52單片機(jī)功能及工作特性，掌握其接口擴(kuò)展方法。二、 存在的問題系統(tǒng)設(shè)計不夠優(yōu)化，有待改善。對各種實用芯片價格了解不夠，選擇上任有欠缺，如所選的稱重傳感器價格較貴。從論文選題到完成論文，呂虹老師付出了大量心血。同時，我也要感謝周圍不斷鼓勵、支持、幫助我的同學(xué)們，是你們的友情、關(guān)心、愛心讓我倍感生活的精彩和溫暖。uint temp。sbit lcden=P2^6。/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////LCD1602顯示程序//////////////////////////////////////////////////////////////void delayms(uint k){ uint i,j。j0。 delayms(5)。 }void write_date(uchar date)//寫數(shù)據(jù){ lcdrs=1。 delayms(5)。 write_(0x38)。//顯示清0，數(shù)據(jù)指針清0}void displaywpm(void){ uchar num。 write_date(table[1])。 write_(0x80+0x0a)