【正文】 兩個(gè)可變橋臂的4電阻結(jié)構(gòu)的電橋，其中由由所稱重量引起的電阻變化可產(chǎn)生一個(gè)疊加在電源電壓的一半共模電壓之上的差分電壓。最后我們最終選擇了方案二，并采用STC89C52這個(gè)單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能要求。INTEL公司的8051和8751都可以使用，在這里選用STC公司生產(chǎn)的AT89SXX系列單片機(jī)。本系統(tǒng)狀態(tài)較多，難度系數(shù)較大。在人機(jī)交互部分，控制器還要通過對(duì)擴(kuò)展I/O的控制，對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，而后通過一些程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制，并根據(jù)需要通過數(shù)據(jù)顯示器顯示功能。第六部分中敘述了我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中遇到的問題和解決方法。 此電子稱具備了功能多、性能價(jià)格比高、功耗低、系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、使用方便直觀、速度快、測(cè)量準(zhǔn)確、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。最小系統(tǒng)部分主要是擴(kuò)展了外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)采集部分由壓力傳感器、信號(hào)處理部分和A/D轉(zhuǎn)換部分組成。 實(shí)用電子稱（A） 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 學(xué)院： 參賽隊(duì)員： 指導(dǎo)老師： 一、 引言 （摘要） 為滿足實(shí)用電子稱的要求，經(jīng)過對(duì)各個(gè)單元電路方案的比較論證及確定。人機(jī)界面部分為鍵盤輸入，12864點(diǎn)陣式液晶顯示，可以直觀的顯示中文。技術(shù)報(bào)告以電子稱的設(shè)計(jì)為主線，包括電子稱的軟硬件設(shè)計(jì)，以及控制算法研究等，共分為六章。二、 電子稱整體設(shè)計(jì)方案論證 按照設(shè)計(jì)功能的要求，本系統(tǒng)由5個(gè)部分組成：控制器部分、數(shù)據(jù)采集部分、人機(jī)交互界面、時(shí)鐘日歷電路和報(bào)警電路。報(bào)警系統(tǒng)部分，當(dāng)稱量物體的重量超出稱量范圍時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出警告信息。故不宜采用大規(guī)?？删庉嬤壿嬈骷篊PLD、FPGA來實(shí)現(xiàn)。STC89CXX系列與MCS51相比有兩大優(yōu)勢(shì)：第一，片內(nèi)儲(chǔ)存器采用閃速存儲(chǔ)器，使程序?qū)懭敫奖?；第二，提供了更小尺寸的芯片，使整個(gè)硬件電路體積更小。內(nèi)部帶有8KB的程序存儲(chǔ)器，在外面擴(kuò)展了32K數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，以滿足系統(tǒng)要求。電阻應(yīng)變式傳感器工作原理框圖如圖22所示：電壓敏感元件應(yīng)變片測(cè)量電橋載荷p應(yīng)變?chǔ)烹娮枳兓鱎輸出圖22電阻應(yīng)變式稱重傳感器工作原理框圖電阻應(yīng)變式稱重傳感器橋式測(cè)量電路如圖23所示：RRRR4為4個(gè)應(yīng)變片電阻，組成了橋式測(cè)量電路，Rm為溫度補(bǔ)償電阻，e為激勵(lì)電壓，V為輸出電壓。方案二：采用壓磁式稱重傳感器它是一種力—電轉(zhuǎn)換的無源傳感器。方案三：采用電容式稱重傳感器它是以各種不同類型的電容器作為轉(zhuǎn)換元件，是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。可以滿足本系統(tǒng)的精度要求。50重復(fù)性（%）輸出電阻（Ω）1000177。并行比較ACD是現(xiàn)今速度最快的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣速率在1GSPS以上，通常稱為“閃爍式”ADC。方案二：逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器：如ADS780ADS7804等。方案三：積分型A/D轉(zhuǎn)換器：如ICL7135。積分型ADC兩次積分的時(shí)間都是利用同一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器和計(jì)數(shù)器來確定，因此所得到的表達(dá)式與時(shí)鐘頻率無關(guān)，其轉(zhuǎn)換精度只取決于參考電壓VR。其優(yōu)點(diǎn)是分辨率高，可達(dá)22位；功耗低、成本低。僅需幾個(gè)外圍器件便可構(gòu)成一個(gè)完整的A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，大大減少了電路的復(fù)雜度。而A/D轉(zhuǎn)換器大都采用了增益可編程放大器，可編程數(shù)字濾波、多種自校準(zhǔn)技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，并多數(shù)采用微處理器來管理與控制轉(zhuǎn)換程序，由于采用了多種綜合技術(shù)措施，放大器的增益調(diào)整、數(shù)字濾波和誤差校正都集中在同一芯片中，外圍器件少，使用方便可靠。降低了電子秤的整機(jī)成本，提高了整機(jī)的性能和可靠性。40mV 。當(dāng)鍵盤的數(shù)量大于8個(gè)時(shí)，一般都采用矩陣式鍵盤。點(diǎn)陣圖形液晶模塊是一種用于顯示各類圖像、符號(hào)、漢字的顯示模塊，其顯示屏的點(diǎn)陣像素連續(xù)排列，行和列在排布中沒有間隔，因此可以顯示連續(xù)、完整的圖形。故可以采用該方案。經(jīng)過對(duì)以上方案的分析和比較，我們采用帶中文字庫(kù)的12864液晶顯示器。在本系統(tǒng)中，設(shè)置報(bào)警的目的就是在超出電子稱測(cè)量范圍時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提醒用戶，防止損壞儀器。：?jiǎn)纹瑱C(jī)采用MCS51系列單片機(jī)。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。用傳感器首先要考慮傳感器所處的實(shí)際工作環(huán)境，這一點(diǎn)對(duì)正確使用傳感器至關(guān)重要，它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和安全性。電阻應(yīng)變片也會(huì)有誤差，產(chǎn)生的因素很多，所以測(cè)量時(shí)我們一定要注意，其中溫度的影響最重要，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。產(chǎn)生非線性誤差的原因很多，一般來說主要是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定，通過線性補(bǔ)償，也可以得到改善。該稱重傳感器采用全橋式等臂電橋。同時(shí)降低了電子秤的整機(jī)成本，提高了整機(jī)的性能和可靠性。以下為HX711管腳說明：管腳號(hào)名稱性能描述1VSUP電源穩(wěn)壓電路供電電源：~(不用穩(wěn)壓電路時(shí)應(yīng)接AVDD)2BASE模擬輸出穩(wěn)壓電路控制輸出(不用穩(wěn)壓電路時(shí)為無連接)3AVDD電源模擬電源：~4VFB模擬輸入穩(wěn)壓電路控制輸入(不用穩(wěn)壓電路時(shí)接地)5AGND地模擬地6VBG模擬輸出參考電源輸出7INA模擬輸入通道A負(fù)輸入端8INA+模擬輸入通道A正輸入端9INB模擬輸入通道B負(fù)輸入端10INB+模擬輸入通道B正輸入端11PD_SCK數(shù)字輸入斷電控制(高電平有效)和串口時(shí)鐘輸入12DOUT數(shù)字輸出串口數(shù)據(jù)輸出13X0數(shù)字輸入輸出晶振輸入(不用晶振時(shí)為無連接)14X1數(shù)字輸入外部時(shí)鐘或晶振輸入，0：使用片內(nèi)振蕩器15RATE數(shù)字輸入輸出數(shù)據(jù)速率控制，0:10HZ。第25至27 個(gè)時(shí)鐘脈沖用來選擇下一次A/D 轉(zhuǎn)換的輸入通道和增益 PD_SCK 的輸入時(shí)鐘脈沖數(shù)不應(yīng)少于25 或多于27，否則會(huì)造成串口通訊錯(cuò)誤。如使用片內(nèi)穩(wěn)壓電源電路，斷電時(shí)，外部傳感器和片內(nèi)A/D 轉(zhuǎn)換器會(huì)被同時(shí)斷電。芯片從復(fù)位或斷電狀態(tài)進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，A/D 轉(zhuǎn)換器需要4 個(gè)數(shù)據(jù)輸出周期才能穩(wěn)定。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接。只要有一行的電平為低，則表明鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根列線相交叉的4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)。該顯示器具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。最簡(jiǎn)單的辦法是在電路中增加了一顆日歷時(shí)鐘芯片。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。它是通過STC89C52的P1^0口來控制的，當(dāng)超出設(shè)置的重量時(shí)（），通過程序使P1^0口值為高電平，從而使三極管導(dǎo)通，報(bào)警電路接通，使蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。這是一級(jí)平均。根據(jù)均值的算法，在濾波器的輸出僅在濾波器更新M次后才能得到最準(zhǔn)確的結(jié)果。在6個(gè)更新周期后，平均再重新開始。3） 鍵盤掃描程序流程框圖鍵盤電路設(shè)計(jì)成4X4矩陣式，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。 測(cè)量數(shù)據(jù)及測(cè)量結(jié)果分析(1) 測(cè)試數(shù)據(jù)按照操作方法，在實(shí)驗(yàn)室對(duì)1g到10000g的砝碼進(jìn)行測(cè)試，從小到大，然后從大到小，間隔一定時(shí)間，共測(cè)量10個(gè)來回，共20次。 define second_address 0x80define minute_address 0x82define hour_address 0x84 define day_address 0x86define month_address 0x88define week_address 0x8Adefine year_address 0x8Csfr IAP_DATA = 0xE2。 sfr IAP_TRIG = 0xE6。 //商品名稱 uint number。 uchar waiter_code[5]。 /*延遲函數(shù)*/int show()。 /*浮點(diǎn)型與字符串的轉(zhuǎn)化函數(shù)*/uchar checking()。uchar code Name[][10]={蘋果,香蕉,梨子,西紅柿,土豆,橘子,甘蔗,白砂糖,大米,大豆}。uchar code jk[]=重新輸入請(qǐng)按5。uchar code qa[]=商品代碼:。uchar code qf[]=金額:。uchar code give_up[]=請(qǐng)您輸入去皮重量。uchar code select[]=請(qǐng)您選擇服務(wù)類型。uchar wer。uchar wab。uchar single[10]。sbit ACC0 = ACC ^ 0。 //重力傳感器串行接口sbit ADSK=P1^3。 //重量計(jì)算函數(shù)/************************//*12864顯示器的初定義 *//***********************/sbit rs=P3^1。sbit rst=P3^0。 //檢測(cè)函數(shù)void lcd_init()。 //顯示緩存uchar temp。 //掃描函數(shù)uchar keychange()。void output_out()。 //寫函數(shù)void Sector_erase(uint sector_addr)。uchar Clock_Read_Time(uchar address)。///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /* 商品定初化函數(shù) */////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////void exchange(float data1, uint d) { unsigned long integral_part=0。 integral_part =(unsigned long)(data1)。 temp=(unsigned long)(temp/10)。 (in)amp。039。.39。amp。039。 delay(10)。) { write_date(p[i])。 lcd_init()。 show1(cd,1,0)。 clr_screen()。 show1(qa,1,0)。 strcpy(,Waiter[t])。 show1(,3,5)。 P2=0xF0。) break。 delay(100)。 delay(100)。 } vn=1。 clr_screen()。 show1(ab,1,4)。 show1(ln,2,0)。 exchange(,2)。 show1(qd,4,5)。 P2=0xF0。 t=keychange()。+39。=39。 ped=ped+1。 ped=ped11。 vn=1。 //show1(dw,1,0)。 //l_tmpdate[7]={0,30,5,14,4,4,11}。039。 ab[2]=39。 ab[4]=(uchar)(l_tmpdate[4]amp。_39。0x0f)+39。 //show1(ab,2,0)。 ped=ped+11。 } ped=ped21。wab++) { ab[wab]=Byte_read(ped++)。 ped=ped21。 for(wab=0。 ped=ped+21。 } ab[10]=39。 show1(so,3,0)。 vn=0。 } } else { show1(gh,1,0)。 while(1) { keydown()。 if(t==39。 return show()。j _nop_()。 clr_screen()。 show1(qb,2,0)。 strcpy(,Name[time1[i]])。 show1(qd,4,7)。 delay(100)。 } }unsigned long ReadCount(void){unsigned long Count。Count=0。i++){ADSK=1。}ADSK=1。}void ad(){ uchar i,t。 show1(dw,1,0)。i++) =(ReadCount()*+ReadCount()*+ReadCount()*+ReadCount()*+ReadCount()*+ReadCount()*+ReadCount()*+ReadCount(