【正文】 ，滿量程時誤差為 +；有考慮到秤臺自重，震動和沖擊分量，還要避免超重破壞傳感器，允許最大量程時誤差 +，可滿足本系統(tǒng)的精度要求。由于內(nèi)部線路采用惠斯通電橋，當(dāng)彈性體承受載荷產(chǎn)生變形時，輸出信號電壓可由下式（ 21）給出： E i nR4 R4R3 R3R2 R2R1 R1)42( 42E ??????? ??????? △△△△RR RRout （ 21） A/D 轉(zhuǎn)換器的選擇 A/D 轉(zhuǎn)換部分是整個設(shè)計的關(guān)鍵，這一部分處理不好，會使得整個設(shè)計毫無意義。該芯片與后端 MCU 芯片的接口和編程非常簡單，所有控制信號由管腳驅(qū)動，無需對芯片內(nèi)部的寄存器編程。40mV。上電自動復(fù)位功能簡化了開機(jī)的初始化過程 [7]。所有控制由管腳輸入，芯片內(nèi)寄存器無需編程可選擇 10Hz 或 80Hz 的輸出數(shù)據(jù)速率，同步抑制 50Hz 和 60Hz 的電源 干擾耗電量（含穩(wěn)壓電源電路）。而一般的實現(xiàn)方法包括： ① 外接鍵盤掃描芯片（例如 8279,7279 等），然后由該芯片來完成去抖、鍵值讀取、中斷請求等功能。在中斷處理程序中，往往需要執(zhí)行這樣一個操作序列：延時一定的時間去抖，如果按鍵有效，那么等待按鍵釋放。 鑒于上述兩種方法的缺點(diǎn)，我們可以采用掃描式的方法來判斷按鍵事件。數(shù)據(jù)顯示有兩種方案： LED（全稱： Light Emitting Diode）數(shù)碼顯示和 LCD（全稱： Liquid Crystal Display）液晶顯示。這里我們采用1602LCD 液晶顯示器，主要用于顯示數(shù)字、專用符號和圖形。 3 硬件電路設(shè)計 STC89C52 單片機(jī)介紹 STC89C52 單片機(jī)綜述 單片機(jī)的誕生標(biāo)志著計算機(jī)正式形成了通用計算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)兩個分支。 單片機(jī)的典型代表是 Intel 公司在 20 世紀(jì) 80 年代初設(shè)計生產(chǎn)的 MCS51 單片機(jī)。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。由于傳感器輸出的為模擬信號，所以需要對其進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以便單片機(jī)接收。單片機(jī)的時鐘信號用來提供單片機(jī)片內(nèi)各種操作的時間基準(zhǔn)，復(fù)位操作則使單片機(jī)的片內(nèi)電路初始化，使單片機(jī)從一種確定的初態(tài)開始運(yùn)行。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。上電復(fù)位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復(fù)位操作。 51 單片機(jī)的復(fù)位是由 RESET 引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過 24 個振蕩周期后， 51 單片機(jī)即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到 RESET 引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查 EA 引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會執(zhí)行外部程序。 HX711 采用 16 腳雙列直插標(biāo)準(zhǔn)封裝如下圖 33 所示 [10]。當(dāng) CS=0， CE=1 同時滿足時， HX711 才處于工作狀態(tài)，否則工作被禁止。 當(dāng) R/C=0，啟動 A/D 轉(zhuǎn)換： 當(dāng) A0=0，啟動 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換方式；當(dāng) A0=1，啟動 8 位轉(zhuǎn)換方式。則可以利用此線驅(qū)動一信號二極管的亮滅，從而表示是否處于 A/D 轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)果分高 8 位、低 4 位與 P0 口相連，分兩次讀入，所以 12/8 端接地。可完成圖形顯示，也可以顯示 48 個 (162 點(diǎn)陣 ) 字母 [12]。而對于中文，常用卻有 6000 以上，于是我們的 DOS 前輩想了一個辦法，就是將 ASCII 表的高 128 個很少用到的數(shù)值以兩個為一組來表示漢字，即漢字的內(nèi)碼。在字模的記載方式如圖 36 所示： 15 圖 36 “A”字模圖 1602LCD 指令系統(tǒng) 表 32 1602LCD 指令表 指令命令 控制信號 控制代碼 引 腳 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 顯示開關(guān) 0 0 0 0 1 1 1 1 1 I/O 顯示起示行設(shè)置 0 0 1 1 X X X X X X 頁設(shè)置 0 0 1 0 1 1 1 X X X 列地址設(shè)置 0 0 1 X X X X X X X 讀狀態(tài) 1 0 BUSY 0 ON/OFF RST 0 0 0 0 寫數(shù)據(jù) 0 1 寫數(shù)據(jù) 讀數(shù)據(jù) 1 1 讀數(shù)據(jù) (1)顯示開 /關(guān)指令 16 R/WRS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 00 0 0 1 1 1 1 1 1/0 當(dāng) DB0＝ 1 時， LCD 顯示 RAM 中的內(nèi)容； DB0＝ 0 時，關(guān)閉顯示。 (5)讀狀態(tài)指令 R/WRS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 00 BUSY 0 ON/OFF REST 0 0 0 0 該指令用來查詢液晶顯示模塊內(nèi)部控制器的狀態(tài)，各參量 含義如下： BUSY： 1內(nèi)部在工 作 0正常狀態(tài)； ON/OFF： 1顯示關(guān)閉 0顯示打開； RESET： 1復(fù)位狀態(tài) 0正常狀態(tài)； 在 BUSY 和 RESET狀態(tài)時，除讀狀態(tài)指令外，其它指令均不對液晶顯示模塊產(chǎn)生作用。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 主程序設(shè)計 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)中，軟件的設(shè)計是最復(fù)雜和困難的，大部分情況下工作量都較 大，特別是對那些控制系統(tǒng)比較復(fù)雜的情況。其步驟可概括為以下三點(diǎn)： (1) 分析系統(tǒng)控制要求，確定算法：對復(fù)雜的問題進(jìn)行具體的分析，找出合理的計算方法及適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而確定編寫程序的步驟。 程序數(shù)據(jù)的一種理想方法是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法。它既可以用來編寫計算機(jī)的系統(tǒng)程序，也可以用來編寫一般的應(yīng)用程序。我們知道，匯編語言將涉及計算機(jī)硬件，所以 C 語言又像低級語言一樣，可以對計算機(jī)硬件進(jìn)行控制，因此人們把它稱為介于高級語言與低級語言之間的一種中級語言。所有程序均采用 C 語言編寫。 鍵盤輸入控制程序設(shè)計 當(dāng)有鍵按下時，要逐行或逐列掃描來判斷是哪個按鍵按下。 圖 42 A/D 轉(zhuǎn)換啟動及數(shù)據(jù)讀取程序流程圖 圖 43 顯示子程序流程圖 LCD 初始化 啟動屏幕 調(diào)試程序 控制鍵按下 開始 20 5 系統(tǒng) 調(diào)試 調(diào)試過程 軟件模塊本文主要應(yīng)用 Keil 軟件進(jìn)行編程，編程采用模塊化結(jié)構(gòu)，先易后難，逐步實現(xiàn)相應(yīng)的功能。 故障分析與解決方案 故障出現(xiàn)情況 (1)24 位 A/D 采集不能正常進(jìn)行，無法實現(xiàn)循環(huán)采集參數(shù)； (2)液晶顯示不能正常工作，總是出現(xiàn)跳變； (3)鍵盤控制不夠靈活。 (2) 液晶不能正常工作，經(jīng)過分析后主 要來自兩方面，一方面是自己對液晶模塊的不熟悉造成的，另一個方面還是程序的不穩(wěn)定。當(dāng)測量超過量程時，報警，燈亮。國家標(biāo)準(zhǔn)是 05kg 電子秤誤差為 + 所以本設(shè)計可以 在實際生活中應(yīng)用。該仿真設(shè)計系統(tǒng)主要包括五大模塊，即數(shù)據(jù)采集和雙精度轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)處理模塊、鍵盤控制模塊、 128*64 液晶顯示模塊和軟件驅(qū)動模塊。 參考 文獻(xiàn)： [1] 趙茂泰 . 智能儀器原理及應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè)出版社 .2021:225230. 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[14] 美國國家儀器 (NI)公司 .技術(shù)支持 .： //[15] 王麗麗 .基于 WiFi 的無線數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)研究 [D].鄭州：河南大學(xué)， 2021:89104. 24 致 謝 經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。除了薛老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 25 附錄材料目錄 附錄 1 單片機(jī)與 HX711 連接 圖 HX711 引腳圖 報警電路 26 STC89C52 最小系統(tǒng)圖 電源電路 27 附錄 2 實物圖 28 附錄 3 程序 include include include include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int define LCD_databus P0 //LCD1602 的 8 位數(shù)據(jù)口 //HX711 的引腳 sbit ADCS =P3^0。 //ADC0832 clock signal sbit Alarm_led_red =P1^6。 //液晶使能端 sbit CS1=P3^3。 double press,value0,value1。 //存儲重量 char data disbuf2[5]={0}。 //1011 1111 1111 1111 uchar xdata wei _at_ 0x9Fff。 for(i=0。j++) {。 EN=1。 } void write_LCD_mand(uchar value) //寫命令函數(shù) { Read_busy()。 EN=1。 } void write_LCD_data(uchar value)//寫數(shù)據(jù)函數(shù) { Read_busy()。 EN=1。 } uchar Read_LCD(void) //讀數(shù)據(jù)函數(shù) //RS=1,RW=1 { uchar value。 RW=1。 EN=0。 EN=1。 //讀取真正的數(shù)據(jù) RS=1。 _nop_()。 LCD_databus=