【正文】 要 177。 穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)分為兩種：一種是特性指標(biāo)，包括允許的輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調(diào)節(jié)范圍等；另一種是質(zhì)量指標(biāo)，用來(lái)衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度，包括穩(wěn)壓系數(shù)、輸出電阻、溫度系數(shù)及紋波電壓等 [16]。5V,固定式三端可調(diào)穩(wěn)壓器 7812 和 7812 組裝電路可對(duì)稱(chēng)輸出 177。12,(39)V 連續(xù)可調(diào) .其電路組裝比較簡(jiǎn)單 ,但輸出所需電壓時(shí)需要調(diào)整可變電阻 ,不能直接輸出 ,因此使用時(shí)不方便 .方案二由三端可調(diào)式穩(wěn)壓器和三端固定式穩(wěn)壓器共同組成 ,所用器件比方案一多 ,但電路組裝簡(jiǎn)單 ,不會(huì)增添麻煩 ,在方案二中可直接得到 +5v 和 177。 系統(tǒng)的硬件部分不僅包括以單片機(jī) AT89C51 為核心的最小系統(tǒng)部分，而且還包括數(shù)據(jù)采集、人機(jī)接口界面、系統(tǒng)電源部分。一般選擇滿(mǎn)量程時(shí)候的誤差不能大于規(guī)定量。在選擇V/F 轉(zhuǎn)換器時(shí)根據(jù)系統(tǒng)精度的要求，選擇了具有很強(qiáng)抗干擾能力 V/F 轉(zhuǎn)換器 LM331，雖然轉(zhuǎn)換速度慢，但精度高，輸入阻抗高，可自動(dòng)調(diào)零，具有超量程信號(hào)，全部輸出的 TTL 電平信號(hào)兼容。顯示用的 LCD 我們根據(jù)要求選用了 字符點(diǎn)陣式液晶顯示器 LCD1602，可以一次滿(mǎn)屏幕顯示多個(gè)個(gè)中文字符或英文字符，滿(mǎn)足電子秤在稱(chēng)物時(shí)的購(gòu)物清單顯示要求。 第 3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及系統(tǒng)所需要 實(shí)現(xiàn)的功能，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)可以分成以下幾個(gè)部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制模塊，前端信號(hào)采集、處理、轉(zhuǎn)換模塊，人機(jī)接口界面以及系統(tǒng)電源部分（為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)超量程與欠量程的報(bào)警功能，還擴(kuò)展了報(bào)警電路）。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 引腳說(shuō)明 AT89C51 芯片圖如下： 圖 AT89C51 的引腳圖 VCC：供電電壓。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí) ， P2 口輸出地址的高八位。當(dāng)P3 口寫(xiě)入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高 電平時(shí)間。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。另外，該 引腳被略微拉高。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 18V) ，可用于便攜式儀表和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 to 177。 LM331 采用了新的溫度補(bǔ)償能隙基準(zhǔn)電路，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)和低到 電源電壓下都有極高的精度。 當(dāng)輸入端 Vi＋輸入一正電壓時(shí)，輸入比較器輸出高電平，使 R－ S 觸發(fā)器置位，輸出高電平，輸出驅(qū)動(dòng)管導(dǎo)通，輸出端 f0 為邏輯低電平，同時(shí)電源 Vcc 也通過(guò)電阻 R2 對(duì)電容 C2 充電。 具體電路設(shè)計(jì) 圖 INA126 電路設(shè)計(jì)圖 本章小結(jié) 本章主要是介紹硬件具體方面，首先通過(guò) 需求的分析，根據(jù)電路的要求，構(gòu)想相關(guān)的功能模塊，確定 此次設(shè)計(jì)主要的硬件模塊有放大模塊、電壓頻率轉(zhuǎn)化模塊、單片機(jī)控制模塊及人機(jī)交接模塊。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要分為系統(tǒng)初始化、按鍵、顯示處理及信號(hào)頻率輸入處理。 ⑵ 根據(jù)算法 畫(huà)流程圖：畫(huà)程序框圖可以把算法和解題步驟逐步具體化，以減少出錯(cuò)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(jì)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(shí)程序等組成 。 C 語(yǔ)言是當(dāng)前最流行的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它像其它高級(jí)語(yǔ)言一樣，面向用戶(hù)，面向解題的過(guò)程，編程者不必熟悉具體的計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和指令； C 語(yǔ)言又像匯編語(yǔ)言一樣，可以對(duì)機(jī)器硬件進(jìn)行操作。本文采用 C 語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)．因?yàn)榇讼到y(tǒng)軟件比較，其存儲(chǔ)量較大，因此必須應(yīng)用 C 語(yǔ)言編程了 [9]。設(shè)定 T0 為計(jì)數(shù)工作方式， T1為定時(shí)工作方式。在 INTO 外部中斷程序中，采樣單價(jià)并賦值單價(jià)計(jì)算。設(shè)計(jì)流程圖 如下圖所示。設(shè)計(jì)流程圖如圖所示。而傳感器作為測(cè)控系統(tǒng)中對(duì)象信息的入口，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，雖然碰到了不少的困難，但是在老師的指導(dǎo)以及自己的努力下，終于取得了一定成果。 采用面向?qū)ο蟮乃枷耄謱哟?、分模塊構(gòu)建設(shè)計(jì)的總體框架。 沒(méi)有擴(kuò)展更多電路，如日歷時(shí)鐘電路、通訊接口電路等。 這些都為我 今后的學(xué)習(xí)和工作留下了積極的影響 。 對(duì)各種實(shí)用芯片價(jià)格了解不夠，選擇上任有欠缺，如所選的稱(chēng)重傳感器價(jià)格較貴 。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠優(yōu)化，有待改善。 通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)采集的分析，了解了各種傳感器、放大器及 A/D 轉(zhuǎn)換器和 V/F 轉(zhuǎn)化器對(duì)信號(hào)的轉(zhuǎn)換、傳輸有了更深的認(rèn)識(shí)。因此，只有充分了解有關(guān)智能儀器、單片機(jī)、傳感器以及各部分之間的關(guān)系才能達(dá)到要求。 結(jié) 論 隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的 迅速發(fā)展，使電子儀器的整體水平發(fā)生巨大變化，傳統(tǒng)的儀器逐步的被智能儀器所取代。設(shè)計(jì)流程圖如圖所示。 圖 主程序流程圖 子程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)子程序主要包括 A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計(jì)、鍵盤(pán)輸入控制程序設(shè)計(jì)及顯示程序設(shè)計(jì)等。當(dāng)為 01H 時(shí)為累計(jì)顯示方式，在 T1 定時(shí)中斷程序中。所有程序均采用 C 匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。我們知道，匯編語(yǔ)言 將涉及計(jì)算機(jī)硬件，所以 C 語(yǔ)言又像低級(jí)語(yǔ)言一樣，可以對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行控制，因此人們把它稱(chēng)為介于高級(jí)語(yǔ)言與低級(jí)語(yǔ)言之間的一種中級(jí)語(yǔ)言。它既可以用來(lái)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)程序，也可以用來(lái)編寫(xiě)一般的應(yīng)用程序。 程序數(shù)據(jù)的一種理想方法是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法。其步驟可概括為以下三點(diǎn)： ⑴ 分析系統(tǒng)控制要求，確定算法：對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行具體的分析，找出合理的計(jì)算方法及適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而確定編寫(xiě)程序的步驟。 第 4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 在單片機(jī)應(yīng) 用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中，軟件的設(shè)計(jì)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(duì)那些控制系統(tǒng)比較復(fù)雜的情況。當(dāng)電容 C3 放電電壓等于輸入電壓 Vi 時(shí)，輸入比較器再次輸出高電平，使 R－ S 觸發(fā)器置位，如此反復(fù)循環(huán)，構(gòu)成自激振蕩。 圖 LM331 組成的電壓頻率變換電路 LM331 內(nèi)部由輸入比較器、定時(shí)比較器、 R－ S 觸發(fā)器、輸出驅(qū)動(dòng)、復(fù)零晶體管、能隙基準(zhǔn)電路和電流開(kāi)關(guān)等部分組成。 C max 低噪聲： 35nV/ √ Hz 低輸入偏移電流： 35nV/ √ Hz INA126 引腳圖如下 圖 INA126 引腳圖 （ 2）引腳說(shuō)明 8 腳：接電位器，控制放大倍數(shù) 2 腳： 差分輸入負(fù)端 3 腳： 差分輸入正端 4 腳： 電源輸入負(fù)端， 5V 5 腳： 接地端 6 腳： 單端輸出端 7 腳： 電源輸入正端， +5V 具體電路設(shè)計(jì) 圖 INA126 電路設(shè)計(jì)圖 信號(hào)轉(zhuǎn)換電路 芯片 LM331 應(yīng)用 一般應(yīng)用于人員不能進(jìn)入或不易進(jìn)入的場(chǎng)合，通過(guò)傳感器將被測(cè)量轉(zhuǎn)換 為電壓，經(jīng)運(yùn)算放大器放大為 0～ 10V 電壓信號(hào)，由 LM331 進(jìn)行 V/F 變換為脈沖信號(hào)，通過(guò)長(zhǎng)雙絞線傳輸?shù)綔y(cè)量室，在測(cè)量室內(nèi)通過(guò)光電耦合器 轉(zhuǎn)換為幅度穩(wěn)定的脈沖電壓，此脈沖電壓再經(jīng) LM331 進(jìn)行 F/V 變換為電壓進(jìn)行測(cè)量，從而可避免直接導(dǎo)線連接到測(cè)量室而造成的線路衰減或干擾，提高測(cè)量精度。激光平衡輸入電路提供低偏移電壓、低溫漂偏移電壓和良好的共模抑制比。 電路具體設(shè)計(jì) 圖 AT89C51 最小系統(tǒng)電路圖 信號(hào)放大電路 芯片 INA126 簡(jiǎn)介 INA126 是精密低噪聲差分信號(hào)采集儀表放大器，內(nèi)部采用兩個(gè)運(yùn)放設(shè)計(jì)，使之具有非常低的靜態(tài)電流 (175 μ A) 和有很寬電源供電范圍 (177。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。如想禁止 ALE 的輸出可在SFR8EH 地址上置 0。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： RXD（串 行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。并因此作為輸入時(shí)， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 ， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。其中數(shù)據(jù)采集模塊由壓力傳感器 、信號(hào)的前級(jí)處理和 V/F 轉(zhuǎn)換部分組成 。 人機(jī)交互部分的鍵盤(pán)在系統(tǒng)中，可以輸入數(shù)字和已經(jīng)固定的控制命令等。傳感器輸出的電信號(hào)比較微弱，一般為毫伏級(jí)，必須采用適當(dāng)?shù)碾娐愤M(jìn)行信號(hào)放大處理，這樣才能保證整個(gè)系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性能。在具體選擇傳感器時(shí)，考慮到在稱(chēng)量物品時(shí)必要的精度、準(zhǔn)確性要求，所稱(chēng)物品 的重量誤差必須要控制在一定的范圍之內(nèi)。 具體實(shí)施方案簡(jiǎn)介 根據(jù)以上設(shè)計(jì)方案，硬件部分采用 51 系列單片機(jī) AT89C51 為控制核心部件，實(shí)現(xiàn)電子秤的 基本控制功能。 177。 LM337 輸出為負(fù)的可調(diào)電壓，采用兩個(gè)獨(dú)立的變壓器分別和 LM317 及 LM337 組裝， 操作比較簡(jiǎn)單。12V，傳感器需要＋ 5V 以上的線性電源。缺點(diǎn)就是需要用軟件處理消抖、重鍵等問(wèn)題。用 I/O 口線組成行、列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在 行列的交點(diǎn)上。列如 Intel8279 是一種為 8 位微處理器設(shè)計(jì)的比較成熟的通用鍵盤(pán) /顯示器接口芯片，其功能有：接收來(lái)自鍵盤(pán)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。鍵盤(pán)由許多鍵組成，每一個(gè)鍵相當(dāng)于一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，當(dāng)鍵按下時(shí)，觸點(diǎn)閉合， 當(dāng)鍵松開(kāi)時(shí)，觸點(diǎn)斷開(kāi)。 鍵盤(pán)輸入 鍵盤(pán)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(hù)指令的直接途徑。我們以 1602LCD 字符型液晶顯示器為例。這樣一來(lái)就組成某個(gè)字符。 液晶顯示器各種圖形的顯 示原理 （ 1）線段的顯示：點(diǎn)陣圖形式液晶由 MN 個(gè)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(duì)應(yīng) 1 字節(jié)的 8 位，即每行由 16 字節(jié)，共 168=128 個(gè)點(diǎn)組成，屏上 6416個(gè)顯示單元與顯示 RAM區(qū) 1024 字節(jié)相對(duì)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(duì)應(yīng)。 （ 3） 體積小、重量輕：液晶顯示器通過(guò)顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來(lái)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。發(fā)光管和 LED 數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡(jiǎn)單，在前面章節(jié)已經(jīng)介紹過(guò)，在此不作介紹，本章重點(diǎn)介紹字符型液晶顯示器的應(yīng)用。比 LED 要好的多，但是價(jià)錢(qián)較其貴。我們使用的為動(dòng)態(tài)顯示方式。 N 位 LED 顯示器有 N 根位選線和 8*N根段選線。這種顯示塊有共陰極與共陽(yáng)極兩種。 LED 顯示器結(jié)構(gòu)： 基本的半導(dǎo)體數(shù)碼管是由七個(gè)條狀發(fā)光二極管芯片排列而成的。 AT89C51 單片機(jī)特點(diǎn)能 與 MCS51 兼容，有 4K 字 節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器，壽命能夠達(dá)到 1000 寫(xiě) /