【正文】 機存取數(shù)據(jù)存儲器 RAM32 個外部雙向輸入輸出 IO 口 5 個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷個 16 位可編程定時計數(shù)器 2 個全雙工串行通信口看門狗 WDT 電路片內時鐘振蕩器此外 AT89S52設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz并可通過軟件設置省電模式空閑模式下 CPU暫停工作而 RAM定時計數(shù)器串行口外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作掉電模式 凍結振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位同時該芯片還具有 PDIPTQFP和 PLCC等三種封裝形式以適應不同產(chǎn)品的需求主要功能特性 0005Kg 并發(fā)揮部分的顯示購物清單的功能可以設置日期和設定十種商品的單價 還具有超量程和欠量程的報警功能整個系統(tǒng)結構簡單使用方便功能齊全精度高具有一定的開發(fā)價值 關鍵詞單片機采樣電路 AD 轉換器液晶顯示 ABSTRACTThe design is based on the microcontroller AT89S52 system as the core to carry out the basic control function of the electronics steelyard While designing the system I adopt the mold piece method to divide the hardware of the system into four parts the minimum system sampling circuit IO interface and the system power supply The minimum system mainly includes the AT89S52 and the expanded exterior data memory Sampling circuit is prised of a pressure sensor a differential measuring amplifier AD620 and a AD converter ICL7135 With the usage of ZLG7289 keyboard control chip and OCM48C display we plete the function of the key board input and the LCD manifestation The power supply system selects the LM317 and LM337 to design the electric circuit to provide the needed power supply The software part applies a machine C language to carry out all control function The electronic steelyard can weigh the scope as 0～ 9999Kgs and the weigh error margin is no bigger than 177。 32 個雙向 IO 口 全雙工 UART 串 行 中 斷 口 線 中斷喚醒省電模式 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁編程 002 蠕變恢復 零點輸出 FS 177。 2V 40～ 1M 1 1 ICL7135 外圍電路的參數(shù)選擇與整定 由于 7135內部沒有振蕩器所以需要外接但 AD轉換器精度與時鐘頻率的漂移無關正向積分時間 T1 和反向積分時間 T2 按相同比例增加并不影響測量的結果ICL7135 的時鐘頻率典型值為 200kHz 最高允許為 1200kHz 時鐘頻率越高轉換速度越快每輸出一位 BCD碼的時間為 200個 時鐘周期選通脈沖位于數(shù)據(jù)脈沖的中部如果時鐘頻率太高則數(shù)據(jù)的接受程序還沒有接受完畢數(shù)據(jù)就已經(jīng)消失了考慮到此系統(tǒng)頻率要求不是太高因此我們取時鐘頻率 0kHz 對于這個時鐘頻率本設計得到 7135 芯片內部的基準源一般容易受到溫度的影響而基準電源的變化會直接影響轉換精度所以本系統(tǒng)采用外接基準源由三端可調穩(wěn)壓器 LM317 穩(wěn)壓后提供圖中 C是基準電容 C和 R為積分元件 C為自零電容 R和 C組成標準的濾波網(wǎng)絡由于AD 轉換器精度與外接的積分電阻積分電容的精度無關故可以降低對元件質量的要求不過積分電容和積分電容的介質損耗會影響到 AD 轉換器 的精度所以應采用介質損耗較小的聚丙乙烯電容 32 33 3 積分電容 Cint 34 LS157 是四 2 選 1 數(shù)字多路開關數(shù)據(jù)選擇器 下表是 74LS157 的功能表 由表可見當輸出使能控制端 G 1 時輸出腳 4Y～ 1YG 0 和數(shù)據(jù)選擇控制輸入端 SA BY 等于 A 組輸入即 4Y3Y2Y1Y4A3A2A1AG 0 和數(shù)據(jù)選擇控制輸入端 SA B4Y3Y2Y1Y4B3B2B1B4LS157 功能表 輸 入 輸 出 S G 4A 3A 2A 1A 4B 3B 2B 1B 4Y 3Y 2Y 1Y Φ 1 Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ 0 0 0 0 0 0 D3 D2 D1 D0 Φ Φ Φ Φ D3 D2 D1 D0 1 0 Φ Φ Φ Φ D3 D2 D1 D0 D3 D2 D1 D0 信號處理電路 1 濾波放大電路 圖 35 信號濾波放大圖 上圖中電容 C5C6用來濾除采樣信號電壓中的高頻噪聲選用 01uF的普通獨石電容電容 C7C84 用來濾除采樣信號電壓中的低頻噪聲選用 22uF 的普通獨石電容電阻 R3R4 選用較小的阻值因為采樣信號電壓值只有毫伏級所以其阻值不宜太大否則導致放大器由于輸入電流太小而放大 效果不明顯 微弱信號 Vi1和 Vi2被分別放大后從的第 6腳輸出 AD轉換器 7135的輸入電壓變化范圍是 2V～ 2V傳感器的輸出電壓信號在 0～ 20mv左右因此放大器的放大倍數(shù)在 200～ 300左右可將 R接成 K的由于 7135對高頻干擾不敏感所以濾波電路主要針對工頻及其低次諧波引入的干擾因為壓力信號變化十分緩慢所以濾波電路可以把頻率做得很低 圖中的 LM741的輸出端與的地端相連 LM741的 2腳與 6腳相連構成電壓跟隨器 R 與正負電源相接通過改變 R 的阻值可使 VO 與 RET 之間的壓差變化從而實現(xiàn)調零去皮的功能 VDD 正電源 35 NC 懸空 4 VSS 接地 6 CS 片選輸入端此引腳為低電平時可向芯片發(fā)送指令及讀取鍵盤數(shù)據(jù) 7 CLK 同步時鐘輸入端向芯片發(fā)送數(shù)據(jù)及讀取鍵盤數(shù)據(jù)時此引腳電平上升沿表示數(shù)據(jù)有效 8 DATA 串行數(shù)據(jù)輸入輸出端當芯片接收指令時此引腳為輸入端當讀取鍵盤數(shù)據(jù)時此引腳在讀指令最后一個時鐘的下降沿變?yōu)檩敵龆? 9 KEY 按鍵有效輸出端平時為高電平當檢測到有效按鍵時此引腳變?yōu)榈碗娖? 1016 SGSA 段 g 段 a 驅動輸出 17 DP 小數(shù)點驅動輸出 1825 DIG0DIG7 數(shù)字 0 數(shù) 字 7 驅動輸出 26 OSC2 振蕩器輸出端 27 OSC1 振蕩器輸入端 28 RESET 復位端低電平有效 1SPI串行接口工作方式介紹 ZLG7289 采用串行方式與微處理器通訊串行數(shù)據(jù)從 DATA 引腳送入芯片并由 CLK 端同步當片選信號變?yōu)榈碗娖胶?DATA 引腳上的數(shù)據(jù)在 CLK 引腳的上升沿被寫入 ZLG7289 的緩沖寄存器 ZLG7289 的指令結構有三種類型 1 不帶數(shù)據(jù)的純指令指令的寬度為 8 個 BIT 即微處理器需發(fā)送 8 個 CLK 脈沖 圖 38 純指令時序圖 2 帶有數(shù)據(jù)的指令寬度為 16 個 BIT 即微處理器需發(fā)送 16 個 CLK 脈沖 圖 39 帶數(shù)據(jù)指令時序圖 3 讀取鍵盤數(shù)據(jù)指令寬度為 16 個 BIT 前 8 個為微處理器發(fā)送到 ZLG7289 的指令后 8 個 BIT 為 ZLG7289 返回的鍵盤代碼執(zhí)行此指令時 ZLG7289 的 DATA 端在第 9 個 CLK 脈沖的上升沿變?yōu)檩敵鰻顟B(tài)并與第 16 個脈沖的下降沿恢復為輸入狀態(tài)等待接收下一個指令 圖 310 讀鍵盤指令時序圖 電路圖 圖 311 鍵盤接口圖 圖中 P15 口接 CSP16 口接 CLKP10 口接 DIOP32 口接 KEY 利用中斷 0 通知AT89S52 讀數(shù) 鍵盤控制芯片 ZLG7289 控制鍵盤的掃描當監(jiān)測到有鍵按下后 ZLG7289 的 9腳便產(chǎn)生一個低電平通知單片機單片機可以采用查詢或者中斷方式將數(shù)據(jù)通過P30 口以串行方式讀入因為查詢方式會浪費大量的時間所以本系統(tǒng)采用的是中斷方式 2 參數(shù)選擇參考如下 8只下拉電阻和 8 只鍵盤連接位選線 DIG0～ DIG7 的 8 只位選電阻應遵從一定的比例關系下拉電阻應大于位選電阻的 5 倍而小于其 50 倍典型值為 10 倍下拉電阻的取值范圍是 10K～ 100K 位選電阻的取值范圍是 1K～ 10K 所以取上拉電阻為 10K 下拉電阻為 100K ZLG7289 需要一 外接晶體振蕩電路供系統(tǒng)工作其典型值分別為 F 16MHz C 15pF 實際使用時取 F 12MHzC 15pF 液晶顯示電路 OCM4x8C 是具有串并接口其內部含有中文字庫的圖形點陣液晶顯示模塊該模塊的控制驅動器采用臺灣矽創(chuàng)電子公司的 ST7920 因而具有較強的控制顯示功能 OCM4x8C的液晶顯示屏為 128 64點陣可顯示 4行每行 8個漢字為了便于簡單方便地顯示漢字該模塊具 2Mb 的中文字型 CGROM 該字型 ROM 中含有 8192 個 1616 點陣中文字庫同時為了便于英文和其它常用字符的顯示具有 16Kb的 16 8 點陣的 ASCII字符庫為便于構造用戶圖形提供了一個 64 256點陣的 GDRAM繪圖區(qū)域且為了便于構造用戶所需字型提供了 4 組 16 16點陣的造字空間利用上述功能 OCM4x8C可實現(xiàn)漢字 ASCII碼點陣圖形自造字體的同屏顯示為便于和多種微處理器單片機接口模塊提供了 4 位并行 8 位并行 2 線串行 3 線串行多種接口方式 該模塊具有 27V～ 55V 的寬工作電壓范圍且具有睡眠正常及低功耗工作模式可滿足系統(tǒng)各種工作電壓及便攜式儀器低功耗的要求液晶模塊顯示負電壓也由模塊提供從而簡化了系統(tǒng)電源設計模塊同時還提供 LED 背光顯示功能除此之 外模塊還提供了畫面清除游標顯示隱藏游標歸位顯示打開關閉顯示字符閃爍游標移位顯示移位垂直畫面旋轉反白顯示液晶睡眠喚醒關閉顯示等操作指令 表 39 引腳功能說明 引 腳 號 名 稱 說 明 1 VSS GND0VVDD 邏輯電源 5VV0 LCD 電源懸空 RSCSH 數(shù)據(jù) L 指令 RWSIDH 讀 L 寫 ESCLK 使能 DB0 數(shù)據(jù) DB1 數(shù)據(jù) DB2 數(shù)據(jù) DB3 數(shù)據(jù) DB4 數(shù)據(jù) DB5 數(shù)據(jù) DB6 數(shù)據(jù) DB7 數(shù)據(jù) PSB H并行 L 串行 NC 空腳 RST 復位低電平有效 NC 空腳 LEDA 背 光 源 正 極LED5VLEDK 背光源負 極 LED0V 圖 313 LM317 典型應用電路 其輸出電壓計算公式如下 35 36