【正文】 準(zhǔn)確度就越高。本設(shè)計(jì)要求稱重范圍0～5kg，根據(jù)傳感器量程計(jì)算公式（）可知： C＝11（20＋）／1 (21)＝為保證電子秤稱量結(jié)果的準(zhǔn)確度，克服傳感器在低量程段線性度差的缺點(diǎn)。又考慮到秤臺(tái)自重、振動(dòng)和沖擊分量，還要避免超重?fù)p壞傳感器，允許過(guò)載為150%，%，可以滿足本系統(tǒng)的精度要求.綜合考慮,本設(shè)計(jì)采用SP20CG501電阻應(yīng)變式傳感器, ，具有過(guò)載保護(hù)裝置。 滯后 Hysteresis 重復(fù)性 Repeatability 蠕變 Creep %./30min 177。當(dāng)彈性體受力變形時(shí)，應(yīng)變片的敏感柵也隨同變形，其電阻值發(fā)生相應(yīng)變化，通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化。按照輸入電壓20mV，分辨率20000碼的情況，漂移要小于1181。V），從而保證了放大環(huán)節(jié)對(duì)零點(diǎn)漂移的要求。這樣小的電阻變化既難以直接精確測(cè)量，又不便直接處理。所以，此種方案不宜采用。一般說(shuō)來(lái)，集成化儀用放大器具有很高的共模抑制比和輸入阻抗，因而在傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)中都是把集成化儀器放大器作為前置放大器。 為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大，設(shè)計(jì)電路如下： 采用INA128設(shè)計(jì)的放大電路1. 前級(jí)采用運(yùn)放A1和A2組成并聯(lián)型差動(dòng)放大器。同時(shí)，由于前置放大器的輸出阻抗很低，同時(shí)又采用共模驅(qū)動(dòng)技術(shù)，避免了阻容耦合電路中的阻、容元件參數(shù)不對(duì)稱（匹配）導(dǎo)致的共模干擾轉(zhuǎn)換成差模干擾的情況發(fā)生。 經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量，電路的共模抑制比在120dB以上。目前， ADC集成電路主要有以下幾種類型：（1）并行比較A/D轉(zhuǎn)換器：如ADC080 ADC0809等 。缺點(diǎn)是：并行比較式A/D轉(zhuǎn)換的抗干擾能力差，由于工藝限制，其分辨率一般不高于8位，因此并行比較式A/D只適合于數(shù)字示波器等轉(zhuǎn)換速度較快的儀器中，不適合本系統(tǒng)。(3）積分型A/D轉(zhuǎn)換器：如：ICL713ICL710ICL154MC14433等。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(lái)確定，因此所得到的表達(dá)式與時(shí)鐘頻率無(wú)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。 考慮到本系統(tǒng)中對(duì)物體重量的測(cè)量和使用的場(chǎng)合，精度要求不是很苛刻，轉(zhuǎn)換速率要求也不高，而雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器精度高，具有精確的差分輸入，重要的是輸入阻抗高（大于），可自動(dòng)調(diào)零，有超量程信號(hào)輸出，全部輸出于TTL電平兼容。尤其對(duì)本系統(tǒng)，緩慢變化的壓力信號(hào)，很容易受到工頻信號(hào)的影響。44矩陣式鍵盤(pán)共可以安裝16個(gè)鍵，但只需要8條測(cè)試線。數(shù)據(jù)顯示部分可以有以下兩種方案供選擇。超限報(bào)警電路是由單片機(jī)的I/O口來(lái)控制的，當(dāng)稱重物體重量超過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)所允許的重量時(shí)，通過(guò)程序使單片機(jī)的I/O值為高電平，從而三極管導(dǎo)通，使蜂鳴器SPEAKER發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)使報(bào)警燈D1發(fā)光。由于傳感器輸出的為模擬信號(hào)，所以需要對(duì)其進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)以便單片機(jī)接收。由ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。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)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。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。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)。P3口也可作為AT89S52的一些特殊功能口，如下表所示： P3口引腳第二功能RXD（串行口輸入）TXD（串行口輸出）INT0（外部中斷0輸入）INT1（外部中斷1輸入）T0（定時(shí)器0外部脈沖輸入）T1（定時(shí)器1外部脈沖輸入）WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)脈沖輸出）RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖輸出）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)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。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。 AT89S52的最小系統(tǒng)電路構(gòu)成AT89S52單片機(jī)的最小系統(tǒng)由時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、電源電路及單片機(jī)構(gòu)成。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)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(shí)鐘脈沖。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。51單片機(jī)的復(fù)位是由RESET引腳來(lái)控制的，此引腳與高電平相接超過(guò)24個(gè)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(huì)執(zhí)行外部程序。 數(shù)據(jù)采集部分電路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集部分電路包括傳感器輸出信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口電路。傳感器檢測(cè)電路的功能是把電阻應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷狠敵觯捎诨菟沟请姌蚓哂泻芏鄡?yōu)點(diǎn)，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側(cè)向力干擾，可以比較方便的解決稱重傳感器的補(bǔ)償問(wèn)題等，又因?yàn)槿珮蚴降缺垭姌虻撵`敏度最高，各臂參數(shù)一致，各種干擾的影響容易相互抵消，所以在本設(shè)計(jì)中選用最終方案我們選擇的是上海開(kāi)沐自動(dòng)化有限公司生產(chǎn)的NSTH1系列稱重傳感器，額定載荷20Kg，該稱重傳感器均采用全橋式等臂電橋。如果在電阻的兩側(cè)都加入應(yīng)變片，則其輸出為 (35)SP20CG501的輸出電壓為15V相應(yīng)壓力為150KPa。即使用的電流為1mA左右。輸入采用高輸入阻抗的差動(dòng)輸入方式，再有差動(dòng)放大器電路進(jìn)行放大，輸出15V的電壓。它采用逐次逼近型的A/D轉(zhuǎn)換器，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為25us，%，所以適合于高精度的快速轉(zhuǎn)換采樣系統(tǒng)。/CS：片選信號(hào)。當(dāng)其為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)12位并行輸出；為低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)8位輸出。當(dāng)啟動(dòng)A/D進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，STS為高電平；當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為低電平。REF OUT ：10V內(nèi)部參考電壓輸出端。由于對(duì)AD574 12引腳的外接電路有不同連接方式，所以AD574與單片機(jī)的接口方案有兩種，一種是單極性接法，可實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)0～10V或者0～20V的轉(zhuǎn)換；另一種為雙極性接法，可實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)5～+5V或者10～+10V之間轉(zhuǎn)換。CPU可采用中斷、查詢或者程序延時(shí)等方式讀取AD574的轉(zhuǎn)換結(jié)果，本設(shè)計(jì)采用中斷方式，（外部中斷/INT0）。=1，/CS=0，R/C=1，A0=0時(shí)，讀取高8位；當(dāng)CE=1，/CS=0，R/C=1，A0=1時(shí)，讀取低4位。若只在電極上施加DC電壓時(shí)，液晶本身發(fā)生劣化?！　∷械亩味加歇?dú)立的驅(qū)動(dòng)電路，表示段電極與公共電極之間連續(xù)施加電壓?！　?gòu)成矩陣電極，公共端數(shù)為n，按照1/n的時(shí)序分別依次驅(qū)動(dòng)公共端，與該驅(qū)動(dòng)時(shí)序相對(duì)應(yīng)，對(duì)所有的段信號(hào)電極作選擇驅(qū)動(dòng)。為了提高顯示的對(duì)比度和降低串?dāng)_，應(yīng)合理選擇占空比（duty）和偏壓(bias)?！　:占空比(1/N) 幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)適合于高占空比應(yīng)用，它在各幀輸出時(shí)，將數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)。而脈寬調(diào)制是通過(guò)改變段輸出信號(hào)脈寬，控制輸出信號(hào)的有效值，來(lái)實(shí)現(xiàn)多灰度和彩色控制。在矩陣式鍵盤(pán)中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵加以連接。行掃描法 行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法，如上圖所示鍵盤(pán)，介紹過(guò)程如下。 判斷閉合鍵所在的位置 在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過(guò)程。 在本系統(tǒng)中鍵盤(pán)采用矩陣式鍵盤(pán)并采用中斷工作方式。 當(dāng)電路檢測(cè)到稱重的物體超過(guò)儀器的測(cè)量限制時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)給報(bào)警電路。這一任務(wù)的實(shí)現(xiàn)主要靠程序來(lái)完成，在此不再贅述。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。 A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換子程序主要是指在系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，把稱重傳感器傳遞過(guò)來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳遞到單片機(jī)所涉及到的程序設(shè)計(jì)。數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換：在二進(jìn)制數(shù)制中，每向左移一位表示數(shù)乘二倍。其中，移出數(shù)據(jù)的保存可以通過(guò)自乘再加進(jìn)位的方法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槌硕硎咀笠埔晃?，左移后，低位進(jìn)一，則需加一。而顯示子程序是其他程序所需要調(diào)用的程序之一，因此，顯示子程序的設(shè)計(jì)就顯得舉足輕重，設(shè)計(jì)的時(shí)候也要十分的小心和賣(mài)力。這就需要一段比較程序以及一小段置1清0程序。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(cè)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(hào)輸出的器件或裝置本次設(shè)計(jì)中的半橋電子秤就是在以上儀器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的。如果使用精密度較高的傳感器，效果會(huì)好的多。還有就是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系數(shù)，使輸出滿足量程要求。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是付老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。 參考文獻(xiàn)[1]趙茂泰 智能儀器原理及應(yīng)用[M].北京：： [2]張毅剛 MCS51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：： [3]賈伯年,[M].： [4]單成祥 傳感器理論設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及其應(yīng)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999： [5]李道華,李玲，朱艷 傳感器電路分析與[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2000： [6]沙占友,王彥朋等 智能傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，[7]何希才,薛永毅 傳感器及其應(yīng)用實(shí)例[J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [8]李群芳 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社.[9]周立功 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐[M].[10][J].[11]何立民 單片機(jī)高級(jí)教材[M].北京：[12]童詩(shī)白,華成英 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京：[13]程林 超省電型電子秤的設(shè)計(jì)方案[J].福建：福建省計(jì)量科學(xué)技術(shù)研究所.延時(shí)時(shí)間的初值TIMER1 DATA 31H 。X方向的位置Y DATA 35H 。點(diǎn)變量1D2 DATA 39H 。行數(shù)的臨時(shí)變量。 調(diào)用LCD初始化LCALL KAIJI 。=======================================================ORG 返回反復(fù)循環(huán)顯示KEY: LCALL KS有鍵按下繼續(xù) LCALL DELAY2 再調(diào)用檢測(cè)按鍵程序 JNZ K2 MOV P1,R2將R2的值送入P1口L6: 跳轉(zhuǎn)到鍵值處理程序L1:將第二行的行值送入ACC AJMP LK跳轉(zhuǎn)到鍵值理程序進(jìn)行鍵值處理L2: MOV A,08H MOV A,0cH將第四行的行值送入ACCLK: 將A中的值送入堆棧暫存K4: 調(diào)用按鍵檢測(cè)程序 JNZ K4將R2的值送入A JNB ,KEY掃描完至KEY處進(jìn)行下一掃描 RL A 將ACC的值送入R2暫存 AJMP K3 DJNZ R6,L8 DJNZ R5,L7 RETTAB:。=======================================================TISHI: LCALL CLEAR_GLCD 。取第一位數(shù) MOVC A,A+DPTR 。開(kāi)第一位顯示。查第二位數(shù)的7段代碼 SETB MOV P1,A 。第三位位顯示 JB FUHAO,XSBW MOV A,01H JMP XSBW2XSBW: MOV A,C_BIT 。顯示8ms CLR 。查第四位數(shù)的7段代碼 SETB MOV P1,A 。 清除LCD顯示屏幕MOV ADDR1,00HMOV N1,08HMOV DPTR,DHTABLE1CALL DHZMOV ADDR1,10HMOV N1,08HMOV DPTR,DHTABLE2CALL DHZMOV ADDR1,08HMOV N1,08HMOV DPTR,DHTABLE3CALL DHZMOV ADDR1,18HMOV N1,08HMOV DPTR,DHTABLE4CALL DHZEND