【正文】 當(dāng)這根電阻絲未受外力作用時(shí)，它的電阻值為 R：R = ρL/S（Ω） （3—2）當(dāng)他的兩端受 F 力作用時(shí)，將會(huì)伸長(zhǎng)，也就是說產(chǎn)生變形。 因 此 傳 感 器 外 圍 電 路 的 抗 干 擾 能 力 是 數(shù) 據(jù) 采 集 部 分 電路 設(shè) 計(jì) 的 關(guān) 鍵 環(huán) 節(jié) 。其最小系統(tǒng)的外圍電路圖如圖 31 所示：圖 31 單片機(jī)最小系統(tǒng)　 電 源 電 路 設(shè) 計(jì)本時(shí)鐘電源采用整流濾波電路和三端穩(wěn)壓電路 LM7805 和LM7905。不妨先列出可供選擇的晶振所能產(chǎn)生的波特率，然后根據(jù)需要的波特率和系統(tǒng)要求選擇晶振。由于片內(nèi)帶 EPROM 的 87S51 價(jià)格偏高，而片內(nèi)帶 FPEROM 的 89S51 價(jià)格低且與 80C51 兼容，這就顯示出了 89S51 的優(yōu)越性。 數(shù)據(jù)顯示模塊方案選型本設(shè)計(jì)只需要顯示出所稱實(shí)物的實(shí)際重量，由于 LED 耗電省、使用壽命長(zhǎng)、成本低、亮度高等優(yōu)點(diǎn)，再加上驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，容易利用單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行控制和編程等特點(diǎn)選用 LED 顯示。此類芯片內(nèi)部采用差動(dòng)輸入，共模抑制比高，差模輸入阻抗大，增益高，精度也非常好，且外部接口簡(jiǎn)單，且放大器的增益是可以改變的。普通低溫漂運(yùn)算放大器構(gòu)成多級(jí)放大器會(huì)引入大量噪聲。 數(shù)據(jù)采集模塊方案選型數(shù)據(jù)采集模塊分為 3 個(gè)部分：稱重傳感器、前級(jí)放大器和 A/D 轉(zhuǎn)換器。此信號(hào)在單片機(jī)內(nèi)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理及各種運(yùn)算把所感知的二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，并送進(jìn)顯示模塊顯示出來。 圖 總系統(tǒng)體框圖 信號(hào)采集部分是利用稱重傳感器檢測(cè)壓力信號(hào)，得到微弱的電信號(hào)（本設(shè)計(jì)為電壓信號(hào)） ，而后經(jīng)處理電路（如濾波電路，差動(dòng)放大電路， ）處理后，送A/D 轉(zhuǎn)換器，將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量輸出。LED 顯示要顯示的內(nèi)容。硬件功能向軟件方向發(fā)展 。(3)集成化小型電子平臺(tái)秤、專用秤、便攜式靜動(dòng)態(tài)電子輪軸秤、靜動(dòng)態(tài)電子軌道衡等,都可以實(shí)現(xiàn)秤體與稱重傳感器,鋼軌與稱重傳感器,軌道衡秤體與鐵路線路一體化。電子秤產(chǎn)品的應(yīng)用性能趨向上更綜合性和組合性。(3)美國斯凱梅公司研制出新一代高準(zhǔn)確度不銹鋼 F6Ox 系列 55000kg 稱重傳感器,準(zhǔn)確度 6000d。國內(nèi)的電子秤市場(chǎng)中,1009 左右量程的電子秤精度一般為 即 10mg。稱 重 儀 是 電 子 衡 器 的 一 種 ， 電 子 衡 器 是 自 動(dòng) 化 稱 重 控 制 和 貿(mào) 易 計(jì) 量 的 重要 手 段 ,對(duì) 加 強(qiáng) 企 業(yè) 管 理 、 嚴(yán) 格 生 產(chǎn) 、 貿(mào) 易 結(jié) 算 、 交 通 運(yùn) 輸 、 港 口 計(jì) 量 和 科 學(xué)研 究 都 起 到 了 重 要 作 用 。 60 年 代 初 期出 現(xiàn) 機(jī) 電 結(jié) 合 式 電 子 衡 器 以 來 ， 經(jīng) 過 40 多 年 的 不 斷 改 進(jìn) 與 完 善 ， 我 國 電 子 衡器 從 最 初 的 機(jī) 電 結(jié) 合 型 發(fā) 展 到 現(xiàn) 在 的 全 電 子 型 和 數(shù) 字 智 能 型 。 for humanity we can consider increase the voice circuit, and automatic voice broadcast weight.Keywords: weighing instrument。}摘 要本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的稱重儀，它的硬件電路設(shè)計(jì)包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、A/D 轉(zhuǎn)換器、稱重傳感器、語音電路、LED 顯示電路、177。} //A 開關(guān) 10MSBREAK。_NOP_()。EX0=1。 //輸出百位 SHWEI=NUM%100/10。}}ELSE{BWEI=SHWEI=GWEI=10。 //恢復(fù)高電平,停止模擬發(fā)射TH0=0。 //按鍵消抖IF(ON==0){ONOFF=1。 //T0 計(jì)數(shù)，方式 1TH0=0。 //顯示十位LED2=0。I) FOR(X=124。SBIT LED2=P2^2。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的短短 3 個(gè)月里，你們給我提出很多寶貴的意見，給了我不少幫助還有工作上的支持，在此也真誠的謝謝你們。一般只要電路焊接無誤，稍加調(diào)試應(yīng)該會(huì)正常工作。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器溢出時(shí)還未檢測(cè)到超聲波返回信號(hào)，則定時(shí)器 T0 溢出中斷將外中斷 0 關(guān)閉，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值 2 以表示此次測(cè)距不成功。超聲波檢測(cè)接收電路主要是由集成電路CX20226A組成，它是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器。顯示電路采用簡(jiǎn)單實(shí)用的 4 位共陽 LED 數(shù)碼管，段碼用 74LS244 驅(qū)動(dòng)，位碼用 PNP 三極管 8550 驅(qū)動(dòng)。以數(shù)字的形式顯示測(cè)量距離。根據(jù)測(cè)量范圍要求不同，可適當(dāng)調(diào)整與接收換能器并接的濾波電容 C0 的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。 超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序 超聲波發(fā)生子程序的作用是通過 端口發(fā)送 2 個(gè)左右超聲波脈沖信號(hào)（頻率約 40kHz 的方波） ，脈沖寬度為 12μs左右，同時(shí)把計(jì)數(shù)器 T0 打開進(jìn)行計(jì)時(shí)。主程序完成初始化工作、各路超聲波發(fā)射和接收順序的控制。}}ELSE{BWEI=SHWEI=GWEI=10。 //恢復(fù)高電平,停止模擬發(fā)射TH0=0。 //按鍵消抖IF(ON==0){ONOFF=1。 //T0 計(jì)數(shù)，方式 1TH0=0。 圖 24 超聲波測(cè)距電路原理圖3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距儀的軟件設(shè)計(jì)主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。充分利用他的片內(nèi)資源，即可在較少外圍電路的情況下構(gòu)成功能完善的超聲波測(cè)距系統(tǒng)。計(jì)算時(shí)間差，即可得到超聲波在媒介中傳播的時(shí)間 t，由此便可計(jì)算出距離。由于超聲波在空氣中傳播時(shí)會(huì)有相當(dāng)?shù)乃p，衰減的程度與頻率的高低成正比；而頻率高分辨率也高，故短距離測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇頻率高的傳感器，而長(zhǎng)距離的測(cè)量時(shí)應(yīng)用低頻率的傳感器。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率、和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。由于超聲波也是一種聲波，其聲速 v 與溫度有關(guān)，下表列出了幾種不同溫度下的聲速。但是，由于歷史原因合成時(shí)間住的許多不可預(yù)見因素，城市給排水系統(tǒng)，特別是排水系統(tǒng)往往落后于城市建設(shè)。9 主程序流程圖4 單片機(jī)的功能特點(diǎn)及測(cè)距原理關(guān)鍵詞：AT89c51?？刂葡到y(tǒng)核心部分就是超聲波測(cè)距儀的研制。因此，經(jīng)常出現(xiàn)開挖已經(jīng)建設(shè)好的建筑設(shè)施來改造排水系統(tǒng)的現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案，最后通過硬件和軟件實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能模塊。1 超聲波測(cè)距儀的設(shè)計(jì)思路4 超聲波發(fā)射電路16附 錄 一 超聲波測(cè)距電路原理圖 隨著測(cè)距儀的技術(shù)進(jìn)步，測(cè)距儀將從具有單純判斷功能發(fā)展到具有學(xué)習(xí)功能，最終發(fā)展到具有創(chuàng)造力。因此，設(shè)計(jì)好的超聲波測(cè)距儀就顯得非常重要了。利用超聲波檢測(cè)距離，設(shè)計(jì)比較方便，計(jì)算處理也較簡(jiǎn)單，并且在測(cè)量精度方面也能達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等自動(dòng)化的使用要求。此次設(shè)計(jì)采用反射波方式。傳感器輸入端與發(fā)射接收電路相連,接收電路輸出端與單片機(jī)相連接,單片機(jī)的輸出端與顯示電路輸入端相連接?？臻e方式：CPU 停止工作，而讓 RAM、定時(shí)／計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。由于超聲波屬于聲波范圍，其波速 C 與溫度有關(guān)。 在啟動(dòng)發(fā)射電路的同時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器 T0，利用定時(shí)器的計(jì)數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時(shí)間和收到反射波的時(shí)間。 //開外部 INT0 中斷AGAIN=1。 //等待按鍵釋放}}IF(ONOFF){OUT=0。X20。 NUM= (COUNT/10000)*344。由于采用的是12 MHz 的晶 振，計(jì)數(shù)器每計(jì)一個(gè)數(shù)就是 1μs，當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后，將計(jì)數(shù)器 T0 中的數(shù)（即超聲波來回所用的時(shí)間）按式（2）計(jì)算，即可得被測(cè)物體與測(cè)距儀之間的距離，設(shè)計(jì)時(shí)取 20℃時(shí)的聲速為 344 m/s 則有： d=(ct)/2=172T0/10000cm (2) 其中，T0 為計(jì)數(shù)器 T0 的計(jì)算值。 前方測(cè)距電路的輸出端接單片機(jī) INT0 端口，中斷優(yōu)先級(jí)最高，左、右測(cè)距電路的輸出通過與門 IC3A 的輸出接單片機(jī) INT1 端口，同時(shí)單片機(jī) 和 接到 IC3A 的輸入端，中斷源的識(shí)別由程序查詢來處理，中斷優(yōu)先級(jí)為先右后左。軟件的調(diào)試程序見附錄一總 結(jié)由于時(shí)間和其它客觀上的原因，此次設(shè)計(jì)沒有做出實(shí)物。單片機(jī)采用 AT89C51 或其兼容系列。超聲波換能器內(nèi)部有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)換能板。我們知道 C 語言程序有利于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的算法，匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細(xì)計(jì)算程序運(yùn)行的時(shí)間，而超聲波測(cè)距儀的程序既有較復(fù)雜的計(jì)算（計(jì)算距離時(shí)） ，又要求精細(xì)計(jì)算程序運(yùn)行時(shí)間（超聲波測(cè)距時(shí)） ，所以控制程序可采用 C 語言和匯編語言混合編程。當(dāng)收到超聲波反射波時(shí)，接收電路輸出端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變，在 INT0 或 INT1 端產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時(shí)間差，計(jì)算距離。在我畢業(yè)論文寫作期間，各位老師給我提供了種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和日常生活上的關(guān)懷，沒有您們這樣的幫助和關(guān)懷，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，借此機(jī)會(huì)，向您們表示由衷的感激。 //接收SBIT ON=P1^1。 //開關(guān)標(biāo)志VOID DELAYS (VOID) { } // 延時(shí)程序VOID DELAY1MS(UCHAR I) // 1MS 延時(shí)程序 12MHZ{ UINT X。DELAY1MS(2)。DELAY1MS(2)。 //開外部 INT0 中斷AGAIN=1。 //等待按鍵釋放}}IF(ONOFF){OUT=0。X20。 NUM= (COUNT/10000)*344。TH0=0XFF。WHILE(1){}}VOID TIMER0(VOID) INTERRUPT 1 //定時(shí)器 0,延時(shí){TR0=0。EX0=0。TL0=0XD0。關(guān)鍵詞：稱重儀；單片機(jī)；LEDAbstractThe design is based on SCM weighing instrument, and its hardware design, including minimum system microcontroller, A / D converter, load cell, voice circuits, LED display circuit, 177。 稱 重 裝 置 的 應(yīng) 用 已 遍 及 到 國 民 經(jīng) 濟(jì) 各 領(lǐng) 域 ， 取得 了 顯 著 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益 。 課 題 研 究 目 的 與 意 義隨著自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的稱重系統(tǒng)在功能、精度、性價(jià)比等方面已難以滿足人們的需要，尤其在智能化、便捷式、對(duì)微小質(zhì)量的測(cè)量方面更顯得力不從心。 稱重儀的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 國 內(nèi) 外 稱 重 儀 現(xiàn) 狀50 年代中期電子技術(shù)的滲入推動(dòng)了衡器制造業(yè)的發(fā)展。特別是在準(zhǔn)確度和可靠性等方面有了很大的提高。組裝 3 一 30kg 電子平臺(tái)秤,準(zhǔn)確度可達(dá) 4000d。(2)模塊化對(duì)于大型或超大型的承載器結(jié)構(gòu),如大型靜動(dòng)態(tài)電子汽車衡等,己開始采用幾種長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的模塊,經(jīng)過分體組合,而產(chǎn)生新的品種和規(guī)格?，F(xiàn)代商業(yè)系統(tǒng)還要求商用電子計(jì)價(jià)秤能提供各種銷售信息,把稱重與管理自動(dòng)化緊密結(jié)合,實(shí)現(xiàn)管理自動(dòng)化。目前我國產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中列入的十大類衡器已實(shí)現(xiàn)了電子化 題 設(shè) 計(jì) 要 求設(shè)計(jì)出硬件電路。轉(zhuǎn)換成便于處理的數(shù)字信號(hào)輸出到 CPU 運(yùn)算控制。5 伏電壓。測(cè)量放大信號(hào) A/D 模塊 顯示模塊控制模塊聲光報(bào)警 電源模塊方案選型為 了 使 稱 重 儀 的 供 電 方 便 ， 這 里 把 電 源 設(shè) 計(jì) 成 用 220V 的 交 流 電 經(jīng) 過 變壓 器 后 輸 出 177。 實(shí)際測(cè)量，每一級(jí)運(yùn)放都會(huì)引入較大噪聲。方案二：選用 12 位逐次比較式 ADC，此方案經(jīng)小信號(hào)放大、調(diào)理電路，可直接連接單片機(jī)，也可以可滿足精度要求，故采用此方案。第 3 章 稱 重 儀 的 各單元電路硬件設(shè)計(jì) 　 AT89S51 單 片 機(jī) 的 簡(jiǎn) 介AT89S51 是一種低功耗，高性能的片內(nèi)含有 4KB 快閃可編程/擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的 8 位COMS 微控制器，使用高密度，非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造，并且與 80C51 引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。AT89S 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。P0 口和 P2 口用于 LED 數(shù)碼管的顯示。5V 電源，電源設(shè)計(jì)圖如圖 32 所示。他的一個(gè)重要參數(shù)是靈敏系數(shù) K。對(duì)式（32）求全微分，即求出電阻絲伸長(zhǎng)后，他的電阻值改變了多少。下面就這三方面簡(jiǎn)要論述。根據(jù)變壓器