【正文】 LCD_databus=0xFF。 Read_busy()。 RS=1。 //對 LCD 的每次讀寫都要讀忙 RS=0。} } } void Read_busy() { P0=0x00。 //1001 1111 1111 1111 unsigned char xdata ADSEL _at_ 0x7FFE。 uchar hByte。 //超過壓力表量程最大值紅色 led 報警定義 sbit RS=P1^5。 最后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。啟動工作后，單片機可根據(jù) A/D 采集的重量參數(shù)能夠自動選擇轉(zhuǎn)換精度值，完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，同時在 128*64 的液晶屏 上進行直觀的顯示重量、4*4 鍵盤控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r進行單價調(diào)整，操作簡單方便，不僅能夠測量微重物理，而且能夠測量較重物體，完全達到了商品的自動化、數(shù)字化和智能化，具有很好的應(yīng)用價值和意義。 精度測量 電子秤在正常工作的情況下進行精度測量調(diào)試，測量結(jié)果如下表 54 所示。 解決方案 上述三個問題是整個系統(tǒng)方案設(shè)計過程中比較難解決的問題，針對上述故障我們通過耐心調(diào)試，一一對應(yīng)的完成了解決方案。通常的掃描方式有掃描法和反轉(zhuǎn)法。正是因為 C語言具有這樣的特性，所以很適合編寫要對硬件進行操作的軟件程序 [14]。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計是對利用到的控制結(jié)構(gòu)類程序做適當?shù)南拗?，特別是限制轉(zhuǎn)向語句 (或指令 )的使用，從而控制了程序的復(fù)雜性，力求程序的上、下文順序與執(zhí)行流程保持一致性，使程序易讀易理解，減少邏輯錯誤和易于修改、調(diào)試。如果是機電一體化的設(shè)計人員，往往需要同時考慮單片機的軟硬件資源分配。 (2)顯示起始行（ ROW）設(shè)置指令 R/WRS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 00 11 顯示起始行（ 063） 該指令設(shè)置了對應(yīng)液晶屏最上一行的顯 示 RAM 的行號，有規(guī)律地改變顯示起始行，可以使 LCD實現(xiàn)顯示滾屏的效果。 主要技術(shù)參數(shù)與顯示特性： 電源： VDD ～ +5V（內(nèi)置升壓電路，無需負壓）； 顯示內(nèi)容： 128 列 64 行； LCD 類型 ： STN； 多種軟件功能：光標顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等。 由于對 HX711 的 12 引腳的外接電路有不同連接方式，所以 HX711 與單片機的接口方案有兩種，一種是單極性接法，可實現(xiàn)輸入信號 0～ 10V 或者 0～ 20V 的轉(zhuǎn)換；另一種為雙極性接法，可實現(xiàn)輸入信號 5～ +5V 或者 10～ +10V 之間轉(zhuǎn)換。 INNA：讀數(shù)據(jù) /轉(zhuǎn)換控制信號。 A/D 轉(zhuǎn)換器與 STC89C52 單片機接口電路 HX711 是 24 位單片 A/D 轉(zhuǎn)換器。 當 單片機的復(fù)位引腳 RST 出現(xiàn) 2 個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復(fù)位操作。單片機根據(jù)稱重傳感器輸出的電信號和速度傳感器輸出的速度信號計算出物體的重量。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、超有效的解決方案。通用計算機系統(tǒng)主要用于海量高速數(shù)值運算，不必兼顧控制功能，其數(shù)據(jù)總線的寬度不斷更新，而且不斷提高運算速度和完善通用操作系 統(tǒng)。 LCD 液晶顯示器是一種極低功耗顯示器，從電子表到計算器，從袖珍儀表到便攜式微型計算機以及一些文字處理機都用到了液晶顯示器。 上述兩種方法都存在比較明顯的缺陷：第一種方法需要專門的外圍芯片，增加成本，且一般不容易檢測按鍵的按下、釋放及長按鍵等事件。 典型工作電流： , 斷電電流： 1μA ，工作電壓范圍： ~ ，工作溫度范圍 ： 20 ~ +85℃ 。通道 B 則為固定的 64 增益，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測。 HX711 是一款專為高精度電子秤而設(shè)計的 24 位 A/D 轉(zhuǎn)換器芯片。精度等級通常由彈性體結(jié)構(gòu)決定，以及處理過程中是否有線性補償。橋式傳感器精度高，標定方便，普遍應(yīng)用于汽車秤跟平臺秤等多個場合?，F(xiàn)代科技的快速發(fā)展使人類社會進入了信息時代，在 信息時代人們的社會活動將主要依靠對信息資源的開發(fā)和獲取 、傳輸和處理，而傳感器處于自動檢測與控制系統(tǒng)之首，是感知獲取與檢測信息的窗口；傳感器處于研究對象與測控系統(tǒng)的接口位置，一切科學(xué)研究和生產(chǎn)過程要獲取的信息，都要通過它轉(zhuǎn)換為易傳輸與處理的電信號 [6]。 第三， 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復(fù)位電路， 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器， 4 個外部中斷，一個 7 向量 4級中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng) 51 的 5 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。其主要在 PC 機接口卡的總線接口、程控交換機的信號處理與接口、雷達聲納系統(tǒng)的成像控制與數(shù)字處 理、數(shù)控機床的測試系統(tǒng)等方面有廣泛應(yīng)用。使用這種方案會給系統(tǒng)設(shè)計帶來一定的難度。結(jié)構(gòu)簡圖如圖 22 所示： 圖 22 帶有鍵盤輸入的結(jié)構(gòu)簡圖 此方案設(shè)計的電子秤，可以實現(xiàn)稱物計價功能，但是局限于數(shù)碼管的功能，在顯示時只能顯示單價、購物總額以及簡單的貨物代碼等。這種高精度智能電子秤體積小、計量準確、攜帶方便 ,集重量稱量功能于一體 ,能夠滿足商業(yè)貿(mào)易和居民家庭的使用需求。 (3)對于稱重器的硬件系統(tǒng)，重點介紹關(guān)于精度、轉(zhuǎn)換速率的壓力傳感器和 A/D轉(zhuǎn)換模塊器件的選取。據(jù)悉 , 目前電子秤的附加功能主要有這些方面：電子秤附加了計算機信息補償處理裝置，可以進行自診斷、自校正和多種補償計算和處理；具有皮重、凈重顯 示等特種功能。從實際情況看來，目前中小型市場上使用的稱量工具，主要還是以桿秤、臺秤、小型簡易電子稱為主，操作簡單但精度比較低，而且調(diào)整時間長，運行不可靠，易損件多，維修困難，能源消耗大，生產(chǎn)成本比較高。已由傳統(tǒng)機械式衡器步入集傳感器、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和一體化的電子衡器發(fā)展階段。 電子衡器的研究現(xiàn)狀 國內(nèi)外發(fā) 展情況 從國際上看，隨著二十世經(jīng)濟發(fā)展越來越快，為了能夠把稱重技術(shù)引入到越來越先進生產(chǎn)工藝中去，使稱重技術(shù)的發(fā)展越來越智能化，希望稱重過程向自動化發(fā)展，因此電子技術(shù)不斷進入衡器 3 制造業(yè)。STC89C52。 本文設(shè)計的電子秤主要以 STC89C52 單片機為核心，通過 Proteus 軟件和 Keil 軟件實現(xiàn)了對電子稱的功能仿真設(shè)計。稱重傳感器 。電子稱重技術(shù)作為工業(yè)控制系統(tǒng)和商業(yè)管理系統(tǒng)的重要組成，不但是提供重量數(shù)據(jù)的單體儀器，而且推進了工業(yè)自動化生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理，它起到了減少作業(yè)時間、改良操作條件、降低能源材料的耗損、提高產(chǎn)品質(zhì)量。 在國內(nèi)，我國的稱重技術(shù)在 20 世紀 40 年代以前還全是機械式的桿秤和臺秤， 40 年代開始發(fā)展了機電結(jié)合式的稱量技術(shù)。目前的電子稱有附加多種計算和數(shù)據(jù)額處理功能，以滿足多種使用的要求 [3]。本系統(tǒng)在設(shè)計過程中，除了能實現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能外，設(shè)計兩個稱重電路以對應(yīng)不同精度、不同承重范圍的物品，還增加了超重提示功能 ，在連接電路圖時，選用盡量少的管腳來實現(xiàn)設(shè)計的全部功能，這樣方便以后的功能拓展，比如可以實現(xiàn)和其他機器或設(shè)備（包括上位 PC機和數(shù)據(jù)存儲設(shè)備）交換數(shù)據(jù)。單片機經(jīng)過相應(yīng)的處理后，得出當前所稱物品的重量及總 額，然后再顯示出來。分度值 。由于數(shù)碼管只能實現(xiàn)簡單的數(shù)字和英文字符的顯示，不能顯示漢字以及其他的復(fù)雜字符，不能達到顯示購物清單的要求。結(jié)構(gòu)簡圖如圖 23 所示 : 數(shù)據(jù)采集 數(shù)碼管顯示 單片機 數(shù)據(jù)采集 鍵盤輸入 數(shù)碼管顯示 單片機 單 片 機 LCD 顯示 6 圖 23 LCD 顯示的方案 目前單片機技術(shù)比較成熟，功能也比較強大，被測信號經(jīng)放大整形后送入單片機，由單片機對測量信號進行處理并根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)關(guān)系譯碼顯示出被測物體的重量。其中控制器采用 Xilinx 公司可編程器件 FPGA 為核心，基于 ISE 軟件平臺，采用 VHDL 編程實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、 LED 和 LCD 驅(qū)動、時鐘芯片的 I2C 通訊、鍵盤控制等模塊。 STC89C52 的優(yōu)勢： 第一， STC89C52 是 STC 公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。 傳感器的選擇 傳感器的定義：能感受規(guī)定的被測量，并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。柱式傳感器的測量范圍都很大，一般最大可以達到幾百噸，它剛性好，抗過載能力強，加工也簡單，重量也比較輕。 8 圖 25 傳感器工作原理圖 稱重傳感器在選用過程中一般要考慮以下問題： (1)安裝要求，有些場合就直適合某種特定的稱重傳感器。其工作原理如圖 25 所示： 其工作原理：用應(yīng)變片測量時，將其粘貼在彈性體上。通道 A 的可編程增益為 128 ， 9 對應(yīng)的滿額度差分輸入信號幅值分別為 177。同時穩(wěn)壓電路可直接向外部傳感器和芯片內(nèi) A/D 轉(zhuǎn)換器提供電源片內(nèi)時鐘振蕩器無需任何外接器件，必要時也可使用外接晶振或時鐘。 ② 如果按鍵數(shù)較少，那么可以直接將按鍵 接到單片機的 I/O 口，然后各按鍵取邏輯或送到單片機的中斷管腳（對于 51 體系），單片機響應(yīng)中斷后再去讀取 I/O 口的數(shù)據(jù)。因為本設(shè)計的電子秤需要設(shè)置最大量程和清零去皮 [8]。在本系統(tǒng)中，設(shè) 置報警的目的就是在超出電子秤測量范圍時，發(fā)出聲光報警信號，提示用戶，防止損壞儀器。 STC89C52 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 存儲器。 在本系統(tǒng)中用于稱量的主要器件是稱重傳感器，稱重傳感器在受到壓力或拉力時會產(chǎn)生電信號，受 到不同壓力或拉力是產(chǎn)生的電信號也隨著變化，而且力與電信號的關(guān)系一般為線性關(guān)系。 單片機的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。單片機的復(fù)位操作使單片機進入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計數(shù)器 PC＝ 0000H，這表明程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行。 VSUP：片啟動信號。 輸出信號有： XI：工作狀態(tài)信號線。 CPU 可采用中斷、查詢或者程序延時等方式讀取 HX711的轉(zhuǎn)換結(jié)果，本設(shè)計采用查詢方式 [11]。那么，得到了漢字的內(nèi)碼后，還僅是一組數(shù)字，若要在屏幕上顯示，就涉及到文字的字模，字模雖然也是一組數(shù)字，但它的意義卻與數(shù)字的意義有了根本的變化，它是用數(shù)字的各位信息來記載英文或漢字的形狀，如英文的 39。 (6)讀寫數(shù)據(jù)指令 R/WRS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 00 寫數(shù)據(jù) (7)讀數(shù)據(jù)指令 17 R/WRS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 00 讀 /顯示數(shù)據(jù) 讀、寫數(shù)據(jù)指令每執(zhí)行完一次讀、寫操作，列地址就自動增一。 (2) 根據(jù)算法畫流程圖：畫程序框圖可以把算法和解題步驟逐步具體化，以減少 出錯的可能性。 C 語言是當前最流行的程序設(shè)計語言，它像其它高級語言一樣，面向用戶，面向解題的過程，編程者不必熟悉具體的計算機內(nèi)部結(jié)構(gòu)和指令； C 語言又像匯編語言一樣，可以對機器硬件進行操作。 圖 41 系統(tǒng)總程序圖 系統(tǒng)子程序設(shè)計 系統(tǒng)子程序主要包括 A/D 轉(zhuǎn)換啟動及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計、鍵盤輸入控制程序設(shè)計。具體調(diào)試步驟有： (1) A/D 轉(zhuǎn)換程序的調(diào)試，雙精度的電子稱設(shè)計主要基于兩款不同的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，一個是 8位的 A/D，一個是十二位的 A/D，因此在進行 A/D 轉(zhuǎn)換采集程序的調(diào)試時，不僅要能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的采集，還需要考慮相應(yīng)的壓力測量范圍，使兩種精度范圍不會產(chǎn)生沖突，程序調(diào)試時也主要圍繞這樣的思路進行，結(jié)合硬件仿真圖，先調(diào)試 8 位 A/D 的采集轉(zhuǎn)換，能夠正常工作后再進行 12 位的 A/D轉(zhuǎn)換，最后進行兩個程序的整合，實現(xiàn)不同壓力段的測量。 21 功能測試 物體放在壓力傳感器上，壓 力傳感器會有個顯示重量的值 U1，當顯示啟動時，通過按壓“啟動”按鍵， LCD 液晶顯示屏幕上顯示當前稱量物體的重量值 U2， U1 與 U2 的差值就是系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差。本文著眼于目前中小型市場商用電子稱智能化低、精度差、易損壞等特點，研發(fā)設(shè)計了基于 STC89C52 單片機的雙精度電子稱。他平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從外出實習(xí)到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，程序調(diào)試等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 //ADC0832 k in sbit ADDO =P3^5。 //片選 1 低電平有效，控制右半屏 sbit STATUS = P1^3。 uch