基于at89s52單片機設計的電子秤課程設計(存儲版)
【正文】 具體原理圖如下： TLC2543主要性能參數(shù) 12位分辨率 、 10μs 轉(zhuǎn)換時間 、 11個模擬輸入通道 、 采樣率為 66kbps； TLC2543封裝形式及各管腳功能 其封裝形式如 下 圖： D / A 轉(zhuǎn) 換 器N 位 寄 存 器控 制邏 輯V I NS T A R TE O CV NV R E F鎖存緩存器D 7D 0D 3D 5D 1D 2D 4D 6O E 第 13 頁 （ 1） 電源引腳： VCC,20腳： 為電源正 ，一般接 +5V； GND， 10腳： 為電源 地。由于OP07 具有非常低的輸入失調(diào)電壓，所以 OP07 在很多應用場合不需要額外的調(diào)零措施。 儀表 儀器放大器的選擇 儀表 儀器放大器 的選型很多，我們這里介紹一種用途非常廣泛的儀表放大器，就是典型的差動放大器。 上式表明，電橋的輸出電壓和四個轎臂的應變片所感受的應變量的代數(shù)和成正比。 電阻應變片所感受的機械應變量一般為 ， 隨之而生的電阻變化率也大約在 26 10~10 ?? 數(shù)量級之間。 電源電路圖 集成三端穩(wěn)壓芯片 LM7805 具有比較高的精確度，加上電容的濾波，對電路可以提供比較穩(wěn)定的電壓。 市場上有已成形的集成運算放大器，如 AD620 儀用放大器能直接用于 該設計的放大部分，且集成芯片相對于自己 用單運放 搭接的運放電路具有更穩(wěn) 定的 性能，誤差更小；但集成運算放大器價格相對較高，而且自己搭接的運放電路其誤差范圍 已經(jīng)基本滿足本設計的要求，所以我們選取 OP07 單運放搭接差分運算放大器的方式，同時一定程度上鍛煉了模擬電路的實踐能力。 第 4 頁 二、方案設計與論證 通過秤重電橋產(chǎn)生電壓信號，經(jīng)放大電路把信號放大后輸入 A/D 轉(zhuǎn)換芯片TCL2543 進行 A/D 轉(zhuǎn)換，由于此芯片可直接用于數(shù)字顯示，故轉(zhuǎn) 換后的數(shù)字量直接用數(shù)碼顯示器進行顯示。由于這一信號通常都很小，需要進行放大，放大后的模擬信號經(jīng)模 /數(shù)變換轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再通過顯示器顯示出重量。其電路構成主要有測量電路，差動放大電路， A/D 轉(zhuǎn)換，單片機控制電路、顯示電路。 關鍵詞：稱重傳感器、差分放大器、模數(shù)（ AD）轉(zhuǎn)換器、 AT89S52 單片機、1602 液晶、 自動換擋。此信號由放大電路進行放大、經(jīng)濾波后再由模 /數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，單片機對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行必要的判斷、分析，再送到顯示電路。 圖 方案一方框圖 通過 稱 重電橋產(chǎn)生電壓信號，經(jīng)放大電路把信號放大后輸入 A/D轉(zhuǎn)換芯片 進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，再將得到的數(shù)字信號送至單片機 進 行處理并送 入 液晶顯示 。 四、 各 硬件 模塊的具體實現(xiàn)方案 系統(tǒng)硬件以 OP07為核心，包括電源模塊、數(shù)據(jù)采集及放大模塊、 A/D 轉(zhuǎn)換模塊、自動換檔模塊、數(shù)碼管顯示模塊。 圖 電源原理圖 電阻應變式傳感器就是將被測物理量的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化 , 再經(jīng)相應的測量電路而最后顯示或記錄被測量值的變化。電 阻應變式稱重傳感器工作原理框圖如圖 421所示： 載荷 P 電壓 應變 ε 電阻變化 Δ R 輸出 敏感元件 應變片 測量電橋 第 8 頁 圖 421電阻應變式稱重傳感器工作原理框圖 當傳感器不受載荷時，彈性敏感元件不產(chǎn)生應變，粘貼在其上的應變片不發(fā)生變形，阻值不變，電橋平衡，輸出電壓為零；當傳感器受力時，即彈性敏感元件受載荷 P時，應變片就會發(fā)生變形，阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，有輸出電壓。再加之應變片阻值變化的絕對值相同，即 ： △ R1 = △ R3 = + △ R 或ε 1 = ε 3 = +ε △ R2 = △ R4= △ R 或ε 2 = ε 4 = ε 因此： eKRmRReRRRmRReRmRRRRRRRRV?22222?????????????????? ?????? 令 eUSu?，則 ?KRmR RSu 2??， SU 稱為傳感器系數(shù)或傳感器輸出靈敏度。 OP07 參數(shù)： 1) 低的輸入噪聲電壓幅度 — μ VPP ( ～ 10Hz) 2) 極低的輸入失調(diào)電壓 — 10 μ V 3) 極低的輸入失調(diào)電壓溫漂 — μ V/ ℃ 4) 具有長期的穩(wěn)定性 — μ V/MO 5) 低的輸入偏置電流 — 177。 ： 本設計中差動放大電路結(jié)構圖如下： 推導過程： I=721RVV ii ? Vo=(R8+R7+R8)I =(1+782RR )Vi， 則 Avf=1+782RR 、 A/D 轉(zhuǎn)換 在實際的測量和控制系統(tǒng)中檢測到的常是時間、數(shù)值都連續(xù)變化的物理量，這種連續(xù)變化的物理量稱之為模擬量，與此對應的電信號是模擬電信號。 （ 2） 控制引腳 CS ， 15引腳：片選端，低電平有效，由外部輸入。 本次設計采用 C 語言編寫。 （二） 、 主程序設計 單片機完成初始化程序后進入主程序，主程序主要完成對存儲參數(shù)的讀取，對檢 測到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理 ，顯示處理等。 八 、 設計總結(jié) 目前，電子秤正朝著小型化、高精度、智能化方向發(fā)展。 第 18 頁 九 、 參考文獻 【 1】 《 51單片機自學筆記》，北京航空航天大學出 版社， 2020 年 1月 【 2】 《 C程序設計》，清華大學出版社， 1999 年 12 月 【 3】 《電子技術基礎模擬部分》，高等教育出版社， 2020 年 1月 【 4】 《電子技術基礎數(shù)字部分》，高等教育出版社， 2020 年 1月 第 19 頁 十、 附 錄 程序清單： include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit rs=P0^0。 uchar code table[]=M=0123456789。x) for(y=z。 lcdrw=0。 } //1602 寫數(shù)據(jù)函數(shù) void write_date(uchar date) { rs=1。
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