基于at89s52單片機(jī)設(shè)計(jì)的電子秤課程設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)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(shí)間 、 11個(gè)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(yè) （ 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(yīng)用場(chǎng)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(dòng)放大器。 上式表明，電橋的輸出電壓和四個(gè)轎臂的應(yīng)變片所感受的應(yīng)變量的代數(shù)和成正比。 電阻應(yīng)變片所感受的機(jī)械應(yīng)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(jí)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(duì)電路可以提供比較穩(wěn)定的電壓。 市場(chǎng)上有已成形的集成運(yùn)算放大器，如 AD620 儀用放大器能直接用于 該設(shè)計(jì)的放大部分，且集成芯片相對(duì)于自己 用單運(yùn)放 搭接的運(yùn)放電路具有更穩(wěn) 定的 性能，誤差更??；但集成運(yùn)算放大器價(jià)格相對(duì)較高，而且自己搭接的運(yùn)放電路其誤差范圍 已經(jīng)基本滿足本設(shè)計(jì)的要求，所以我們選取 OP07 單運(yùn)放搭接差分運(yùn)算放大器的方式，同時(shí)一定程度上鍛煉了模擬電路的實(shí)踐能力。 第 4 頁(yè) 二、方案設(shè)計(jì)與論證 通過秤重電橋產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)放大電路把信號(hào)放大后輸入 A/D 轉(zhuǎn)換芯片TCL2543 進(jìn)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(jìn)行顯示。由于這一信號(hào)通常都很小，需要進(jìn)行放大，放大后的模擬信號(hào)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(gòu)成主要有測(cè)量電路，差動(dòng)放大電路， A/D 轉(zhuǎn)換，單片機(jī)控制電路、顯示電路。 關(guān)鍵詞：稱重傳感器、差分放大器、模數(shù)（ AD）轉(zhuǎn)換器、 AT89S52 單片機(jī)、1602 液晶、 自動(dòng)換擋。此信號(hào)由放大電路進(jìn)行放大、經(jīng)濾波后再由模 /數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，單片機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)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(hào)，經(jīng)放大電路把信號(hào)放大后輸入 A/D轉(zhuǎn)換芯片 進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，再將得到的數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī) 進(jìn) 行處理并送 入 液晶顯示 。 四、 各 硬件 模塊的具體實(shí)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(dòng)換檔模塊、數(shù)碼管顯示模塊。 圖 電源原理圖 電阻應(yīng)變式傳感器就是將被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化 , 再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路而最后顯示或記錄被測(cè)量值的變化。電 阻應(yīng)變式稱重傳感器工作原理框圖如圖 421所示： 載荷 P 電壓 應(yīng)變 ε 電阻變化 Δ R 輸出 敏感元件 應(yīng)變片 測(cè)量電橋 第 8 頁(yè) 圖 421電阻應(yīng)變式稱重傳感器工作原理框圖 當(dāng)傳感器不受載荷時(shí)，彈性敏感元件不產(chǎn)生應(yīng)變，粘貼在其上的應(yīng)變片不發(fā)生變形，阻值不變，電橋平衡，輸出電壓為零；當(dāng)傳感器受力時(shí)，即彈性敏感元件受載荷 P時(shí)，應(yīng)變片就會(huì)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(yīng)變片阻值變化的絕對(duì)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(zhǎng)期的穩(wěn)定性 — μ V/MO 5) 低的輸入偏置電流 — 177。 ： 本設(shè)計(jì)中差動(dòng)放大電路結(jié)構(gòu)圖如下： 推導(dǎo)過程： I=721RVV ii ? Vo=(R8+R7+R8)I =(1+782RR )Vi， 則 Avf=1+782RR 、 A/D 轉(zhuǎn)換 在實(shí)際的測(cè)量和控制系統(tǒng)中檢測(cè)到的常是時(shí)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(duì)應(yīng)的電信號(hào)是模擬電信號(hào)。 （ 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(shè)計(jì)采用 C 語(yǔ)言編寫。 （二） 、 主程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)完成初始化程序后進(jìn)入主程序，主程序主要完成對(duì)存儲(chǔ)參數(shù)的讀取，對(duì)檢 測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 ，顯示處理等。 八 、 設(shè)計(jì)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(yè) 九 、 參考文獻(xiàn) 【 1】 《 51單片機(jī)自學(xué)筆記》，北京航空航天大學(xué)出 版社， 2020 年 1月 【 2】 《 C程序設(shè)計(jì)》，清華大學(xué)出版社， 1999 年 12 月 【 3】 《電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分》，高等教育出版社， 2020 年 1月 【 4】 《電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分》，高等教育出版社， 2020 年 1月 第 19 頁(yè) 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。
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1