【正文】 ??? ERR??? Ek?? (24) 應(yīng)變片式傳感器有如下特點： （ 1）應(yīng)用和測量范圍廣，應(yīng)變和靈敏度高，精度較高。 放大器的輸入信號一般是由傳感器輸出的。 普通低溫漂運算放大器構(gòu)成多級放大器會引入大量噪聲。即 Rg 兩端的電壓分別為 Vin+、 Vin。 基于以上分析，我們決定采用制作方便而且精度很好的專用儀表放大器AD620。 鍵的多少根據(jù) 設(shè)計功能所需 而定。當重物放在秤上時，由 LED 直接顯示重物的重量。然后給出了四種 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 ，一一論證，最后選擇了第三種設(shè)計方案。 AT89S51 具有如下特點： 40 個引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷， 2 個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。端口置 1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用； 另外， 、 可以分別被用作定時器 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入 ()和觸發(fā)輸入()；對 內(nèi)部 Flash 程序存儲器編程時，接收低 8位地址信息； P2 口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 端口；輸出時可驅(qū)動 412 個 TTL。晶振的頻率可以在 1MHz 至 24MHz 內(nèi)選擇，電容取 30PF 左右。 其中復(fù)位電路采用上電復(fù)位。 當 此 輸 入端保 持兩個 機器周期 (24個時鐘 振 蕩 周期 )的高 電平時 ，可以完成復(fù)位操作。須注意的是， 12/—8 端 TTL 電平不能直接 +5V 或 0V 連接 ； R/C_：讀轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)控制端 ； CE：使能端 ； V+：正電源輸入端，輸入 +15V電源 ； RE輸入端。 MAX7219采用 24腳雙列直插式封裝，其引腳 見 圖 35所示。 7219 的 SEGA～ SEGG 作為 LED 的數(shù)據(jù)線， DIG0～ DIG7 作為位選線。而系統(tǒng)的可靠性更倍受人們的關(guān)注，這是因為系統(tǒng)的可靠性決定了系統(tǒng)能否 達到所需要的精度。 （ 1） 光電隔離技術(shù) 光電耦合器對干擾信號具有良好的隔離性能，一是它的輸入阻抗很小，約為 100fllldl，而干擾源內(nèi)阻則很大，通常為 105Q～ 108Q，因此能分壓到光電耦合器輸入端的噪聲很?。?是光電耦合器輸入部分的發(fā)光二極管是在電流狀態(tài)下工作的，即使干擾噪聲有較高的電壓幅度，但由于能量小，不能提供足夠的電流使發(fā)光二極管發(fā)光而被抑制掉；三是光電耦合器的輸入回路與輸出回路之間分布電 容極小，絕緣電阻很大，回路一邊的干擾很難通過光電耦合器饋送到另一邊去。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 本系統(tǒng)程序使用模塊 化的程序設(shè)計思想，主程序通過調(diào)用子程序以實現(xiàn)各部分功能。此時程序查詢 Print_c 的值，以向 MAX7219 顯示輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)信號處理 數(shù)據(jù)經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換后還不是 要顯示的信息，還需進行處理才能得出所要顯示的數(shù)據(jù)，本次設(shè)計采用數(shù)字濾波的方法，可以對頻率很低的信號濾波，通過 改變數(shù)字濾波程序就可以實現(xiàn)不同的濾波方法或調(diào)整濾波參數(shù)，比修改模擬濾波 ，先從 P2 口輸出 0x0f，讀入數(shù)據(jù)保存；再從 P2 口輸出 0xf0，再次讀入數(shù)據(jù)，兩次數(shù)據(jù)相加，即可從所得的數(shù)判斷按下的鍵所在的位置。當 mode_display 為 1時表示顯示重量，為 2時表示顯示總價，為 3 時表示顯示單價。Display_price()將單價信號轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)，逐位發(fā)到 MAX7219 顯示。其中軟件抗干擾措施設(shè)計靈活、不需增加硬件資源、成本低。緊接著就需要有軟件設(shè)計，才能完成電子稱的稱重功能。 系統(tǒng)的性能指標 本次設(shè)計的電子稱重器要求稱重范圍 0～ 10Kg，重量誤差不大于 ? 0. 05Kg。 24 6 結(jié)束語 電子稱重器是貿(mào)易市場中的常見的稱重計量儀器。 本次設(shè)計的電子稱重器還存在一些缺點 與不足，主要以下這兩點： 一是 量程僅是 10kg，從而限制了本電子秤的使用范圍。 25 參考文獻 [1] 賴壽宏．微型計算機控制 技術(shù) .北京：機械工業(yè)出版社， [2] 雷麗文 ,朱曉華等．微機原理與接口技術(shù)．北京：電子工業(yè)出版社， [3] 陳潤泰 ,許琨．檢測技術(shù)與智能儀表．長沙：中南工業(yè)大學出版社， 2021 [4] 李軍 ,李賦海．檢測技術(shù)及儀表．北京：中國輕工業(yè)出版社， 2021 [5] 于永，戴佳，常江． 51單片機 C語言常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講．北京：電子工業(yè)出版社， [6] 李維平．談電子秤的分度數(shù)與準確度 .中國學術(shù)期刊網(wǎng)， [7] MAX7219 Serially Interfaced,8Digit LED Display Drivers [8] 王俊峰，孟令啟．現(xiàn)代傳感器應(yīng)用技術(shù)．北京：機械工業(yè)出版社， [9] AD620 中文資料 [10] AD574 中文資料 [11] 劉永勝 ,杜 輝 ,楊媛媛．實用電子秤．山東大學． 2021 26 。人機界面部分由六位 LED 管顯示與 44位矩陣鍵盤組成，可以由鍵盤控制顯示重量和價錢等信息 ， 操作簡單方便。 本章小結(jié) 本章主要介紹電子稱重器的可靠性設(shè)計原則。 儀表可靠性設(shè)計應(yīng)當遵循簡單化、抗干擾、低功耗、易操作等設(shè)計原則。 因此 采用指令冗余，即在這些指令后面再重復(fù)寫上這些指令 ，即可保證程序的正確流向。最后顯示個位，這樣就將總價信息顯示出來。 Display_weight()將濾波后的到得重量信號 sum 轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)，并逐位發(fā)送到 MAX7219顯示。調(diào)用Read_key()函數(shù)從鍵盤中讀取一位數(shù)據(jù)顯示并存儲，此時利用 while 語句判斷鍵值是否為釋放，若釋 放則讀取下一位數(shù)據(jù)顯示并存儲，最后將十進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為十六進制數(shù)存儲以備乘總價顯示時使用。現(xiàn)場保護完成以后進入信號采樣階段，即執(zhí)行采樣子程序，在采樣完畢后調(diào)用 A/D 轉(zhuǎn)換程序 AD574 將數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，其中還包括 A/D 轉(zhuǎn)換的中斷服務(wù)程序。 在初始化子程序中 ,調(diào)用該函數(shù)依次往地址 0x0f,0x09,0x0a,0x0b,0x0c 寫入數(shù) f 在單片機對采樣數(shù)據(jù)進行處理后應(yīng)該對數(shù)據(jù)進行顯示。 AT89S51 的最小系統(tǒng)電路構(gòu)成 ， 數(shù)據(jù)處理部分電路設(shè)計 ， 顯示電路設(shè)計 ， 鍵盤電路設(shè)計 以及硬件抗干擾措施。 信號傳輸通道的抗干擾措施 信 號傳輸通道包括系統(tǒng)的前向通道和后向通道，其主要干擾有：雜散電磁場通 過 感應(yīng)和輻射方式進入通道的干擾；由于地阻抗耦合、漏 電流等因素產(chǎn)生的加性干擾；以及因傳輸線衰減、阻抗失配等因素引起的乘性干擾。 下面重點介紹單片機的抗干擾措施。當使用多個 MAX7219時用 此端方便擴展。 它連接微處理器與 8位數(shù)字的 7段數(shù)字 LED顯示，也可以連接條線圖顯示器或者 64個獨立的LED。 AD620 的放大增益關(guān)系式為 （ 31） 1G ??g （ 32） AD620 簡單的放大 濾波 電路 見圖 33 所示 ： 圖 33 AD620 濾波 放大電路圖 上 片機接口電路設(shè)計 ? AD574 是美國模擬數(shù)字公司（ Analog）推出的單片高速 12 位逐次比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置雙極性電路構(gòu)成的混合集成轉(zhuǎn)換顯示片，具有外接元件少，功耗低，高精度等特點，并且具有自動校零和自動極性轉(zhuǎn)換功能，只能外接少量的阻容件 ? 數(shù)據(jù)輸出格式： 12 位 /8 位 ? 芯片工作模式：全速工作模式和單一工作模式 AD574 A0： 字節(jié)地址短周期控制 端。本文從可靠性和成本考慮最終選用電阻電容來搭建復(fù)位電路。 的最小系統(tǒng)電路構(gòu)成 單片機最小系統(tǒng) ,或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng) ,是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統(tǒng) 。當復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為 ROM 的 00H 處開始運行程序； XTAL XTAL2： XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。在這種工作模式下， P0 口具有內(nèi)部上拉作用。 AT89S51是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機 ，其指令集和傳統(tǒng)的 51 單片機指令集是一樣的。 本章小結(jié) 本章主要介紹了系統(tǒng)總體設(shè)計的方案。而矩陣式鍵盤適用于按鍵較多的鍵盤。 ADC0809 是帶有 8 位 A/D 鍵盤輸入 鍵盤是 一組按鍵的組合 ， 它是常用的輸入設(shè)備。 ~177。 此類芯片內(nèi)部采用差動輸入，共模抑制比高，差模輸入阻抗大，增益高，精度也非常好，且外部接口簡單。從而保證放大器輸出性能穩(wěn)定。緩沖放大器的作用是放大采樣信號，它在電 路中的連接方式有兩種基本類型：一種是將信號先放大再存儲，另一是先存儲再放大。下面介紹直流電橋。 雖然電容式傳感器有 結(jié)構(gòu)簡單和良好動態(tài)特性等優(yōu)點，但也有不利 因 素： （ 1）小功率、高阻抗。 但其缺點是外圍電路比較復(fù)雜 ,編程復(fù)雜。 圖 21 電子秤工作原理 電子秤的基本結(jié)構(gòu) 不管根據(jù)什器、秤橋結(jié)構(gòu)、吊掛連接部件和限位減振機構(gòu)等。對中等或較大容量 的電子平臺秤、電子地上衡，已經(jīng)出現(xiàn)了采用方形或長方形閉合截面的薄壁型鋼，并聯(lián)排隊列焊接成一個整體的竹排式結(jié)構(gòu)的秤體， 4 個稱重傳感器分別安裝在最外邊兩根薄壁型鋼兩端的切口內(nèi)，安裝在稱重傳感器承力點上的固定支承就是秤體的承 計算機組合，利用電子計算機的智能來增加稱重 與稱重顯示控制器一體化。 1 近年來，電子秤已愈來愈多地參與到數(shù)據(jù)處理和過程控制中。 LED digital tube I 目 錄 1 緒論 .......................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。單片機為主要部件，完成數(shù)據(jù)處理和對各個部分的控制，通過對電路輸出電壓和標準重量的線性關(guān)系，建立具體的數(shù)學模型，將電壓量綱（ V）改為重量綱（ g）。I 摘要 稱重技術(shù)自古以來就被人們所重視，作為一種計量手段，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、科研、交通、內(nèi)外貿(mào)易等各個領(lǐng)域，與人民的生活緊密相連。本系統(tǒng) 主要 分為四大部分，信號前級為稱重傳感器和放大濾波電路，電阻應(yīng)變式稱重傳感器，利用全橋測量原理，將重力信號轉(zhuǎn)換成電 信號來測量。 A/D converter。 參考文獻 .................................................................................................................... 25 附錄 原理圖 ................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 電子衡器的發(fā)展動態(tài) 電子衡器產(chǎn)品量大面廣、種類繁多，從通用的各種規(guī)格的電子秤到大型的電子稱重系統(tǒng)， 薄型或超薄型的圓形稱重傳感器，直接嵌入鋼板或鋁板底面與稱重傳感器外徑相同的盲孔內(nèi)，形成低外形 的秤體結(jié)構(gòu) ，稱重傳感器的數(shù)量和位置由秤的額定載荷和力學要求計算決定。 電子秤原理圖 見圖 21 所示。 優(yōu)點 。 電 邊緣影響的條件下，平板電容器的電容量 C 為 dAC or??? 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