【正文】 AT89S52 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 32個(gè)雙向 I/O口 中斷喚醒省電模式 端口置 1 時(shí)，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(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入 ()和觸發(fā)輸入()；對(duì)內(nèi)部 Flash 程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收低 8位地址信息； Port 2： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 端口；輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL。晶振的頻率可以在 1MHz 至 24MHz 內(nèi)選擇，電容取 30PF 左右。 當(dāng) CP=0（低電平）時(shí)， D 觸發(fā)器輸出將鎖存已建立的電平。 62256 的引腳符號(hào)功能如下： 表 62256功能表 引腳符號(hào) 功能 A0～ A14 地址輸入線 D0～ D7 雙向三態(tài)數(shù)據(jù)線 CE 片選信號(hào)輸入線，低電平有效 OE 讀選通信號(hào)輸入線 WE 寫選通信號(hào)輸入線 CCV 工作電源 +5V GND 線路接地 主控電路 P1 口 和 ～ 口作為地址總線，其中 P1口 作為 低地址線和 數(shù)據(jù)總線 復(fù)用 ， ～ 口做高地址線 。 1 零點(diǎn)溫度系數(shù) %./10℃ 177。 ICL7135 ICL7135 是一種雙積分式 4 位半單片 A/D 轉(zhuǎn)換器，其工作原理是將輸入電壓轉(zhuǎn)換成時(shí)間（脈沖寬度信號(hào)）或頻率 （ 俯沖頻率），再通過定時(shí)器（計(jì)數(shù)器）獲得數(shù)字信號(hào)。但 A/D 轉(zhuǎn)換器精度與時(shí)鐘頻率的漂移無(wú)關(guān)。圖中 C3 是基準(zhǔn)電容； C1 和 R2 為積分元件； C2 為自零電容； R6 和 C4 組成標(biāo)準(zhǔn)的濾波網(wǎng)絡(luò) 。 下表是 74LS157 的功能表。因?yàn)閴毫π盘?hào)變化十分緩慢，所以濾波電路可以把頻率做得很低。在 A/D轉(zhuǎn)換期間 BUSY 為低電平，轉(zhuǎn)換完畢后 BUSY 變?yōu)楦唠娖健?ICL7135 內(nèi)部規(guī)定積分時(shí)間固定為 10001 個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)間，反積分時(shí)間長(zhǎng)度與被測(cè)電壓的大小成比例。因?yàn)椴樵兎绞綍?huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，所以本系統(tǒng)采用的是中斷方式。為了便于簡(jiǎn)單、方便地顯示漢字，該模塊具 2Mb 的中文字型 CGROM，該字型 ROM 中含有 8192 個(gè) 16 16 點(diǎn)陣中文字庫(kù)；同時(shí)，為了便于英文和其它常用字符的顯示，具有 16Kb 的 16 8 點(diǎn)陣的 ASCII 字符庫(kù)；為便于構(gòu)造用戶圖形，提供了一個(gè) 64 256 點(diǎn)陣的 GDRAM 繪圖區(qū)域，且為了便于構(gòu)造用戶所需字型，提供了 4 組 16 16 點(diǎn)陣的造字空間。此為典型二線串行模式。緊接著，“ RW”位用于選擇數(shù)據(jù)的傳輸方向（讀或?qū)懀?，?RS”位用于選擇內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器或指令寄存器，最后的第 8 位固定為“ 0”。 LM317特性簡(jiǎn)介以及典型應(yīng)用電路如下： 特性：可調(diào)整輸出電壓低到 ；保證 輸出電流；典型線性調(diào)整率 %；典型負(fù)載調(diào)整率 %； 80dB 紋波抑制比；輸出短路保護(hù)；過流、過熱保護(hù)；調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)。由于 R1 R14上的電壓是輸出電壓的一部份， 加入 C1 C15可有效的抑制輸出電壓的紋波，在電路中選取 10uF/25V 的電解質(zhì)電容。 單靠增大電容的容量，只能在一定范圍內(nèi)起到提高電源負(fù)載能力的作用，當(dāng)超過一定的范圍后，再增大電容的容量已起不到任何作用，有時(shí)甚至?xí)鹣喾吹淖饔谩? 圖 報(bào)警電路原理圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 第四章 軟件流程 主程序流程圖 主程序流程圖給出了系統(tǒng)工作的基本過程，描述了信號(hào)的基本流向，起到一個(gè)向?qū)У淖饔谩Ｈ绻Q重物超過了系統(tǒng)最大量程 10Kg 或小于最小轉(zhuǎn)換精度 則發(fā)光二極管 發(fā)出報(bào)警。 本系統(tǒng)開機(jī)顯示公司名稱，后提示輸入收銀員編號(hào)和當(dāng)前日期。因此，要提高電容濾波電源的負(fù)載能力，應(yīng)適當(dāng)選用濾波電容的容量，并且選用內(nèi)阻低的電路及容量大的電源變壓器。 在輸入端加入了 電容 C1 C13，濾除有害雜波，提高輸入電源的質(zhì)量。 LM337 基本特性功能和用法類似畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 于 LM317。數(shù)據(jù)或指令的高 4 位，被放在第 2個(gè)字節(jié)串行數(shù)據(jù)的高 4位， 其低 4位則置為“ 0”；數(shù)據(jù)或指令的低 4 位被放在第 3 個(gè)字節(jié)的高 4 位，其低 4位也置為“ 0”，如此完成一個(gè)字節(jié)指令或數(shù)據(jù)的傳送。串行模式使用串行數(shù)據(jù)線 SID 與串行時(shí)鐘線 SCLK 來(lái)傳送數(shù)據(jù)，即構(gòu)成 2線串行模式。為便于和多種微處理器、單畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 片機(jī)接口，模塊提供了 4 位并行、 8 位并行、 2 線串行、 3 線 串行多種接口方式。所以取上拉電阻為 10K，下拉電阻為 100K。 雖然這種方案能減輕硬件部分工作量，但會(huì)增加軟件部分工作量，最后只作為參考。當(dāng) D5 為高電平時(shí)， B B B B1是萬(wàn)位 BCD 碼。 ICL7135 與單片機(jī)的接口 在讀取 A/D 轉(zhuǎn)換后的結(jié)果時(shí)，選用數(shù)據(jù) 選擇器 作為數(shù)據(jù)讀取的控制器，這樣簡(jiǎn)化了 ICL7135 與單片機(jī)的接口電路，便于硬件設(shè)計(jì)與軟件編程的實(shí)現(xiàn)。當(dāng) /G=0 和數(shù)據(jù)選擇控制輸入端 S（ /A B） =0 時(shí)，輸出 Y 等于 A組輸入，即 4Y、 3Y、 2Y、 1Y 分別等于 4A、 3A、 2A、 1A；當(dāng) /G=0和數(shù)據(jù)選擇控制輸入端 S（ /A B） =1時(shí)， 4Y、 3Y、 2Y、 1Y 分別等于 4B、 3B、 2B、 1B。不過積分電容和積分電容的介質(zhì)損耗會(huì)影響到 A/D 轉(zhuǎn)換器的精度，所以應(yīng)采用介質(zhì)損耗較小的聚丙乙烯電容 。 ICL7135 的時(shí)鐘頻率典型值為 200kHz 最高允許為 1200kHz，時(shí)鐘頻率越高，轉(zhuǎn)換速度越快。 其中模擬部分受邏輯電路控制，通過 12 個(gè)模擬開關(guān)以導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)將一個(gè)轉(zhuǎn)換周期分為 4 段：自校零段、被測(cè)電壓積分采樣段、參考電壓回積段和積分器加零段。 AD620 放大器 AD620 是一種低耗高精度儀表放大器。 和 作為外部數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器寫 /讀選通信號(hào)輸出端 分別接 62256 的 /WE 和 /OE 端。 當(dāng) E=1（高電平）時(shí)，將使鎖存器輸出處于高阻狀態(tài)，從而不多總線加載，即不會(huì)影響總線上的數(shù)據(jù)。當(dāng) AT89S52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令或常數(shù)時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期輸出 2 個(gè)脈沖，即兩次有效。端口置 1 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。 看門狗（ WDT）電路 3個(gè) 16位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 此外 ， AT89S52 設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為 0Hz， 并可通過軟件設(shè)置省電模式。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 基于 AT89S52 的主控電路 芯片介紹 芯片 AT89S52 AT89S52單片機(jī)是 ATMEL公司新近推出的高檔型 AT89S系列單片機(jī)中的增強(qiáng)型產(chǎn)品 。實(shí)踐證明，若橋電源采用一級(jí)穩(wěn)壓，穩(wěn)壓器采用 78 系列，稱重誤差為 10%，屏幕顯示的稱重?cái)?shù)據(jù)變化較大，各部分之間協(xié)調(diào)性較差。 方案 二 以 LM317 和 LM337 型號(hào)的芯片為核心來(lái)設(shè)計(jì)電源電路。由于可以分頁(yè)顯示，無(wú)需太大屏幕，我們選擇了點(diǎn)陣式 128 64 型 LCD— OCM4x8C。 輸出 顯示 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 方案一 全部采用數(shù)碼管顯示，數(shù)碼能顯示時(shí)鐘，以及被測(cè)物體的重量等信息 。鍵盤由許多鍵組成， 每一個(gè)鍵相當(dāng)于一個(gè)機(jī)械開關(guān)觸點(diǎn)，當(dāng)鍵按下時(shí)，觸點(diǎn)閉合，當(dāng)鍵松開時(shí)，觸點(diǎn)斷開。另外，它還增加了一個(gè)功能極強(qiáng)的、具有獨(dú)特應(yīng)用的 16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器 2 等多種功能 。 單片機(jī)性能 應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的功能要求和各種單片機(jī)的性能，選擇最容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)的型號(hào)，而且能達(dá)到較高的性能價(jià)格比。 采用 FPGA 測(cè)頻測(cè)量精度高，測(cè)量頻率范圍大，而且編程靈活、調(diào)試方便，設(shè)計(jì)要求的精度較高，所以要求系統(tǒng)的穩(wěn)定性要好，抗干擾能力要強(qiáng)。這種方案不僅加強(qiáng)了人機(jī)交換的能力，而且滿足設(shè)計(jì)要求，可以顯示購(gòu)物清單、所稱量的物體信息等相關(guān)內(nèi)容。缺點(diǎn)是：硬件部分簡(jiǎn)單，雖然可以實(shí)現(xiàn)電子秤基本的稱重功能，但是不能實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)的輸入，無(wú)法根據(jù)實(shí)際情況靈活地設(shè)定各種控制參數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，為提高數(shù)據(jù)采集的精 度并盡量減少外界電氣干擾，還需要在傳感器與 A/D 芯片之間加上信號(hào)調(diào)整電路。 使用鍵盤輸入數(shù)據(jù)，操作簡(jiǎn)單，方便。目前，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā) 展，微處理器應(yīng)用技術(shù)的日趨成熟，必將推進(jìn)基于微處理器為核心的 電子秤系統(tǒng)功能的日趨完善，因此多元化智能電子秤具有廣泛的應(yīng)用前景和開發(fā)價(jià)值！ 本文的結(jié)構(gòu) 文以電子秤的研發(fā)作為應(yīng)用背景，對(duì)傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、單片機(jī)及其接口 等技術(shù)進(jìn)行了分析。目前的電子秤有附加多種計(jì)算和數(shù)據(jù)處理功能 , 以滿足多種使用的要求。 產(chǎn)品質(zhì)量 目前市場(chǎng)上主流的電子秤根據(jù)使用功能的不同包括以下幾個(gè)類型：電子天平、電子計(jì)數(shù)秤、電子計(jì)價(jià)秤、電子臺(tái)秤、電子吊鉤秤、定量包裝秤以及條形碼電子秤等。 目前市場(chǎng)上使用的稱量工具，或者是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或者運(yùn)行不可靠，且成本高，精度穩(wěn)定性不好，調(diào)正時(shí)間長(zhǎng)，易損件多，維修困難，裝機(jī)容量大，能源消耗大，生產(chǎn)成本高。 在超市里的一臺(tái)電子秤，它能很精確的稱出商品的重量，還能去除皮重，更主要的是，它其中預(yù)存了超市里商品的單價(jià)，當(dāng)稱出商品的重量后，電子秤馬上就能算出價(jià)格，不管幾種商品都能 一一累加，最后列出清單，可以說非常的智能化，而且非常的精確。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī)； 采樣電路 ； A/D 轉(zhuǎn)換器 ； 液晶顯示 第一章 緒 論 ： 質(zhì)量是測(cè)量領(lǐng)域中的一個(gè)重要參數(shù)，稱重技術(shù)自古以來(lái)就被人們所重視。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 摘 要 ............................................................ 1 第一章 緒 論 ...................................................... 1 引言： ....................................................... 1 選題背景與意義 .............................................. 1 研究現(xiàn)狀 .................................................... 2 影響因素 ............................................... 2 產(chǎn)品質(zhì)量 ............................................... 2 發(fā)展方向 ............................................. 3 電子秤的智能化 ......................................... 3 本文的結(jié)構(gòu) .................................................. 3 第二章 系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì) ............................................... 4 電子秤的設(shè)計(jì)要求 ........................................... 4 基本要求 .............................................. 4 特色與創(chuàng)新 ............................................ 4 設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)基本思路： .................................... 4 系統(tǒng)的原理： ........................................... 4 系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思路： ................................... 4 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案比較與論證 ................................. 5 單片機(jī)的選型： ............................................... 7 輸入輸出設(shè)備指派 :............................................ 8 鍵盤輸入 ............................................... 8 輸出顯示 ............................................... 8 系統(tǒng)電源 ..................................................... 9 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ................................................ 12 基于 AT89S52 的主控電路 ..................................... 13 芯 片介紹 .............................................. 13 主控電路 .............................................. 17 基于 ICL7135 的前端信號(hào)處理電路