【正文】 AT89S52 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 32個雙向 I/O口 中斷喚醒省電模式 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； Port 2： 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 4個 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， D 觸發(fā)器輸出將鎖存已建立的電平。 62256 的引腳符號功能如下： 表 62256功能表 引腳符號 功能 A0～ A14 地址輸入線 D0～ D7 雙向三態(tài)數(shù)據(jù)線 CE 片選信號輸入線，低電平有效 OE 讀選通信號輸入線 WE 寫選通信號輸入線 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)換成時間（脈沖寬度信號）或頻率 （ 俯沖頻率），再通過定時器（計數(shù)器）獲得數(shù)字信號。但 A/D 轉(zhuǎn)換器精度與時鐘頻率的漂移無關(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。因為壓力信號變化十分緩慢，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)定積分時間固定為 10001 個時鐘脈沖時間，反積分時間長度與被測電壓的大小成比例。因為查詢方式會浪費大量的時間，所以本系統(tǒng)采用的是中斷方式。為了便于簡單、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 16 16 點陣中文字庫；同時，為了便于英文和其它常用字符的顯示，具有 16Kb 的 16 8 點陣的 ASCII 字符庫；為便于構(gòu)造用戶圖形，提供了一個 64 256 點陣的 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 %；典型負載調(diào)整率 %； 80dB 紋波抑制比；輸出短路保護；過流、過熱保護；調(diào)整管安全工作區(qū)保護。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，有時甚至?xí)鹣喾吹淖饔谩? 圖 報警電路原理圖 畢業(yè)設(shè)計（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，描述了信號的基本流向，起到一個向?qū)У淖饔?。如果所稱重物超過了系統(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)出報警。 本系統(tǒng)開機顯示公司名稱，后提示輸入收銀員編號和當(dāng)前日期。因此，要提高電容濾波電源的負載能力，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（論文） 30 于 LM317。數(shù)據(jù)或指令的高 4 位，被放在第 2個字節(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 個字節(jié)的高 4 位，其低 4位也置為“ 0”，如此完成一個字節(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 與串行時鐘線 SCLK 來傳送數(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（論文） 27 片機接口，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，但會增加軟件部分工作量，最后只作為參考。當(dāng) D5 為高電平時， B B B B1是萬位 BCD 碼。 ICL7135 與單片機的接口 在讀取 A/D 轉(zhuǎn)換后的結(jié)果時，選用數(shù)據(jù) 選擇器 作為數(shù)據(jù)讀取的控制器，這樣簡化了 ICL7135 與單片機的接口電路，便于硬件設(shè)計與軟件編程的實現(xiàn)。當(dāng) /G=0 和數(shù)據(jù)選擇控制輸入端 S（ /A B） =0 時，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， 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 的時鐘頻率典型值為 200kHz 最高允許為 1200kHz，時鐘頻率越高，轉(zhuǎn)換速度越快。 其中模擬部分受邏輯電路控制，通過 12 個模擬開關(guān)以導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)將一個轉(zhuǎn)換周期分為 4 段：自校零段、被測電壓積分采樣段、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 儲器寫 /讀選通信號輸出端 分別接 62256 的 /WE 和 /OE 端。 當(dāng) E=1（高電平）時，將使鎖存器輸出處于高阻狀態(tài)，從而不多總線加載，即不會影響總線上的數(shù)據(jù)。當(dāng) AT89S52 由外部程序存儲器取指令或常數(shù)時，每個機器周期輸出 2 個脈沖，即兩次有效。端口置 1 時，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 16位可編程定時 /計數(shù)器 此外 ， AT89S52 設(shè)計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（論文） 13 基于 AT89S52 的主控電路 芯片介紹 芯片 AT89S52 AT89S52單片機是 ATMEL公司新近推出的高檔型 AT89S系列單片機中的增強型產(chǎn)品 。實踐證明，若橋電源采用一級穩(wěn)壓，穩(wěn)壓器采用 78 系列，稱重誤差為 10%，屏幕顯示的稱重數(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 型號的芯片為核心來設(shè)計電源電路。由于可以分頁顯示，無需太大屏幕，我們選擇了點陣式 128 64 型 LCD— OCM4x8C。 輸出 顯示 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 方案一 全部采用數(shù)碼管顯示，數(shù)碼能顯示時鐘，以及被測物體的重量等信息 。鍵盤由許多鍵組成， 每一個鍵相當(dāng)于一個機械開關(guān)觸點，當(dāng)鍵按下時，觸點閉合，當(dāng)鍵松開時，觸點斷開。另外，它還增加了一個功能極強的、具有獨特應(yīng)用的 16 位定時／計數(shù)器 2 等多種功能 。 單片機性能 應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的功能要求和各種單片機的性能，選擇最容易實現(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)的型號，而且能達到較高的性能價格比。 采用 FPGA 測頻測量精度高，測量頻率范圍大，而且編程靈活、調(diào)試方便，設(shè)計要求的精度較高，所以要求系統(tǒng)的穩(wěn)定性要好，抗干擾能力要強。這種方案不僅加強了人機交換的能力，而且滿足設(shè)計要求，可以顯示購物清單、所稱量的物體信息等相關(guān)內(nèi)容。缺點是：硬件部分簡單，雖然可以實現(xiàn)電子秤基本的稱重功能，但是不能實現(xiàn)外部數(shù)據(jù)的輸入，無法根據(jù)實際情況靈活地設(shè)定各種控制參數(shù)。在實際應(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 芯片之間加上信號調(diào)整電路。 使用鍵盤輸入數(shù)據(jù)，操作簡單，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，對傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、單片機及其接口 等技術(shù)進行了分析。目前的電子秤有附加多種計算和數(shù)據(jù)處理功能 , 以滿足多種使用的要求。 產(chǎn)品質(zhì)量 目前市場上主流的電子秤根據(jù)使用功能的不同包括以下幾個類型：電子天平、電子計數(shù)秤、電子計價秤、電子臺秤、電子吊鉤秤、定量包裝秤以及條形碼電子秤等。 目前市場上使用的稱量工具，或者是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或者運行不可靠，且成本高，精度穩(wěn)定性不好，調(diào)正時間長，易損件多，維修困難，裝機容量大，能源消耗大，生產(chǎn)成本高。 在超市里的一臺電子秤，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，當(dāng)稱出商品的重量后，電子秤馬上就能算出價格，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； 采樣電路 ； A/D 轉(zhuǎn)換器 ； 液晶顯示 第一章 緒 論 ： 質(zhì)量是測量領(lǐng)域中的一個重要參數(shù)，稱重技術(shù)自古以來就被人們所重視。 畢業(yè)設(shè)計（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 ............................................... 4 電子秤的設(shè)計要求 ........................................... 4 基本要求 .............................................. 4 特色與創(chuàng)新 ............................................ 4 設(shè)計原理及設(shè)計基本思路： .................................... 4 系統(tǒng)的原理： ........................................... 4 系統(tǒng)的基本設(shè)計思路： ................................... 4 系統(tǒng)總體設(shè)計方案比較與論證 ................................. 5 單片機的選型： ............................................... 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 ................................................ 12 基于 AT89S52 的主控電路 ..................................... 13 芯 片介紹 .............................................. 13 主控電路 .............................................. 17 基于 ICL7135 的前端信號處理電路