【正文】 不方便。當(dāng)這根電阻絲未受外力作用時，它的電阻值為R：R = ρL/S（Ω） （式 2—1）當(dāng)他的兩端受 F 力作用時，將會伸長，也就是說產(chǎn)生變形?？梢赃h(yuǎn)遠(yuǎn)滿足本系統(tǒng)的精度要求。2 總體方案設(shè)計 系統(tǒng)框圖單片機數(shù)字稱重儀的總體設(shè)計框圖如圖 11 所示圖 21 系統(tǒng)總體框圖 稱重傳感器 稱重傳感器的選擇及原理根據(jù)設(shè)計要求，市場情況和請教別人的經(jīng)驗，我們選擇了金鐘電子衡器股份有限公司生產(chǎn)的 LPSII10 型壓力傳感器，為雙孔懸臂梁形式，是電子計價秤的專用產(chǎn)品，也可用于制造由單只傳感器構(gòu)成的電子案秤，臺秤及專用衡器等，其主要技術(shù)指標(biāo)如表所示，各項指標(biāo)較市場上見到的同類傳感器優(yōu)秀的多，只是價格上稍微貴了一些，實際應(yīng)用的結(jié)果表明，物有所值。消費類電子產(chǎn)品：該應(yīng)用主要反映在家電領(lǐng)域。第四階段（1983 年至今）8 位單片機鞏固發(fā)展以及 16 位單片機，32 位單片機推出階段。1971 年微處理器研制成功不久，就出現(xiàn)了單片微型計算機即單片機，但最早的單片機是 1 位的，處理能力有限。 但是，數(shù)字量 D 并不是重物的實際重量值 W，W 需要由數(shù)字量 D 在顯示器內(nèi)部經(jīng)過一系列的運算——即數(shù)據(jù)處理才能得到。整個設(shè)計系統(tǒng)由 Atmel 公司生產(chǎn) 51 系列89C51 單片機進(jìn)行控制；專用稱重傳感器 LPSII10A/D；轉(zhuǎn)換器采用 MAX187，它把稱重傳感器采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后供單片機讀??；軟件實現(xiàn)功能開機檢測，主要是開機后自動逐個掃描 LED 數(shù)碼管，以防止某段數(shù)碼管損壞造成視覺誤差；出于人性化考慮我們還可以增加語音電路，實現(xiàn)自動語音播報重量或價格。以 Intel 公司生產(chǎn)的 MCS——48 系列單片機為代表，該系列單片機片內(nèi)集成有 8 位 CPU，8 位定時器/計數(shù)器，并行 I/O 接口，RAM 和 ROM 等，但是最大的缺點就是無串行接口，中斷處理比較簡單而且片內(nèi) RAM 和 ROM 容量較小，且尋址范圍不大與 4KB。儀器儀表：目前對儀器儀表的自動化和智能化要求越來越高。武器裝備：在現(xiàn)代化的武器裝備中， 如飛機、軍艦、坦克、導(dǎo)單、魚雷制導(dǎo)、智能武器設(shè)備、航天飛機導(dǎo)航系統(tǒng)，都有單片機在其中發(fā)揮重要作用。1零點溫度系數(shù) Zero temperature coefficient額定輸出溫度系數(shù) Rated output temperature coefficient%./10℃ 177。他的一個重要參數(shù)是靈敏系數(shù) K。μ 是表示材料橫向效應(yīng)泊松系數(shù)。因為惠斯登電橋具有很多優(yōu)點，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側(cè)向力干擾，可以比較方便的解決稱重傳感器的補償問題等，所以惠斯登電橋在稱重傳感器中得到了廣泛的應(yīng)用。產(chǎn)生非線性誤差的原因很多，一般來說主要是由結(jié)構(gòu)設(shè)計決定，通過線性補償，也可得到改善。，以確定選型是否成功。 圖 23 差動放大器電阻 R1 、 R2 電容 C1 、 C2 、 C3 、 C4 用于濾除前級的噪聲， C1 、 C2 為普通小電容，可以濾除高頻干擾， C3 、 C4 為大的電解電容，主要用于濾除低頻噪聲。以 INA126 為例,接口如下圖所示：圖 24 INA126 接口電路可通過改變 R0的大小來改變放大器的增益。有時，只要使用系統(tǒng)內(nèi)置的RAM 和EPROM 就可以了，應(yīng)充分利用這些部件，不再需要外接EPROM 和RAM，這樣就省下了I/0 口，可用來和其它器件相連。單片機采用 89C51 單片機，它有 4K 的程序存儲空間和 256B 的數(shù)據(jù)存儲空間，可以滿足編程的要求。方案一：采用 V/F 變換芯片 LM331該方案是使用壓頻變換器件，把電壓信號轉(zhuǎn)化為頻率信號，單片機通過計數(shù)獲得重物的重量，此方案，可不用 A/D，但需要比較復(fù)雜的小信號放大、調(diào)理電路，并且 LM331 外圍電路較繁瑣，參數(shù)配置相對嚴(yán)格，故未采用。t163。（一）取樣定理可以證明，為了正確無誤地用取樣信號 vS表示模擬信號 vI，必須滿足： max2iSf?式中 fS取樣頻率， fimax為輸入信號 vI的最高頻率分量的頻率。可見，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時所用的輸入電壓，實際上是每次取樣結(jié)束時的 vI值。既然模擬電壓是連續(xù)的，那么它就不一定能被 Δ 整除，因而不可避免的會引入誤差，我們把這種誤差稱為量化誤差。166。166。166。166。 163。RRifIvLvTACh vo圖 210 取樣—保持電路的基本形式當(dāng)控制信號 vL為高電平時，T 導(dǎo)通，輸入信號 vI經(jīng)電阻 Ri和 T 向電容 Ch充電。%，而我們采用12位MAX187就是保留了一定的余地。與CRT不同，LCD（英文全稱為Liquid Crystal Display）是一種采用了液晶控制透光度技術(shù)來實現(xiàn)色彩的顯示器。關(guān)于 8 段碼管，在下一章有詳細(xì)介紹。12位數(shù)據(jù)經(jīng)移位寄存器由DOUT 引腳串行輸出(由CS、SCLK控制)。AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。同時考慮到功耗問題,此壓差又不易太大,太大則增加 7805 本身的功率消耗,增加芯片的升溫,不利于安全。圖 35 MAX187 外圍引腳接線圖MAX187 有兩種工作方式：正常方式和暫停方式。特別時發(fā)光二極管顯示器（LED）和液晶顯示器（LCD） ，LED 是一類可直接將電能轉(zhuǎn)化為可見光和輻射能的發(fā)光器件，具有工作電壓低，耗電量小，發(fā)光效率高，發(fā)光響應(yīng)時間極短，光色純，結(jié)構(gòu)牢固，抗沖擊，耐振動，性能穩(wěn)定可靠，重量輕，體積小，成本低等一系列特性，發(fā)展突飛猛進(jìn)，現(xiàn)已能批量生產(chǎn)整個可見光譜段各種顏色的高亮度、高性能產(chǎn)品。反射罩式又分為空封和實封兩種，前者采用散射劑與染料的環(huán)氧樹脂，多用于單位、雙位器件；后者上蓋濾色片與勻光膜，并在管芯與底板上涂透明絕緣膠，提高出光效率，一般用于四位以上的數(shù)字顯示。因此,在實際使用時,特別是有微處理器的系統(tǒng)中，如果用多位的 LED 顯示,一般采取動態(tài)掃描方式、分時循環(huán)顯示，即多個發(fā)光管輪流交替點亮。 動態(tài)顯示 LED 顯示器接口所謂的動態(tài)顯示就是一位一位地輪流點亮各位顯示器，對每一位顯示器而言，每隔一段時間點亮一次。R2200L1 +5+12B1BELL Q1PNPR1510 報警電路設(shè)計一個完美的電路設(shè)計,不但只是能夠保證系統(tǒng)能夠在正常條件下穩(wěn)定運行,還要能夠使系統(tǒng)在非正常情況下向用戶發(fā)出警告,以便使用戶發(fā)現(xiàn)問題。圖 42 MAX187A/D 轉(zhuǎn)換時序圖否 是 開始A/D 置位軟件時鐘頻率讀取 A/D 轉(zhuǎn)換查詢是否轉(zhuǎn)換完畢數(shù)據(jù)送入單片機圖 43 A/D 轉(zhuǎn)換子程序框圖 顯示軟件設(shè)計點亮 LED 顯示器有靜態(tài)和動態(tài)兩種方法。在畢業(yè)論文即將完成之際，我想向曾經(jīng)給我?guī)椭椭С值娜藗儽硎局孕牡母兄x。先除以 1000 得千位 POP R0 。百位不是零就跳 MOV A,R0 。十位為零查百位是否為零？INC RO 。253。181。208。204。214。188。210。204。247。201。179。百位為零十位零消隱SJMP HB5HB3: INC R0HB4: MOV A,R6MOV R0,A 。存放地址指向百位 JNZ HB4 。千位不是零就跳 MOV R0,0AH 。苑老師學(xué)識淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，待人平易近人，在苑老師的悉心指導(dǎo)中，我不僅學(xué)到了扎實的專業(yè)知識，也在怎樣處人處事等方面收益很多；同時也獲得了實踐鍛煉的機會。而動態(tài)就是一位一位地輪流點亮各位顯示器，對每一位顯示器而言，每隔一段時間點亮一次，利用人的視覺留感達(dá)到顯示的目的。把發(fā)光二極管引線接到單片機 口，把報警電路引線接到單片機 口，當(dāng)傳感器檢測到的信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換和單片機處理后大于系統(tǒng)的稱重范圍時，發(fā)光二極管開始點亮，同時發(fā)出報警信號。顯示部分采用 4 個八段共陰數(shù)碼管，采用動態(tài)顯示，利用驅(qū)動器 74LS244 驅(qū)動數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)，達(dá)到控制八段碼的目的。動態(tài)顯示可以簡化硬件、降低成本、減小功耗。單條七段式將已制作好的大面積 LED 芯片，劃割成內(nèi)含一只或多只管芯的發(fā)光條，如此同樣的七條粘結(jié)在數(shù)碼字形的可伐架上，經(jīng)壓焊、環(huán)氧樹脂封裝構(gòu)成。尤其是在單片機系統(tǒng)中大量應(yīng)用。引腳懸空時，禁止內(nèi)部參考電源，允許使用外部電源；接高電平時，允許使用內(nèi)部的參考電源。圖33 電源設(shè)計圖 稱重傳感器電路設(shè)計圖34 稱重傳感器與放大器的連接傳感器的輸出電壓信號在0～20mv左右，因此放大器的放大倍數(shù)在200～300左右，可將RL接成20K的滑動變阻器。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換以后，送由單片機進(jìn)行處理，單片機及其外圍電路構(gòu)成控制模塊，它把所感知的二進(jìn)制信號轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，并送進(jìn)顯示模塊式顯示出來。除此之外還有超重報警功能，防止超重物對傳感器件造成損壞。一些高檔的數(shù)字LCD顯示器采用了數(shù)字方式傳輸數(shù)據(jù)、顯示圖像，這樣就不會產(chǎn)生由于顯卡造成的色彩偏差或損失。1/2 LSB的誤碼率(MAX187A )；內(nèi)置采樣保持電路, 數(shù)據(jù)采樣速度為75kbps ；單+ 5V 電源供電，等待方式靜態(tài)工作電流2μA ,正；串行接口, 兼容SPI、QSPI、Microwave。當(dāng)控制信號返回低電平，T 截止。b163。166。166。166。166。假定需要把 0～+1V 的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成 3 位二進(jìn)制代碼，這時便可以取Δ=（1/8）V，并規(guī)定凡數(shù)值在 0～（1/8）V 之間的模擬電壓都當(dāng)作 0Δ 看待，用二進(jìn)制的 000 表示；凡數(shù)值在（1/8）V～（2/8）V 之間的模擬電壓都當(dāng)作 1Δ 看待，用二進(jìn)制的 001 表示，……等等。這就是說，任何一個數(shù)字量的大小，都是以某個最小數(shù)量單位的整倍數(shù)來表示的。因此，取樣定理規(guī)定了 A/D 轉(zhuǎn)換的頻率下限。vI163。 A/D 轉(zhuǎn)換器介紹隨著數(shù)字技術(shù)，特別是計算機技術(shù)的飛速發(fā)展與普及，在現(xiàn)代控制、通信及檢測領(lǐng)域中，對信號的處理廣泛采用了數(shù)字計算機技術(shù)。用 12Mhz 的晶振，時鐘周期為 1 us。但很多應(yīng)用需要更多的RAM 和EPROM 空間，這時就要用外圍器件（SRAM、 EPROM等）。 單片機的選擇根據(jù)題目要求，可有以下控制方案的選擇：中央處理單元選用我們熟悉的單片機。輸出級為反向放大器，所以輸出電阻不是很大，比較符合應(yīng)用要求。 我們考慮可以采用以下幾種方案可以采用：方案一、利用普通低溫漂運算放大器構(gòu)成多級放大器。由于粘合劑為高分子材料，其特性隨溫度變化較大，所以稱重傳感器必須在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用。 稱重傳感器的誤差隨著國內(nèi)外稱重傳感器產(chǎn)品質(zhì)量的提高和技術(shù)的發(fā)展，1985年原機械工業(yè)部對部標(biāo)JB2166 7，進(jìn)行修訂，并由部標(biāo)上升為國標(biāo),1989年5月由國家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布GB7551 87《 電阻應(yīng)變稱重傳感器》。需要說明的是：靈敏度系數(shù) K 值的大小是由制作金屬電阻絲材料的性質(zhì)決定的一個常數(shù)，它和應(yīng)變片的形狀、尺寸大小無關(guān)，不同的材料的 K 值一般在 —之間；其次 K 值是一個無因次量，即它沒有量綱。設(shè)有一個金屬電阻絲，其長度為 L，橫截面是半徑為 r 的圓形，其面積記作 S，其電阻率記作 ρ，這種材料的泊松系數(shù)是 μ。我們選擇的是 LPSII 型傳感器，量程 10Kg，滿量程時誤差 。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，同時帶動自動控制系統(tǒng)日新月異更新，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入。單片機的使用有助于提高儀器儀表的精度和準(zhǔn)確度，簡化結(jié)構(gòu)，減小體積，易于攜帶和使用，加速儀器儀表向數(shù)字化、智能化和多功能化方向發(fā)展。多級中斷系統(tǒng)，16 位定時器/計數(shù)器，片內(nèi) ROM，RAM 容量加大，且尋址范圍可達(dá) 64KB，有的片內(nèi)還帶有 A/D 轉(zhuǎn)換器。單片微型計算機簡稱單片機，特別適用于工業(yè)控制領(lǐng)域，因此又稱為微控器。摘 要一臺數(shù)字稱重儀，實際上就是一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，當(dāng)重物放到衡器上時，壓力傳感器輸出響應(yīng)的模擬電壓信號，經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D 變換）后就得到數(shù)字量 D。關(guān)鍵詞：稱重傳感器，語音電路，LED顯示電路目　　錄1 單片機的發(fā)展及應(yīng)用 .........................................................................................................1 單片機的發(fā)展 ..........................................................................