【正文】 線路代替部分機(jī)械元器件的機(jī)電結(jié)合秤，再從集成電路式到目前的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電子計(jì)價(jià)秤。其中數(shù)據(jù)采集模塊由壓力傳感器、信號(hào)的前級處理和A/D轉(zhuǎn)換部分組成。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。本系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)具有上電復(fù)位和手動(dòng)按鍵復(fù)位兩種復(fù)位方式。本設(shè)計(jì)采用的是HL8梁式力傳感器，該傳感器結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高。一般在測量中都使用4片應(yīng)變片組成差動(dòng)全橋，本設(shè)計(jì)所采用的傳感器就是全橋測量電路。而A/D轉(zhuǎn)換的輸入電壓要求為0～2V，因此放大環(huán)節(jié)要有100倍左右的增益。穩(wěn)定的增益量可以保證其負(fù)反饋回路的穩(wěn)定性，并且最好選用高阻值的電阻和多圈電位器。OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對于OP07特別適用于高增益的測量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面。缺點(diǎn)是：并行比較式A/D轉(zhuǎn)換的抗干擾能力差，由于工藝限制，其分辨率一般不高于8位，因此并行比較式A/D只適合于數(shù)字示波器等轉(zhuǎn)換速度較快的儀器中，不適合本系統(tǒng)。積分型ADC兩次積分的時(shí)間都是利用同一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器和計(jì)數(shù)器來確定，因此所得到的表達(dá)式與時(shí)鐘頻率無關(guān)，其轉(zhuǎn)換精度只取決于參考電壓VR。考慮到本系統(tǒng)中對物體重量的測量和使用的場合，精度要求不是很苛刻，轉(zhuǎn)換速率要求也不高，而雙積分型A/D574轉(zhuǎn)換器精度高，具有精確的差分輸入，重要的是輸入阻抗高（大于），可自動(dòng)調(diào)零，有超量程信號(hào)輸出，全部輸出于TTL電平兼容。1/2LSB，內(nèi)部有時(shí)鐘脈沖源和基準(zhǔn)電壓源，單通道單極性或雙極性電壓輸入，采用28腳雙立直插式封裝。D的輸出方式有兩種，引腳12/8=1時(shí)（8的上面有一橫杠），D的D(11)~D(0)并行輸出；引腳12/8=0時(shí)（8的上面有一橫杠），D的高8位與低4位分時(shí)輸出。1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。第15引腳背光正極，第16引腳背光負(fù)極。按鍵輸入電路用來在電子稱測量過程中輸入單價(jià)值，按鍵輸入電路采用4*4矩陣鍵盤實(shí)現(xiàn)。Keil C51 可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。在系統(tǒng)通電后，主程序首先完成系統(tǒng)初始化，其中包括系統(tǒng)變量定義和給系統(tǒng)變量賦初值等，然后調(diào)用A/D采集函數(shù)，將A/D采集模塊輸出的24位二進(jìn)制串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制，接著進(jìn)行調(diào)零和定標(biāo)，最后分離出6位十進(jìn)制數(shù)據(jù)的千位、百位、十位和個(gè)位，調(diào)用LCD顯示函數(shù)以及鍵盤掃描函數(shù)，將對應(yīng)的數(shù)值和處理結(jié)果送到對應(yīng)的地址上進(jìn)行顯示。鍵盤電路設(shè)計(jì)成4X4矩陣式，在程序中先判斷按鍵編碼，然后根據(jù)編碼將鍵盤代表的數(shù)值送到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，再進(jìn)行功能選擇或數(shù)據(jù)處理。文件路徑輸入控件的作用是將串口的數(shù)據(jù)保存至特定的路徑文件下，文件路徑輸入控件的路徑為：新式\字符串與路徑\文件路徑輸入控件至此前面板就設(shè)計(jì)完成了。其中需要注意的是移位寄存器的添加和局部變量的使用，移位寄存器是在While循環(huán)邊框上右鍵—添加移位寄存器，移位寄存器的作用是將上次串口緩存的數(shù)據(jù)與本次緩存的數(shù)據(jù)做比較，若相同則說明沒有新的數(shù)據(jù)從下位機(jī)傳上來，若不同則將新的數(shù)據(jù)保存；設(shè)計(jì)中字符串顯示控件的局部變量是為了方便添加移位寄存器和與之比較，創(chuàng)建方法是右鍵字符串顯示控件創(chuàng)建局部變量，但創(chuàng)建出來的局部變量是顯示控件，我們可以右鍵選擇轉(zhuǎn)換為讀取將其轉(zhuǎn)化為輸出控件。點(diǎn)擊圖中①處正確選擇MCU 類型為STC89C52，點(diǎn)擊圖中②處選擇COM口（與剛才安裝的COM號(hào)一致），點(diǎn)擊圖中③處將最高波特率和最低波特率選擇高速，如果不成功則嘗試降低撥特率。找到數(shù)據(jù)文件保存的位置，數(shù)據(jù)保存成功。此部分對軟件的設(shè)計(jì)要求比較高，系統(tǒng)的大部分功能都需要軟件來控制。表61砝碼與測量值砝碼質(zhì)量（g）01002004005006001000120015002000測量值（g）01002004005006001000120015002000砝碼質(zhì)量（g）2200250030003500400045005000550060006500測量值（g）2200250030003500400045005000550160026502在實(shí)物中，經(jīng)過反復(fù)測試，重量誤差控制在177。首先是傳感器的精密度，它將直接影響電子秤的稱重準(zhǔn)確度。本系統(tǒng)的制作主要應(yīng)用到了模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)控制技術(shù)、電子工藝和C程序設(shè)計(jì)等多方面的知識(shí)，所設(shè)計(jì)的基于STC52單片機(jī)程序控制的高精度數(shù)字電子秤，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也使我的動(dòng)手能力和電子設(shè)計(jì)能力得到了極大鍛煉。也使我們深切認(rèn)識(shí)到自身知識(shí)能力尚存在許多不足。從各位尊敬的老師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和豐富的實(shí)踐技能，也學(xué)到了很多做人的道理。 for(i=0。 //HX711AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)處理 temp=(uint)(hx711_dat/100)。//重量轉(zhuǎn)換函數(shù)，傳感器型號(hào)不同此函數(shù)要適當(dāng)修改 }}/********************獨(dú)立按鍵程序*****************/uchar key_can。amp。 case(0X0e): key_can=12。break。 } if(flag_p == 0) price = key_can。 //獲取皮重，秤盤重量 weight = 0。 TI=0。 write_data(0x30+date/10%10)。 //lcd1602初始化顯示 get_pizhong()。 //總價(jià)等于重量*單價(jià) z_price /=10。 //顯示總價(jià) if(weight = 1000) //超重報(bào)警 beep = ~beep。 //獨(dú)立按鍵程序 if(key_can 20) key_with()。 }/*****************主函數(shù)********************/void main(){ beep = 0。 else write_(0x80+0x40+add)。 price = 0。 } write_sfm4_price(2,2,price)。break。 } //測試行 GPIO_KEY=0XF0。 switch(GPIO_KEY) { case(0X07): key_can=0。 key_can = 20。 uint get,aa。i++) //讀24bit { hx711_sck=1。 uchar i。今后，我將更加努力學(xué)習(xí)，不斷完善自己的專業(yè)知識(shí)，提高專業(yè)技能。接著用最小二乘法對實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，最終完成定標(biāo)。如果使用精密度較高的傳感器，效果會(huì)好的多。綜上，本設(shè)計(jì)的仿真以及實(shí)物均大體工作正常。 系統(tǒng)性能參數(shù)對于本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的參數(shù)測試，總共分兩步。 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能通過壓力傳感器采集到被測物體的重量并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。經(jīng)測試，燒錄成功。硬件部分包括數(shù)據(jù)采集部分能通過壓力傳感器采集壓力數(shù)據(jù)，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，鍵盤模塊能識(shí)別按鍵按下，lcd1602正常顯示，上位機(jī)部分能對串口發(fā)送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)保存。、波特率、停止位、校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位。 按鍵檢測部分流程圖 LabVIEW程序框圖LabVIEW的串口接收數(shù)據(jù)前面板應(yīng)該包括串口數(shù)據(jù)接收字符串顯示，VISA資源名稱，停止按鈕，數(shù)據(jù)保存路徑。主程序函數(shù)見附錄四第37頁。軟件主要三個(gè)方面：一是初始化系統(tǒng)；二是按鍵檢測；三是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理并進(jìn)行顯示。表32 按鍵功能表789發(fā)送456去皮123清零0223。報(bào)警指示電路用來在稱重測量超出最高值時(shí)報(bào)警提示，以免重量太高的情況下?lián)p壞傳感器。1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：第1引腳：GND為電源地第2引腳：VCC接5V電源正極第3引腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地電源時(shí)對比度最高（對比度過高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對比度）。人機(jī)交互模塊包括系統(tǒng)顯示電路、超重報(bào)警電路、矩陣鍵盤輸入電路。⑴12位A/D轉(zhuǎn)換器可以單極性也可以雙極性的。對正負(fù)對稱的工頻干擾信號(hào)積分為零，所以對50Hz的工頻干擾抑制能力較強(qiáng)，對高于工頻干擾（例如噪聲電壓）已有良好的濾波作用。若把積分器定時(shí)積分的時(shí)間取為工頻信號(hào)的整數(shù)倍，可把由工頻噪聲引起的誤差減小到最小，從而有效地抑制電網(wǎng)的工頻干擾。逐次逼近型ADC是應(yīng)用非常廣泛的模/數(shù)轉(zhuǎn)換方法，這一類型ADC的優(yōu)點(diǎn)：高速，采樣速率可達(dá) 1MSPS；與其它ADC相比，功耗相當(dāng)?shù)?；在分辨率低?2位時(shí)，價(jià)格較低。 A/D轉(zhuǎn)換電路選擇與設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換部分是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，這一部分處理不好，會(huì)使得整個(gè)設(shè)計(jì)毫無意義。最大為25μV），所以由于A/D轉(zhuǎn)換器需要很高的精度，所以幾毫伏的干擾信號(hào)就會(huì)直接影響最后的測量精度。按照輸入電壓20mV，分辨率20000碼的情況，漂移要小于1181。其特點(diǎn)是：當(dāng)四個(gè)橋臂電阻達(dá)到相應(yīng)關(guān)系時(shí)，電橋輸出為零，否則就有電壓輸出，可用靈敏檢流計(jì)來測量，所以電橋能夠精確地測量微小的電阻變化。表31 HL8壓力傳感器主要技術(shù)指標(biāo)量程（kg）3,15綜合誤差(%)額定輸出溫度飄移(%℃)≤