【正文】 號， 單片機 可以直接從 IC 中讀取 數(shù)據(jù) ，再經(jīng)過 換算 就可以得到 實際的溫度值， 使用 更加加 方便 。 具體 電路設(shè)計如 圖 33 基于 單片機的稱重控制系統(tǒng)設(shè)計 17 圖 33 HX711電路 原理圖 數(shù)據(jù)輸入模塊的電路設(shè)計 按鍵 輸入模塊是采用普通的 矩陣 鍵盤電路， 鍵盤 的控制 口 連接的 單片機 P3 口 ， 如 圖 34 圖 34 鍵盤 電路 液晶顯示 模塊的電路設(shè)計 12864 的 硬件 電路設(shè)計采用其 8位 并行數(shù)據(jù)傳輸 工作 模式，單片機的 P2口 為 12864 的 并行數(shù)據(jù)口， 為 使能端 （ E）， 為 讀寫控制端 （ R/W） , 為數(shù)據(jù) /指令 控制端（ D/I） ,為串 /并 選擇控制 端 （ PSB）， 具體的電路原理圖如圖 35 圖 35 LCD12864接口 電路 基于 單片機的稱重控制系統(tǒng)設(shè)計 18 報警模塊的電路設(shè)計 蜂鳴器驅(qū)動 電路 也比較簡單，由于 51 單片機 的 I/O 口 不足以直接驅(qū)動蜂鳴器，因此需要 設(shè)計 三極管放大電路 ； LED 報警 電路比較簡單 LED通過串接 1K電阻后和 口 相連接 。 軟件 開發(fā)環(huán)境 的選擇 當今主流的 C51編譯 軟件 主要有以下 幾種 ： IAR、 Avocet、 Tasking、 Dunfiled shareware、Micro Computer Controls、 KEIL 等 。 基于 單片機的稱重控制系統(tǒng)設(shè)計 21 圖 42程序 流程圖 各個 模塊程序設(shè)計 說 明 鍵盤掃描程序 矩陣 鍵盤 掃描程序 是 在 “ ” 源 文件中實現(xiàn)的 。 剩下 的第 25到 第 27個時鐘脈沖 是 用來 設(shè)定 下一次 A/D 轉(zhuǎn)換的 數(shù)據(jù) 輸入通道 以及 增益 調(diào)節(jié) 的。時鐘 模塊程序的流程圖如圖 44 圖 44時鐘 模塊 程序 流程圖 溫度模塊程序設(shè)計 溫度 模塊 的 主 函數(shù)中先調(diào)用 DS18B20 的 初始化函數(shù) 即“ init_DS18B20( )” ， 然后再 在 大循環(huán) 中調(diào)用 DS18B20 的 溫度獲取函數(shù) 。 當 各個模塊 軟件 仿真和硬件測試通過后，需要進行系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試，也就是要把各個獨立的模塊給整合 進 一個系統(tǒng) 。 圖 51 和 圖 52 是 某些模塊的仿真過程 。 DS18B20 的 溫度分高 分 為兩個字節(jié)存放在兩個寄存開始 DS1302 初始化 按鍵 B 是否被按下 YES 進入 時間調(diào)整狀態(tài) 時鐘 芯片正常走時模式 讀取 內(nèi)部寄存器中時間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后顯示在 12864 屏幕 上 NO 基于 單片機的稱重控制系統(tǒng)設(shè)計 24 器 中， 讀取之后需要把兩字 節(jié) 的數(shù)據(jù)合并，然后轉(zhuǎn)換為 12864 可以 直接顯示的字符，最后在液晶屏上顯示出當前的溫度值。 詳細設(shè)置 參見表 41。 由于 系統(tǒng) 沒有 設(shè)計 硬件消抖電路，因此需要在程序中加入軟件消抖，具體的實現(xiàn)方法是加入適當?shù)难訒r，以消除 按鍵 抖動 造成 的電平跳變 ， 從而增加按鍵 穩(wěn)定 性。因此 本 設(shè)計采用 KEIL V4 版本 作為系統(tǒng)軟件開發(fā) 環(huán)境 是非常合適的。 具體 電路 設(shè)計如圖 37 圖 37時鐘 模塊原理圖 DS18B20 由于是單總線 芯片，其電路設(shè)計也非常簡單 ， 數(shù)據(jù)端口接單片機的 ， 如圖 圖 38時鐘 電路原理圖 基于 單片機的稱重控制系統(tǒng)設(shè)計 19 第 4 章 系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計 編程語言和開發(fā)工具的選擇 編程語言的選擇 51 單片機的編程語言 有 匯編語言 或是 C51 語言 等 高級語言 。 ℃ 。 DS1302 的 管 腳 示意 圖如圖 28 圖 28 DS1302管腳 示意圖 溫度 傳感器 從 大 的方面來分可以分為接觸式和非接觸式 。這些 芯片都具有 接口簡單、 成本 低廉 、 應(yīng) 用 簡單 的優(yōu)點 ， 因而在 目前 的 電子設(shè)備中被廣泛地 應(yīng) 用。有源蜂鳴器內(nèi)部帶 有 獨立的震蕩源， 因此 只要一通電就會 發(fā)出 響聲 ； 但是 無源 蜂鳴器 內(nèi)部 是沒有 震蕩源 的 ，所以直流信號無法 直接驅(qū)動 其鳴叫。 系統(tǒng)選用的 是 12864 液晶屏 ， 內(nèi)置 字庫， 采用 8 位并行 數(shù)據(jù) 傳輸 模式 ， 它的 顯示分辨率為12864, 可以同時 最多顯示四行 32 個 16*16 點 陣 的 漢字 或 64 個 16*8 點 陣 的 西文 字母 。 ② 體積 可以做得很小， 適用于 筆記本等高端 產(chǎn) 品 。 數(shù)據(jù) 輸入模塊 的選擇相對來說非常簡單，這個模塊也屬于人機交互界 面的其中一部分，需要完成 稱重系統(tǒng) 金額等數(shù)據(jù)的輸入以及時鐘模塊時間的 調(diào)整 。 ⑤ 具有 上電自動復位電路 。 該 芯片的選用降低了電子秤的整機 成本， 同時 也大大簡化了數(shù)據(jù)處理 電路部分的 設(shè)計，提高了整機的性能 ，增強 了可靠性。另外 還要 給傳感器和 A/D 轉(zhuǎn)換 芯片提供穩(wěn)定可靠的電源，因此這里有兩種方案可供選擇 。 本 方案選用的是 電阻應(yīng)變式 平行梁傳感器 ， 目前應(yīng)用 最為廣泛 。 這種傳感器 幾乎 不存在 滯后 性 ， 線性 非常 好， 精度 高， 響應(yīng) 速度快，抗干擾能力 很 強。振弦式傳感器的 精確度高達 到 ， 其 量 程可達 幾百千克 的 級別 ， 優(yōu)勢 比較明顯。電容式稱重傳感器 價格 便宜 ， 功率消耗低 ，精確度在 1/200 和 /500 之間 。 當 中午作用于液壓油 時 ，液壓油會受到壓縮，所以其 壓強 會 增大，增大的程度 與 物體重力 有關(guān) 。光電池 可以 把 光信號轉(zhuǎn)換成電信號， 因此 碼盤轉(zhuǎn)動角度 和 光電池 的 電 信號 呈 一定關(guān)系，輸出的電信號 經(jīng) 由數(shù)字 化處理， 就可以 得到待測物的實際質(zhì)量 。下面 就將各種傳感器的工作原理和 適用范圍 一一做以介紹。 ⑤ 片內(nèi)經(jīng)常 高達 512Byte 的 用戶數(shù)據(jù) 存儲空間 。 之后許多 公司 紛紛 推出 自己 的 51 內(nèi)核單片機 ， 其中 國內(nèi)的基于 單片機的稱重控制系統(tǒng)設(shè)計 6 佼佼者便是宏晶科技，他們生產(chǎn)的增強型 51 單片機以 其強大的性能和低廉的價格深受開發(fā)者的喜愛和追捧，本系統(tǒng) 選用的 單片機便是出自宏晶公司， 可以 預(yù)見今后很長一段時間 51 單片機 仍 將占有大量市場。 輔助 功能模塊 部分 ，時鐘 模塊 選擇了 現(xiàn)在非常 流行 常用的 DS1302， 溫度檢測 模塊是 高精度數(shù)字溫度傳感器 DS18B20。20mV ， 64 增益 時最大輸入 信號 電壓 幅值 為177。 A/D 轉(zhuǎn)換 以及信號 處 理部分 此處 選 用 了 海芯 科技 的 HX711 專用芯片。（ 大規(guī)模可編程邏輯器件 狀態(tài)機 的 工作 方式 不太 適合本系統(tǒng) 規(guī)律 性 不強 的 多 狀態(tài)轉(zhuǎn)換 環(huán)境 。 本課題提出了一種基于單片機控制的智能化電子稱重系統(tǒng)，具有很多傳統(tǒng)電子秤所沒 有的新功能，精確度同樣可以做到很高 ， 本設(shè)計 方案 實現(xiàn)了一個功能非常強大 同時又 簡單易用 的電子稱重 系統(tǒng) 。 國家 也 投入了大量的 資金 和人力對 電子秤 行 業(yè)予以 了 大力 的 支持，據(jù) 有關(guān) 方面的 不 完全統(tǒng)計， 到 七五 末期，國家對 電子秤 行 業(yè)的 累計 投資 已經(jīng) 達到了 3 億 多 人民幣， 并動用了 一千 多萬美元 的 外匯 。 上世紀 70年代中期 電阻應(yīng)變式稱重傳感器 在 技術(shù)上 取得 了重大 的 突破 ， 中 國 的 電子秤 工業(yè) 也 隨之 迎來了 空前 的 大 發(fā)展。 雖然 這些秤幾經(jīng) 改進 ， 但是 仍然 不能同時 確保 準確性和可靠性 ， 這種狀況直到電子秤的出現(xiàn) 才 發(fā) 生 了改變 。 sensor。本文設(shè)計 實現(xiàn) 了一種新型的 多功能電子 稱重系統(tǒng) ， 該系統(tǒng) 采用 了 最為常見的 C51 系列單片機STC89C52 作為 主控芯片 ， 系統(tǒng) 可以 準確 稱量待測 物 的質(zhì)量， 使用者設(shè)置 好 單價 后，系統(tǒng) 還能 自動 地 計算 總價 并 可以 把 測量結(jié)果 直觀 地顯示 在液晶屏幕上，同時 本 系統(tǒng)還具有超量程自動 報警功能。 time and temperature 基于 單片機的稱重控制系統(tǒng)設(shè)計 IV 目錄 摘要 ........................................................................................................................................................ II ABSTRACT ............................................................................................................................................. III 第 1 章 前言 ....................................................................................................................................... 1 選擇課題的背景和意義 ............................................................................................................ 1 電子秤的現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢 ............................................................................................ 1 設(shè)計的主要任務(wù) ........................................................................................................................ 2 第 2 章 系統(tǒng)方案設(shè)計 ....................................................................................................................... 3 系統(tǒng)總體構(gòu)想及其工作原理 .................................................................................................... 3 系統(tǒng)方案的確定 ........................................................................................................................ 4 各 個模塊選型的分析 ................................................................................................................ 5 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 ......................................................................................................... 16 MCU的最小系統(tǒng)電路設(shè)計 ....................................................................................................... 16 稱重傳感器和 A/D 轉(zhuǎn)換 芯片 HX711 的電路設(shè)計 .................................................................. 16 數(shù)據(jù)輸入模塊的電路設(shè)計 ...................................................................................................... 17 液晶顯示模塊的電路設(shè)計 ....................................................................................................... 17 報警模塊的電路設(shè) 計 ...............................................................................................................