【正文】 般分為硬件電路檢查和硬件系統(tǒng)診斷兩個(gè)步驟。 本章對(duì)電子秤的各個(gè)硬件模塊進(jìn)行了具體的介紹，對(duì)電子秤的硬件模塊有了更深的認(rèn)識(shí)。它由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個(gè)部分組成，如圖12所示。開(kāi)機(jī)的初始化過(guò)程的簡(jiǎn)化是由于上電自動(dòng)復(fù)位功能。從圖可以看出，當(dāng)調(diào)理電路的增益 Gain 下降 3dB 時(shí)，即 3315Gain dB? ． 時(shí)，濾波器的截止頻率 Hz? ；當(dāng)頻率 50f Hz? 時(shí)，調(diào)理電路增益 21 78Gain dB? ． ，符合設(shè)計(jì)要求。 將式 (24)代人式 (22)有 9 ? ?4 4 2 204 4 3 3 1 1 2 2++= ) U+ + + +1 + 1 = U2 1 2 1 1+ = U2 1 sssR R R RUR R R R R R R RRRRRRRRRRRRR????????? ? ? ? ? ??????????????????????? ??????（（ ） （ ）（ ） (25) 由于 1RR? ?? ，因此忽略式 (25)中分母含 ? 的項(xiàng)，并考慮到式 (24)，則有 ? ?031 2 41 2 3 41+U21+ U8ssRRURR R RR R R R???????? ? ?? ? ? ????? （ 26） 式 (26)表明，稱重傳感器的輸出與應(yīng)變片電阻變化量的代數(shù)和成正比。 7 圖 a 單片機(jī)接口圖 圖 b 12864接口圖 圖 3 顯示電路與單片機(jī)連接圖 鍵盤是采用 4*4矩陣鍵盤， 矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤， 它是用 4條 I/O 線作為行線， 4條 I/O 線作為列線組成的鍵盤。 6 5= = 1 0 1 0 1 0 1 0 = 1 0 0 m sτ RC ? ? ? （ 21） 如圖 2 所示為 STC89C52單片機(jī)加上晶振和復(fù)位電路的最小系統(tǒng)。所以一定要加上晶振電路和復(fù)位電路組成一個(gè)最小系統(tǒng)。若要顯示較多信息可能需要的 LED 點(diǎn)陣顯示器就會(huì)很大，而且不便移動(dòng)。傳感器在輸入的時(shí)候發(fā)生變化的時(shí)候，其在輸出的特性即為傳感器的動(dòng)態(tài)特性。 單片機(jī)電子秤總方案如圖 1所示。特別是在過(guò)去的 30年里 , 現(xiàn)場(chǎng)稱重，配料稱重 ,并監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量等等 ,都離不開(kāi)電子稱儀器的輸出信號(hào)。電子秤是一種電子衡器 ,儀器是國(guó)家法定計(jì)量器具、測(cè)量設(shè)備在工業(yè)和農(nóng)業(yè)、科學(xué)、國(guó)家防御、國(guó)內(nèi)國(guó)際貿(mào)易中不可或缺的部分。 lcd12864。在 1960年開(kāi)發(fā)了一種專門的稱重值與體重相關(guān)打印機(jī)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)用單片機(jī) STC89C52為主要核心器件，能夠使得制作的電子稱具備基本的稱取重量和計(jì)算價(jià)格的功能。 傳感器可以測(cè)量被測(cè)實(shí)物的重量，并且可以把重量這個(gè)單位參數(shù)的信號(hào)變換成為一個(gè)可以輸出信號(hào)的物件。 方案一： LED 點(diǎn)陣顯示器 LED點(diǎn)陣顯示器由發(fā)光二極管發(fā)展而來(lái)，可以顯示各類信息。 5 2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用 STC89C52單片機(jī)為核心的電子稱，包含了單片機(jī)最小系統(tǒng)、 A/D轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、鍵盤電路、警報(bào)電路、穩(wěn)壓電源電路。一般采用的辦法是在 RST 端和正電源 Vcc 之間接一個(gè)按鈕。 15引腳是 LCD數(shù)據(jù)的串行 /并行工作方式的選擇。當(dāng)稱重傳感器不承受載荷時(shí)，彈性敏感元件不產(chǎn)生應(yīng)變，粘貼在其上的應(yīng)變片不發(fā)生變形，應(yīng)變片的電阻不變，電橋平衡，輸出電壓為零；反之，當(dāng)被測(cè)載荷加載在電子秤秤體上時(shí)，稱重傳感器承受載荷，應(yīng)變片 電阻改變，電橋失去平衡，傳感器輸出與被測(cè)載荷重量成比例的電壓信號(hào)。 低通濾波器參數(shù)的確定 參見(jiàn)圖 7， U 3R 、 4R 、 5R 、 1C 、 2C 等組成有源低通濾波器，用于濾除工頻信號(hào)干擾。通道 B 的增益是固定值 64，通道 B 的功能是方便系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)的檢測(cè)。蜂鳴器報(bào)警電路如圖 11 所示。元器件 C2 是能夠使得電源電壓得以非常的平穩(wěn)，一旦 USC 的接口處輸出的電壓高的時(shí)候，元器件C2 就是用來(lái)存儲(chǔ)相應(yīng)的能量的，當(dāng)在 后續(xù)的電路中，如果發(fā)生電路中的元器件負(fù)載過(guò)于高的情況，這就導(dǎo)致 USB供電會(huì)不足，此時(shí)電容 C2可以通過(guò)釋放在之前儲(chǔ)備的 17 電能來(lái)維持電源的電壓在一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值。雖然目前推廣才在我們國(guó)內(nèi)開(kāi)始，但很快就受到各方人士的青睞。在程序編輯上也出現(xiàn)了些問(wèn)題，液晶顯示器不亮，后來(lái)檢查是因?yàn)槌绦蛑袉纹? 24 機(jī)的接口接錯(cuò)了。 在系統(tǒng)優(yōu)化的 方面，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)做的還不是非常的完善。 同時(shí)感謝母校對(duì)我的栽培，提供給我良好的學(xué)習(xí)氛圍以及教學(xué)環(huán)境，不僅讓我學(xué)到了新知識(shí)，還增強(qiáng)了動(dòng)手操作實(shí)踐能力。 lcd_wstr(3,0,結(jié)賬： )。 case 39。 case 39。 case 39。 } else { rev = rev + dat / (10 * i)。 uchar i。.39。: dat = 7。: dat = 3。(*str!=39。 uchar fuflag,tns。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要感謝我的導(dǎo)師韓老師。 25 5 總結(jié) 本次設(shè)計(jì)的 新型便攜式電子秤 系統(tǒng)，以單片機(jī)為控制單元， HX711 為 AD 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)， LCD12864為顯示系統(tǒng)。 PCB印制板的制作必須按照基本的設(shè)計(jì)規(guī)則，數(shù)字地與模擬地分開(kāi)連線，充分考慮元器件布局、布線的合理性以及電磁干擾等問(wèn)題。按鍵檢測(cè)部分的軟件設(shè)計(jì)流程圖 16所示： 開(kāi)始先把行置0讀列讀取0的列數(shù)再把列置0讀行讀取0的行數(shù)得到鍵值返回 20 圖 16 鍵盤檢測(cè)流程圖 這里 顯示模塊的程序，其主要功能就是實(shí)現(xiàn)如何顯示以及判斷何時(shí)顯示。 （ 3）濾波 電路 —將脈動(dòng)直流電壓中交流分量濾除，形成平滑的直流電壓。 14 表 3 輸入增益和通道的選擇 PDSCK 脈沖數(shù)輸入通道 增益 25 A 128 26 B 64 27 A 64 在 PD_SCK 工作的時(shí)候，輸入時(shí)鐘脈沖數(shù)不應(yīng)該小于 25或者是大于 27，如果超出了這個(gè)界限就會(huì)使得通訊串口的地方出現(xiàn)錯(cuò)誤的提示。該芯片的程序編譯非常的簡(jiǎn)單，并且它與其后端 MCU 芯片的接口也是十分的簡(jiǎn)易，使得操作起來(lái)十分便捷 。 采用 24位的高精度 A／ D轉(zhuǎn)換器，其能夠分辨的最小輸入電壓 mininu 為； min 2421REFin Vu ? ? （ 29） 式中， REFV 為參考電壓，當(dāng) REFV =5V時(shí)， min ?? 。若沒(méi)有發(fā)現(xiàn)則說(shuō)明當(dāng)前行沒(méi)有鍵按下，行掃描右移一位，繼續(xù)執(zhí)行列掃描。 LCD12864引腳功能（如表 1） 表 1 12864引腳功能圖 引腳號(hào) 引腳名稱 引腳方向 引腳功能說(shuō)明 1 VSS 模塊電源地 2 VDD 模塊電源正端 3 V0 LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸入端 4 RS(CS) H/L 并行指令 /數(shù)據(jù)選擇信號(hào)；串行片選信號(hào) 5 R/W(SID) H/L 并行讀寫選擇信號(hào)；串行口數(shù)據(jù)口 6 E(CLK) H/L 并行使能信號(hào)；串行口同步時(shí)鐘 7 DB0 H/L 數(shù)據(jù) 0 8 DB1 H/L 數(shù)據(jù) 1 9 DB2 H/L 數(shù)據(jù) 2 10 DB3 H/L 數(shù)據(jù) 3 11 DB4 H/L 數(shù)據(jù) 4 12 DB5 H/L 數(shù)據(jù) 5 13 DB6 H/L 數(shù)據(jù) 6 14 DB7 H/L 數(shù)據(jù) 7 15 PSB H/L 并 /串行接口選擇： H并行； L串行 16 NC 空腳 17 /RET H/L 復(fù)位 低電平有效 18 NC 空腳 19 LED_A 背光源正極 20 LED_D 背光源負(fù)極 LCD12864 一共有 20 個(gè)引腳，實(shí)際只用了 18 個(gè)。在本系統(tǒng)中，另外，振蕩器的頻率由石英晶振的頻率來(lái)決定本次設(shè)計(jì)選用 12MHz，電容 CC6為 30pF。數(shù)字式的一般只用于顯示數(shù)字等信息。第二，它的初始的電容十分的小，各種因素形成的寄生電容影響比較大。性價(jià)比 高，功能強(qiáng)大。自 80年代以來(lái) ,在中國(guó)引進(jìn)消化吸收和技術(shù)改造。中國(guó)化電子衡器的發(fā)展，從原先的機(jī)電單一結(jié)合，繼而至如今完整先進(jìn)的電子、數(shù)字智能化發(fā)展。 學(xué)號(hào)： 10446408 常 州 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （ 2020屆） 題 目 基于單片機(jī)的 新型便攜式電子秤的設(shè)計(jì) 學(xué) 生 蔡 琛 學(xué) 院 信息科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 電子 102 校內(nèi)指導(dǎo)教師 韓紅芳 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 講師 二 ○一四年四月 I 基于單片機(jī)的 新型便攜式電子秤的設(shè)計(jì) 摘 要： 電子稱是將測(cè)試和轉(zhuǎn)換技術(shù)、信息的處理分析技術(shù)、計(jì)算機(jī)方面的應(yīng)用技術(shù)和數(shù)字信號(hào)模擬技術(shù)等其他相關(guān)方面的技術(shù)綜合起來(lái)，通過(guò)后期的完備加工形成的一種現(xiàn)代化的稱取重量的儀器。 稱重技術(shù)經(jīng)歷了四個(gè)階段 ,從所有由傳統(tǒng)的機(jī)械部件組成的 機(jī)械稱到電子電路代替機(jī)械部件的機(jī)電結(jié)合秤 ,從集成電路類型和當(dāng)前電子天平。50年代開(kāi)始出現(xiàn)在電子稱重儀器稱重傳感器。并且它可在線修改程序，在不拆分硬件的情況下改變方案的控制。第一：它的功 率較小、阻抗很高，會(huì)很容易的收到周圍信號(hào)的干擾。點(diǎn)陣式的可以顯示各種復(fù)雜的圖形數(shù)據(jù)，并且可以用戶自定義顯示。電容 C5和 C6 的主要作用是幫助振蕩器起振，且振蕩器大小對(duì)振蕩頻率有微 調(diào)作用。 LCD12864價(jià)格也比較便宜。 首先單片機(jī)發(fā)送行掃描代碼，然后進(jìn)行列掃描，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一列出現(xiàn)了低電平時(shí)，即返回相應(yīng)的鍵盤值。 信號(hào)調(diào)理電路電壓放大倍數(shù)的確定 10 +5V 10U AGND U2AOP7AGNDAIN+132567AINOPA272UC210KR21010R1R3C12UC3410KR5R4 10U2B8 圖 6 調(diào)理電路原理圖 圖 6中， U 3R 、 4R 、 5R 、 1C 、 2C 等組成的調(diào)理電路電壓放大倍數(shù)為： 3541RRA R??? （ 27） 設(shè) S為稱重傳感器的靈敏度， maxF 為其最大量程， sU 為稱重傳感器的電源電壓，minM 為稱重傳感器能夠分辨的最小載荷量，則稱重傳感器在最小載荷量 minM 作用下的輸出 minU 為 ： min minmaxsSUUMF? （ 28） 當(dāng) 2 /vS mv? ， max 10F kg? ， 5sUv? ， min 1Mg? 時(shí)， min ?? 。該芯片不但使電子稱的整體的機(jī)器制造成本有了大幅度的降 13 低，還使得機(jī)器整體的功能、性能得到了提高，尤其是可靠性方面有了很大的改善。下一次 A/D 轉(zhuǎn)換的輸入通道和增益是根據(jù)排列中的第 25至排列中的 27個(gè)時(shí)鐘脈沖來(lái)進(jìn)行與之相應(yīng)的選擇，如表 3所示。整流是利用二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)實(shí)現(xiàn)的。 19 A/D端 口 初始 化開(kāi) 始采 集 4位 串行 數(shù) 據(jù)選 擇 下 次 采 集 通道 和 增 益輸 出 數(shù) 據(jù)編 碼返 回