【正文】 d 51 series You Atmel 89S51 Microcontroller control。筆者采用以 AT89S51 單片機為控制核心，結(jié)合高敏度的電阻式應(yīng)變式壓力傳感器和高精度的 A/D 轉(zhuǎn)換器，設(shè)計稱重系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及軟件、硬件。在稱重傳感器方面,國外電子秤產(chǎn)品的品種和結(jié)構(gòu)又有創(chuàng)新,技術(shù)功能和應(yīng)用范圍不斷擴大,成果舉例如下:(l)美國 Revere 公司研制出 PUS 型具有大氣壓力補償功能的拉壓兩用的稱重傳感器,用于高準(zhǔn)確度檢驗平臺,稱重平臺,準(zhǔn)確度可達(dá) 5000d。這種結(jié)構(gòu),不僅提高了產(chǎn)品的通用性、互換性和可靠性,而且也大大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。稱量范圍 0~5kg,精度為177。報警部分只要是在超重時對使用者發(fā)出警告聲。，以確定選型是否成功。 主控制器模塊方案選型根據(jù)本設(shè)計與主控制系統(tǒng)的功能要求，以及性價比的最大化這里選用 51 單片機。 單片機的最小系統(tǒng)設(shè)計中央處理單元選用我們熟悉的單片機，即最后電路的核心采用最常用、好用和廉價的 ATEMAL 公司的 AT89S51。圖32 電源設(shè)計圖 稱重傳感器的基 本 工 作 原 理傳 感 器 實 際 上 是 一 種 將 質(zhì) 量 信 號 轉(zhuǎn) 變 為 可 測 量 的 電 信 號 輸 出 的 裝 置 。此外，還可用實驗證明，此金屬電阻絲在變形后，電阻率也會有所改變，記作 Δρ。同時考慮到功耗問題 ,此壓差又不易太大,太大則增加 7805 與 7905 本身的功率消耗,增加芯片的升溫,不利于安全。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 100 次。我們的理解是滿刻度時，只能有177。這里說下傳感器的選型方法，可具體參考以下步驟：(f)，轉(zhuǎn)換系數(shù)(f)是表明每一個檢定分度值(V)中有多少個示值單位，是用于把全部示值單位轉(zhuǎn)換為“V”的，它是由初始公稱試驗溫度20℃時，進(jìn)程負(fù)荷試臉下試臉效據(jù)平均值確定的?？刂破鬟€可以通過對擴展 I/O 的控制，對鍵盤進(jìn)行掃描，而后通過鍵盤散轉(zhuǎn)程序，對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制。輸入輸出數(shù)據(jù)與指令可以使用不同的語一言和條形碼 ,并能與外部的控制和數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行通信。對于低容量的電子平臺秤和電子輪軸秤,可采用薄型或超薄型的圓形稱重傳感器,這樣不但降低了成本,而且提高了穩(wěn)定性和可靠性[4]。電子衡器制造技術(shù)及應(yīng)用得到了新發(fā)展。 電 子 稱 重 技 術(shù) 從 靜 態(tài) 稱 重 向 動 態(tài) 稱 重 發(fā) 展 ：計 量 方 法 從 模 擬 測 量 向 數(shù) 字 測 量 發(fā) 展 ； 測 量 特 點 從 單 參 數(shù) 測 量 向 多 參 數(shù) 測 量發(fā) 展 ， 特 別 是 對 快 速 稱 重 和 動 態(tài) 稱 重 的 研 究 與 應(yīng) 用 。其中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。IT0=1。 //輸出個位 AGAIN=1。AGAIN=0。 //計數(shù)初值IT0=1。X)。最后我要深深地感謝我的家人，正是他們含辛茹苦地把我養(yǎng)育成人，在生活和學(xué)習(xí)上給予我無盡的愛、理解和支持，才使我時刻充滿信心和勇氣，克服成長路上的種種困難，順利的完成大學(xué)學(xué)習(xí)。超聲波測距的算法設(shè)計原理為超聲波發(fā)生器 T 在某一時刻發(fā)出一個超聲波信號，當(dāng)這個超聲波遇到被測物體后反射回來，就被超聲波接收器 R 所接收到。輸出端采兩個反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動能力。根據(jù)實際情況可以修改超聲波發(fā)生子程序每次發(fā)送的脈沖寬度和兩次測量的間隔時間，以適應(yīng)不同距離的測量需要。 主程序首先是對系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時器 T0 工作模式為 16 位定時計數(shù)器模式。AGAIN=0。 //計數(shù)初值IT0=1。限制該系統(tǒng)的最大可測距離存在 4 個因素：超聲波的幅度、反射的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。發(fā)射出去的超聲波經(jīng)障礙物反射回來后，由超聲波接收頭接收到信號，通過接收電路的檢波放大、積分整形及一系列處理,送至單片機。如果測距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補償?shù)姆椒右孕Ｕ?。但就目前技術(shù)水平來說，人們可以具體利用的測距技術(shù)還十分有限，因此，這是一個正在蓬勃發(fā)展而又有無限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。本設(shè)計采用以 AT89C51 單片機為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測距儀的硬件電路和軟件設(shè)計方法。整個電路采用模塊化設(shè)計，由主程序、預(yù)置子程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子程序等模塊組成。32 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計10 超聲波發(fā)生子程序與超聲波接受中斷程序15參考文獻(xiàn)19附 錄 三 程序清單 展望未來，超聲波測距儀作為一種新型的非常重要有用的工具在各方面都將有很大的發(fā)展空間，它將朝著更加高定位高精度的方向發(fā)展，以滿足日益發(fā)展的社會需求，如聲納的發(fā)展趨勢基本為：研制具有更高定位精度的被動測距聲納，以滿足水中武器實施全隱蔽攻擊的需要；繼續(xù)發(fā)展采用低頻線譜檢測的潛艇拖曳線列陣聲納，實現(xiàn)超遠(yuǎn)程的被動探測和識別；研制更適合于淺海工作的潛艇聲納，特別是解決淺海水中目標(biāo)識別問題；大力降低潛艇自噪聲，改善潛艇聲納的工作環(huán)境。表 11 超聲波波速與溫度的關(guān)系表溫度（℃） 30 20 10 0 10 20 30 100聲速（m／s）313 319 325 323 338 344 349 386Ⅰ. 超聲波測距儀原理框圖如下圖單片機發(fā)出 40kHZ 的信號，經(jīng)放大后通過超聲波發(fā)射器輸出；超聲波接收器將接收到的超聲波信號經(jīng)放大器放大，用鎖相環(huán)電路進(jìn)行檢波處理后，啟動單片機中斷程序，測得時間為 t，再由軟件進(jìn)行判別、計算，得出距離數(shù)并送 LED 顯示。單片機利用聲波的傳播速度和發(fā)射脈沖到接收反射脈沖的時間間隔計算出障礙物的距離,并由單片機控制顯示出來。接收換能器對聲波脈沖的直接接收能力將決定最小的可測距離。 //INT0 負(fù)脈沖觸發(fā)EA=1。 //TR0=1。置位總中斷允許位 EA 并給顯示端口 P0 和 P1 清 0。根據(jù)所設(shè)計的電路參數(shù)和程序，測距儀能測的范圍為 ～，測距儀最大誤差不超過 1cm。上位電阻 R1O、R11 一方面可以提高反向器 74LS04 輸出高電平的驅(qū)動能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩時間。這樣只要計算出從發(fā)出超聲波信號到接收到返回信號所用的時間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。 還有許許多多給予我學(xué)業(yè)上鼓勵和幫助的朋友，在此無法一一列舉，在此也一并表示忠心地感謝！ 參考文獻(xiàn) ,5:2932 CPLD 的超聲波測距儀研制. 無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報.2022,4(3):810,2022:138152,2022:2746,劉民,19(6):2628,.2022,18:9496 Hauptmann, Ralf Lucklum, Bernd Henning. Ultrasonic Sensors for Process Control. Sensors ,3: 163207,.2022,12(6):144145. Otto. Sensors for Distance Measurement and Their Applications in Automobiles. Sensors ,10:231255,龔壁建,23(6):811,. ,1:109 LM92 .2022,6:5859 Moritake, Hiroomi Recognition System Using Two Ultrasonic Sensors and Combinational Logic Circuit. Electronics and Communications in ,88(7):3342附 錄附錄一超聲波測距電路原理圖超聲波測距電路原理圖 附錄二超聲波測距模擬反射延遲 10 秒和延遲 20 秒的 LED 顯示超聲波測距模擬反射延遲 10 秒超聲波測距模擬反射延遲 20 秒附錄三主程序清單INCLUDE DEFINE UCHAR UNSIGNED CHARDEFINE ULONG UNSIGNED LONGDEFINE UINT UNSIGNED INTSBIT OUT=P3^7。}VOID DISPLAY(VOID) //數(shù)碼管顯示子程序{P0=TAB[BWEI]。 //INT0 負(fù)脈沖觸發(fā)EA=1。 //TR0=1。 //接收正確 AGAIN=1 }模擬反射程序CLUDE INCLUDE DEFINE UCHAR UNSIGNED CHARDEFINE UINT UNSIGNED INTSBIT OUT=P1^1。EX0=1。 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 在控制器內(nèi)部經(jīng)過一系列的運算——即數(shù)據(jù)處理才能得到。 通 過 分 析 近 年 來 電 子 衡器 產(chǎn) 品 的 發(fā) 展 情 況 及 國 內(nèi) 外 市 場 的 需 求 ， 電 子 衡 器 總 的 發(fā) 展 趨 勢 是 小 型 化 、模 塊 化 、 集 成 化 、 智 能 化 ； 其 技 術(shù) 性 能 趨 向 是 速 率 高 、 準(zhǔn) 確 度 高 、 穩(wěn) 定 性 高 、可 靠 性 高 ； 其 功 能 趨 向 是 稱 重 計 量 的 控 制 信 息 和 非 控 制 信 息 并 重 的 “智 能 化 ”功 能 ； 其 應(yīng) 用 性 能 趨 向 于 綜 合 性 和 組 合 性 。電子稱重技術(shù)從靜態(tài)稱重向動態(tài)稱重發(fā)展：計量方法從模擬測量向數(shù)字測量發(fā)展；測量特點從單參數(shù)測量向多參數(shù)測量發(fā)展，特別是對快速稱重和動態(tài)稱重的研究與應(yīng)用。對中等或較大容量的電子平臺秤、電子地上衡,已經(jīng)出現(xiàn)了采用方形或長方形閉合截面的薄壁型鋼焊接成秤體,這是一種很有發(fā)展一前途的秤體結(jié)構(gòu)。我國衡器行業(yè)使用面最廣、產(chǎn)銷量最大的計量產(chǎn)品是非自動衡器。數(shù)據(jù)顯示部分根據(jù)需要實現(xiàn)顯示功能。，所謂“參比值”即是 “理論示值”或“理想示值“。5g 的誤差，精度要求較高。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。根據(jù)變壓器副邊電壓與經(jīng)過濾波后輸出電壓關(guān)系可知,副邊電壓約為177。對式（32）求全微分，即求出電阻絲伸長后，他的電阻值改變了多少。5V 電源，電源設(shè)計圖如圖 32 所示。AT89S 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。方案二：選用 12 位逐次比較式 ADC，此方案經(jīng)小信號放大、調(diào)理電路，可直接連接單片機，也可以可滿足精度要求，故采用此方案。5 伏電壓。目前我國產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中列入的十大類衡器已實現(xiàn)了電子化 題 設(shè) 計 要 求設(shè)計出硬件電路。(2)模塊化對于大型或超大型的承載器結(jié)構(gòu),如大型靜動態(tài)電子汽車衡等,己開始采用幾種長度的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的模塊,經(jīng)過分體組合,而產(chǎn)生新的品種和規(guī)格。特別是在準(zhǔn)確度和可靠性等方面有了很大的提高。 課 題 研 究 目 的 與 意 義隨著自動化測試技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的稱重系統(tǒng)在功能、精度、性價比等方面已難以滿足人們的需要，尤其在智能化、便捷式、對微小質(zhì)量的測量方面更顯得力不從心。關(guān)鍵詞：稱重儀；單片機；LEDAbstractThe design is based on SCM weighing instrument, and its hardware design, including minimum system microcontroller, A / D converter, load cell, voice circuits, LED display circuit, 177。EX0=0。TH0=0XFF。X20。 //開外部 INT0 中斷AGAIN=1。DELAY1MS(2)。 //接收SBIT ON=P1^1。當(dāng)收到超聲波反射波時，接收電路輸出端產(chǎn)生一個負(fù)跳變，在 INT0 或 INT1 端產(chǎn)生一個中斷請求信號，單片機響應(yīng)外部中斷請求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時間差，計算距離。超聲波換能器內(nèi)部有兩個壓電晶片和一個換能板。軟件的調(diào)試程序見附錄一總 結(jié)由于時間和其它客觀上的原因，此次設(shè)計沒有做出實物。由于采用的是12 MHz 的晶 振，計數(shù)器每計一個數(shù)就是 1μs，當(dāng)主程序檢測到接收成功的標(biāo)志位后，將計數(shù)器 T0 中的數(shù)（即超聲波來回所用的時間）按式（2）計算，即可得被測物體與測距儀之間的距離，設(shè)計時取 20℃時的聲速為 344 m/s 則有： d=(ct)/2=172T0/10000cm (2) 其中，T0 為計數(shù)器 T0 的計算值。X20。 //開外部 INT0 中斷AGAIN=1。由于超聲波屬于聲波范圍，其波速 C 與溫度有關(guān)。傳感器輸入端與發(fā)射接收電路相連,接收電路輸出端與單片機相連接,單片機的輸出端與顯示電路輸入端相連接。利用超聲波檢測距離，設(shè)計比較方便，計算處理也較簡單，并且在測量精度方面也能達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等自動化的使