【文章內容簡介】 便，適于在傳感器電路中應用。如圖32所示，圖中 為增益調節(jié)電阻，整個芯片僅 為外接電阻，而運放 為增益為1的差動輸入放大器。利用理想運放條件可列寫方程。 進行模數(shù)變換時，從啟動變換到變換結束的數(shù)字量輸出，需要一定的時間，即A/D轉換的孔徑時間。當輸入信號頻率較高，由于孔徑時間的存在，會造成較大的轉換誤差；為了防止誤差需在中間加一個功能器件采樣/保持器，進行有效、正確的數(shù)據(jù)采集。采樣/保持器通常由保持電容器、模擬開關和運算放大器組成。其中對于低速場合可以采用繼電器作為開關以減小開關漏電流的影響；在高速場合也可以用晶體管、場效應管來作為開關。 采樣保持器的原理：如圖，當開關閉合時，V1通過限電流電阻向電容C充電，在電容值合理的情況下，V0隨Vi的變化而變化；當K斷開時，由于電容C有一定的容量，此時輸出V0保持輸入信號再開斷開瞬間的電平值。 在模擬信號輸入通道中，是否需要加采樣/保持器，取決于模擬信號的變化頻率和A/D轉換器的孔徑時間；對快速過程信號，當最大孔徑誤差超過允許值時，必須在A/D轉換器前加采樣/保持器。但如果輸入模擬量是直流量或者被測信號模擬量隨時間變化非常緩慢，采樣/保持（S/H）電路可以省去。 A/D轉換器設計中A/D轉換器用的是ADC0809 A/D轉換器，它是8路8位逐次逼近式轉換器，結果為8位二進制數(shù)據(jù)，轉換時間短（一般在級），滿足題目要求的“實時采樣”，%上下，比較適中，適用于一般場合。由圖35可見，單片機通過讀控制線WR和0809片選線控制啟動A/D轉換及輸入通道地址鎖存，寫控制線WR與ADC0809片選線控制輸出允許。由于ADC0809具有通道地址鎖存功能，、。模擬電壓由IN0通道輸入，A/D采樣電壓在0～5v之間變化。所模擬通道IN0地址口為0AOOOH，但是ADC0809無內置時鐘，所以CLOCK由外部時鐘信號控制。 顯示電路的設計 顯示部分可以將處理得出的信號在顯示器上顯示，讓人們直觀的看到被測體的質量，也可以進行報警提示。LCD液晶顯示器是一種極低功耗顯示器，從電子表到計算器，從袖珍時儀表到便攜式微型計算機以及一些文字處理機都廣泛利用了液晶顯示器。本設計采用的顯示模塊是12864點陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內置8192個中文漢字（16X16點陣）、128個字符（8X16點陣）及64X256點陣顯示RAM（GDRAM）。可與CPU直接接口，提供兩種界面來連接微處理機：8位并行及串行兩種連接方式。具有多種功能：光標顯示、畫面移位、睡眠模式等。 鍵盤電路的設計利用鍵盤可選擇電子秤工作模式、設定測量上限等。鍵盤部分采用矩陣式的鍵盤，采用這種結構的特點是把檢測線分為兩組，一組為行線，一組為列線，按鍵放在行線和列線的交叉點上。矩陣式的鍵盤的優(yōu)點是需要的測試線的數(shù)量少，對于一個MN的矩陣鍵盤與主機連接只需要M+N條測試線，這樣鍵盤的規(guī)模越大，矩陣時鍵盤的有點越顯著，當需要的按鍵數(shù)目大于8時，一般都采用矩陣式鍵盤。第4章 電子秤的軟件設計 引言軟件設計一般按下列步驟進行：即先分析儀器系統(tǒng)對軟件的要求；然后在此基礎上進行軟件總體設計，包括程序整體結構設計和對程序進行模塊化設計，模塊化設計即將程序劃分為若干個相對獨立的模塊；接著畫出每一個專用模塊的詳細流程圖，并選擇合適的語言編寫程序；最后按照軟件總體設計時給出的結構框圖，將各模塊連接成一個完整的程序。在主程序的設計中要合理地調用各模塊程序，特別注意各模塊的入口、出口及對硬件的、資源占用情況。采用模塊化設計方法以后依據(jù)儀表的功能要求將軟件的初始化模塊、轉換模塊、顯示模塊、比較報警模塊、鍵盤輸入模塊、鍵功能處理模塊、延時模塊。分別進行設計和調試，然后把它們連接起來，進行總調。 而硬件分成主機、過程通道、人機聯(lián)系部件、通信接口和電源等模塊。模塊化設計的優(yōu)點是：無論是硬件還是軟件，每一個模塊都相對獨立，故能獨立地進行設計、研制、調試和修改，從而使復雜的工作得以簡化。模塊之間的相互獨立也有助于研制任務的分解和設計人員之間的分工合作，這樣可提高工作效率和儀表的研制速度。上述各種軟、硬件模塊的研制調試完成之后，還需要將它們按一定的方法連接起來，才能構成完整的儀表，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和輸出等各種功能。軟件模塊的連接，一般是通過監(jiān)控主程序調用各種功能模塊，或采用中斷的方法實時地執(zhí)行相應的服務模塊來實現(xiàn)，并且按功能層次繼續(xù)調用下一級模塊。模塊之間的聯(lián)系是由數(shù)據(jù)接口（數(shù)據(jù)緩沖器和標志狀態(tài)）來完成的。硬件模塊的連接，是通過商業(yè)化的模板進行連接完成的。智能儀器的設計既要滿足設定的功能的完成如計算等功能的任務功能程序，也要有可以監(jiān)控儀器儀表正工作，保證其可靠性方面的監(jiān)控程序。整個智能儀器的測量都是智能儀器自動完成的，所以設計一套功能完備的監(jiān)控程序是必須的也是必要的。監(jiān)控程序的主要作用是實時的響應來自系統(tǒng)的各種信息，按信息的類別進行處理；當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能自動的采取有效的措施，消除故障，保證系統(tǒng)能夠繼續(xù)進行正常工作。 數(shù)據(jù)處理子程序的設計數(shù)據(jù)處理子程序是整個程序的核心。主要用來調整輸入值系數(shù)，使輸出滿足量程要求。另外完成A/D的采樣結果從十六進制數(shù)向十進制數(shù)形式轉化。4．3．1系數(shù)調整在IN0輸入的數(shù)最大為5V，為十六進制向十進制轉換方便，將系數(shù)放大100倍。并用小數(shù)點位置的變化體現(xiàn)這一過程。因而系數(shù)為： 4．3．2數(shù)制轉換數(shù)制之間的轉換：在二進制數(shù)制中，每向左移一位表示數(shù)乘二倍。以每四位作為一組對數(shù)分組，當?shù)谒奈幌虻谖逦贿M位時，數(shù)由8變到16，若按十進制數(shù)制規(guī)則讀數(shù)，則丟失6，所以應進行加六調整。DA指令可完成這一調整?？梢姅?shù)制之間的轉換可以通過移位的方法實現(xiàn)。其中，移出數(shù)據(jù)的保存可以通過自乘再加進位的方法實現(xiàn)，因為乘二表示左移一位，左移后，低位進一，則需加一。否則，加零。而通過移位已將要移入的尾數(shù)保存在了進位位中，所以能實現(xiàn)。 數(shù)據(jù)采集子程序的設計數(shù)據(jù)采集用A/D0809芯片來完成，主要分為