【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 S，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過(guò)DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。 人機(jī)交互部分 鍵盤(pán)輸入 鍵盤(pán)輸入是人機(jī)交互界面中重要的組成部分，它是系統(tǒng)接受用戶指令的直接途徑。鍵盤(pán)是由若干個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)組成，鍵的多少根據(jù)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的用途而定。鍵盤(pán)由許多鍵組成，每一個(gè)鍵相當(dāng)于一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，當(dāng)鍵按下時(shí)，觸點(diǎn)閉合，當(dāng)鍵松開(kāi)時(shí)，觸點(diǎn)斷開(kāi)。單片機(jī)接收到按鍵的觸點(diǎn)信號(hào)后作相應(yīng)的功能處理。因此，相對(duì)于單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)鍵盤(pán)接口信號(hào)是輸入信號(hào)。 輸出顯示 采用LCD1602英文顯示屏顯示，此方案顯示直觀，而且編程簡(jiǎn)單。如圖25所示。圖25根據(jù)以上設(shè)計(jì)方案，控制模塊部分采用單片機(jī)AT89C51為控制核心部件，實(shí)現(xiàn)電子稱(chēng)的基本控制功能。 數(shù)據(jù)采集部分由PM23型稱(chēng)重傳感器、LM358放大器件、A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0832等部分組成。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)采集部分 稱(chēng)重傳感器
電阻應(yīng)變式壓力傳感器主要由彈性體、電阻應(yīng)變片電纜線等組成，內(nèi)部線路采用惠更斯電橋，當(dāng)彈性體承受載荷產(chǎn)生變形時(shí)，電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）受到拉伸或壓縮應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。瑥亩闺姌蚴テ胶?，產(chǎn)生相應(yīng)的差動(dòng)信號(hào)，供后續(xù)電路測(cè)量和處理 。如圖31圖31 當(dāng)垂直正壓力P作用于梁上時(shí)，梁產(chǎn)生形變，電阻應(yīng)變片R1，R3受壓彎拉伸，阻值增加；R2，R4受壓縮，阻值減?。浑姌蚴テ胶?，產(chǎn)生不平衡電壓，與作用在傳感器上載荷P成正比，從而將非電量轉(zhuǎn)化成為電量輸出。工作原理如下圖32所示。
圖32 信號(hào)放大處理 采用LM358放大電路，4端接收PM23型稱(chēng)重傳感器的正負(fù)信號(hào)，經(jīng)過(guò)358的放大電路處理放大后傳輸?shù)紸DC0832。 原理圖如圖33所示：圖33 信號(hào)轉(zhuǎn)換 通過(guò)以上信號(hào)放大處理，采用ADC0832將傳感器信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后形成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。由于ADC0832為雙通道A/D轉(zhuǎn)換，采用CH0通道輸入，CS端片選使能，接單片機(jī)的P24端，VCC接電源正，GND接地，CLK為芯片時(shí)鐘輸入，接單片機(jī)的P25端，DI、DO共同接P26端。
原理圖如圖35所示圖34 單片機(jī)控制部分 AT89C51單片機(jī)是ATMEL公司新近推出的高檔型AT89S系列單片機(jī)中的增強(qiáng)型產(chǎn)品。ATMEL公司是美國(guó)20世紀(jì)80年代中期成立并發(fā)展起來(lái)的半導(dǎo)體公司。該公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于推出Flash存儲(chǔ)器技術(shù)和高質(zhì)量、高可靠性的生產(chǎn)技術(shù)，它率先將獨(dú)特的Flash存儲(chǔ)技術(shù)注入于單片機(jī)產(chǎn)品中。其推出的AT89系列單片機(jī)，在世界電子技術(shù)行業(yè)中引起了極大的反響，在國(guó)內(nèi)也受到廣大用戶歡迎。AT89S52具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，看門(mén)狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。引腳封裝如下圖35所示:圖35 人機(jī)交互部分 鍵盤(pán) 在該課題設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)單運(yùn)用了鍵盤(pán)按鈕的功能，在單片機(jī)的復(fù)位開(kāi)關(guān)上采用了鍵盤(pán)，使用鍵盤(pán)可以使該電子稱(chēng)設(shè)計(jì)更顯人性化。 原理圖如下圖36所示：圖36 LCD在顯示方面，采用了LCD液晶顯示，簡(jiǎn)潔明了。管腳與單片機(jī)的P0^0P0^7端相接。 原理圖如下圖37所示：圖 374 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)中，一般工作量較大，特別是對(duì)那些控制系統(tǒng)比較復(fù)雜的情況。如果是機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)人員，往往需要同時(shí)考慮單片機(jī)的軟硬件資源分配。程序設(shè)計(jì)是一件復(fù)雜的工作，為了把復(fù)雜的工作條理化，就要有相應(yīng)的步驟和方法。其步驟可概括為以下三點(diǎn)：
（1）分析系統(tǒng)控制要求，確定算法：對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行具體的分析，找出合理的計(jì)算方法及適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而確定編寫(xiě)程序的步驟。這是能否編制出高質(zhì)量程序的關(guān)鍵。
（2）根據(jù)算法畫(huà)流程圖：畫(huà)程序框圖可以把算法和解題步驟逐步具體化，以減少出錯(cuò)的可能性。
（3）編寫(xiě)程序：根據(jù)程序框圖所表示的算法和步驟，選用適當(dāng)?shù)闹噶钆帕衅饋?lái)，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體，即程序。 程序數(shù)據(jù)的一種理想方法是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)是對(duì)利用到的控制結(jié)構(gòu)類(lèi)程序做適當(dāng)?shù)南拗?，特別是限制轉(zhuǎn)向語(yǔ)句(或指令)的使用，從而控制了程序的復(fù)雜性，力求程序的上、下文順序與執(zhí)行流程保持一致性，使程序易讀易理解，減少邏輯錯(cuò)誤和易于修改、調(diào)試。 根據(jù)系統(tǒng)的控制任務(wù)，本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要由主函數(shù)程序、按鍵子程序、LED顯示子程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、語(yǔ)音播報(bào)子程序組成。 編程語(yǔ)言的選擇 C語(yǔ)言是一種通用的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，在國(guó)際上非常流行。它既可以用來(lái)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)程序，也可以用來(lái)編寫(xiě)一般的應(yīng)用程序。以前計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)軟件主要用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)更是如此。C語(yǔ)言是當(dāng)前最流行的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它像其它高級(jí)語(yǔ)言一樣，面向用戶，面向解題的過(guò)程，編程者不必熟悉具體的計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和指令；C語(yǔ)言又像匯編語(yǔ)言一樣，可以對(duì)機(jī)器硬件進(jìn)行操作。如進(jìn)行端口I，0操作、位操作、地址操作，并可內(nèi)嵌匯編指令，將匯編指令當(dāng)作它的語(yǔ)句一樣。我們知道，匯編語(yǔ)言將涉及計(jì)算機(jī)硬件，所以C語(yǔ)言又像低級(jí)語(yǔ)言一樣，可以對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行控制，因此人們把它稱(chēng)為介于高級(jí)語(yǔ)言與低級(jí)語(yǔ)言之間的一種中級(jí)語(yǔ)言。正是因?yàn)镃語(yǔ)言具有這樣的特性，所以很適合編寫(xiě)要對(duì)硬件進(jìn)行操作的軟件程序。本文采用C語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)．因?yàn)榇讼到y(tǒng)軟件比較，其存儲(chǔ)量較大，因此必須應(yīng)用C語(yǔ)言編程了。 主程序流程圖
電子稱(chēng)主函數(shù)流程圖如圖41所示：圖415 電子稱(chēng)稱(chēng)重軟件仿真結(jié)論一、 工作及結(jié)論
熟悉單片機(jī)功能及工作特性，掌握其接口擴(kuò)展方法。
通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)采集部分的分析，了解了各種傳感器、放大器及A/D轉(zhuǎn)換器有了更深的認(rèn)識(shí)。
對(duì)鍵盤(pán)和顯示器進(jìn)行選型比較，得出各種型號(hào)優(yōu)劣比。
采用面向?qū)ο蟮乃枷?，分層次、分模塊構(gòu)建設(shè)計(jì)的總體框架。
二、 存在的問(wèn)題
在這次設(shè)計(jì)中方案考慮不夠完全，在測(cè)量精度上有待提高。
沒(méi)有擴(kuò)展更多電路，如溫度測(cè)量電路等，可以精確測(cè)量出實(shí)時(shí)溫度。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠優(yōu)化，有待改善。比如過(guò)載的時(shí)候沒(méi)有設(shè)計(jì)蜂鳴器報(bào)警。
對(duì)各種實(shí)用芯片價(jià)格了解不夠，選擇上任有欠缺，所選的稱(chēng)重傳感器價(jià)格較貴。 這些都為我今后的學(xué)習(xí)和工作留下了積極的影響。致謝在報(bào)告完成之際，有很多人給予了我?guī)椭凸膭?lì)。 在這里要衷心感謝即將審閱此論文的各位老師，感謝他們?yōu)楸菊撐奶岢鰧氋F的意見(jiàn)和
建議。題到硬件設(shè)計(jì)再到軟件開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程，都得到了老師的悉心指導(dǎo)和熱情關(guān)懷，老師及時(shí)的給予了我很多建設(shè)性的指導(dǎo)意見(jiàn)和修改建議，使我此次畢業(yè)設(shè)計(jì)最終得以順利的完成。在此，謹(jǐn)對(duì)老師的辛勤培養(yǎng)和關(guān)心致以最衷心的感謝！
然后要感謝的是我的同學(xué)朋友們，他們?cè)谡麄€(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給了我巨大的幫助，再次表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn) [1]劉九卿．展望21世紀(jì)初電子稱(chēng)重技術(shù)的發(fā)展[J]，自動(dòng)化儀表，第20卷第10期1999年10月．
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