【文章內(nèi)容簡介】 可選擇 10Hz 或 80Hz 的 輸出數(shù)據(jù)速率 ? 同步抑制 50Hz 和 60Hz 的電源干擾 ? 耗電量（含穩(wěn)壓電源電路）：典型工作電流： , 斷電電流： 1181。A ? 工作電壓范圍： ~ ? 工作溫度范圍： 40 ~ +85℃ ? 16 管腳的 SOP16 封裝 圖 7 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 stm32 的介紹 STM32F107 是意法半導(dǎo)體推出全新 STM32 互連型（ Connectivity）系列微控制器中的一款性能較強(qiáng)產(chǎn)品，此 芯片集成了各種高性能工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，且 STM32不同型號產(chǎn)品在引腳和軟件上具有完美的兼容性，可以輕松適應(yīng)更多的應(yīng)用。 新 STM32 的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)包括 10 個定時器、兩個 12 位 1Msample/s AD(模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ) (快速交替模式下 2M sample/s)、兩個 12 位 DA(數(shù)模轉(zhuǎn)換器 )、兩個 I2C 接 9 口、五個 USART 接口和三個 SPI 端口和高質(zhì)量數(shù)字音頻接口 IIS，另外STM32F107 擁有全速 USB（ OTG）接口，兩路 接口，以及以太網(wǎng) 10/100 MAC 模塊。此芯片可以滿足工業(yè)、醫(yī)療、樓宇自動 化、家庭音響和家電市場多種產(chǎn)品需求。 主程序設(shè)計 電子秤的最基本功能為稱重功能，程序設(shè)計的出發(fā)點必須是保證稱重的準(zhǔn)確性。但是由于沒有用壓力傳感器無法測出物體實重，因此在本設(shè)計中設(shè)定了一個重量初始值，再通過按鍵調(diào)整它的大小，并設(shè)定了一個上限值當(dāng)重量到達(dá)上限值時蜂鳴器就會發(fā)出響聲。通過 k5按鍵可以實現(xiàn)其加減 的功能，同樣單價也是這樣調(diào)整的。通過切換鍵 k8 可以使顯示結(jié)果在單價、重量、總價錢之間切換，切換鍵的使用減少了按鍵的使用，節(jié)省了資源。顯示模塊采用的是 12864LCD液晶顯示器，這種顯示器自 帶字符發(fā)生器，因此可直接寫要顯示的字符如“ dj”、“ zl”、“ jq”，或者寫它們的 ASCII 值都會有正確的顯示，大大的簡化了程序的編寫。在編程時，只需把字符（數(shù)據(jù)）寫進(jìn) 12864 液晶，在指定的位置將結(jié)果顯示出來即可，再通過按鍵實現(xiàn)調(diào)整切換等功能。 如下圖 所示： 10 開始 系統(tǒng)初始化 while 大循環(huán) 采集傳感器數(shù)據(jù) 量程判斷 蜂鳴器報警 按鍵值 LCD 顯示 11 按鍵處理程序 在 stm32F107 系統(tǒng)中，鍵盤按連接形式可分為獨立連接鍵盤、矩陣式鍵盤和薄膜開關(guān)。本設(shè)計中用的是獨立連 接式鍵盤。當(dāng)鍵沒有按下時，所有的數(shù)據(jù)輸入線都為高電平；當(dāng)有一按鍵被按下時，與之相連的數(shù)據(jù)輸入線將變?yōu)榈碗娖剑煌ㄟ^相應(yīng)指令，可以判斷是否有按鍵按下。按鍵要正確發(fā)揮作用必須消除抖動。所謂抖動，是一種由于按鍵是機(jī)械式的彈性開關(guān)，通常在按鍵按下和抬起的時候會出現(xiàn)多次閉合或者斷開的現(xiàn)象，如圖 33 所示。通常抖動時間為 5ms~10ms，穩(wěn)定閉合區(qū)的時間由按鍵動作決定， CPU 往往會在閉合抖動時檢測到多次電平的變化。消除硬件抖動有硬件和軟件兩種方式。硬件消抖方法是在按鍵輸入通道上添加去抖動電路，從根本上避免電壓抖動的產(chǎn)生。 軟件消抖方法則采用延遲5~10ms 時間，待電壓穩(wěn)定后，再進(jìn)行狀態(tài)輸入。在本設(shè)計中用延時的方法就足夠了。 圖 8 按鍵時波 形 當(dāng)抖動的問題消除以后，還必須判斷按鍵者是否將按鍵釋放。通常按鍵的穩(wěn)定閉合區(qū)的時間最少也有上百毫秒，是抖動時間的數(shù)十倍，如果按鍵者持續(xù)按下按鍵不松手，那么按鍵一直處于閉合狀態(tài)。這種狀態(tài)會導(dǎo)致 CPU 誤以為按鍵被按多次，為了避免這種錯誤，程序需要判斷按鍵被松開，這樣才是一個完整的按鍵動作。用等待查詢的方法就可以判斷了。 12864 液晶簡介 12 液晶顯示模塊是 128 64 點陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)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(jī)：8位并行及串行兩種連接方式。具有多種功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、睡眠模式等 。 壓力傳感器介紹 將壓力轉(zhuǎn)換為電信號輸出的傳感器。通常把壓力測量儀表中的電測式儀表稱為壓力傳感器。壓力傳感器一般由彈性敏感元件和位移敏感元件（或應(yīng)變計）組成。彈性敏感元件的作用是使被測壓力作用于某個面積上并轉(zhuǎn)換為位移或應(yīng)變，然后由位移敏感元件（見位移傳感器）或應(yīng)變計（見電阻應(yīng)變計、半導(dǎo)體應(yīng)變計）轉(zhuǎn)換為與壓力成一定關(guān)系的電信號。有時把這兩種 元件的功能集于一體，如壓阻式傳感器中的固態(tài)壓力傳感器。壓力是生產(chǎn)過程和航天、航空、國防工業(yè)中的重要過程參數(shù)，不僅需要對它進(jìn)行快速動態(tài)測量，而且還要將測量結(jié)果作數(shù)字化顯示和記錄。 13 結(jié) 論 本設(shè)計的研究課題為智能電子秤的設(shè)計，要求在學(xué)習(xí)并掌握單片機(jī)的工作原理、編程方法及系統(tǒng)設(shè)計的前提下分析電子秤的工作原理、基本功能，最后編寫軟件程序連接硬件電路來實現(xiàn)功能。電子秤基本功能包括顯示和調(diào)節(jié)，需要單價、質(zhì)量、總價的正確顯示和單價大小調(diào)整功能。系統(tǒng)以 stm32 單片機(jī) 為控制芯片，顯示模塊用12864LCD 液晶顯示器顯示實現(xiàn)，調(diào)節(jié)單價模塊和顯示切換模塊采用13 個獨立按鍵的方式。設(shè)計以結(jié)構(gòu)性、可讀性、功能性強(qiáng)的 C 語言作為編程語言，在 Keil uVision 開發(fā)環(huán)境下編寫應(yīng)用程序，采用模塊化編程思想，結(jié)合硬件電路作整體調(diào)試，最終實現(xiàn)電子秤的基本功能。作為單片機(jī)初學(xué)者，通過這次實踐，了解了電子秤的用途及工作原理，熟悉了用 KEIL 編程、 ISP 下載總線驗證程序編寫是否正確的步驟、 PROTEL 軟件的使用等，不僅鍛煉了工程設(shè)計實踐能力，也培養(yǎng)了獨立設(shè)計能力。鞏固了所學(xué)知識，掌握單片機(jī)工 作原理，熟習(xí)硬件、軟件系統(tǒng)設(shè)計的過程，鍛煉動手能力、查閱資料能力、綜合運用知識的能力，以及培養(yǎng)團(tuán)隊合作的精神，為今后工作打下了一定的基礎(chǔ)。 但是此次畢業(yè)設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處，比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解，缺乏對與專業(yè)相關(guān)知識的了解，遇困難容易煩躁，沒耐心實際動手能力差等。 14 參考文獻(xiàn) [1] 趙茂泰 .智能儀器原理及應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè)出版社 .． [2] 馬忠梅等． stm32F107 的 C語言應(yīng)用程序設(shè)計 [M]．北京：北 京航空航天大學(xué)出版社，2020． [3] 劉瑞新 .stm32F107 原理及應(yīng)用教程 [M].機(jī)械工業(yè)出版社， ． [4] 王東峰等． stm32F107C 語言應(yīng)用 100例 [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2020． [5] 李平等． stm32F107入門與開發(fā) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [6] 張毅剛等． MCS51stm32F107應(yīng)用設(shè)計 [M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1997． [7] 沙占友等 .智能傳感器系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè) 出版社， ． [8] 王偉，劉曉平 .高精度數(shù)字電壓表方案設(shè)計 [J].儀表技術(shù) ,2020,(4)： 3639． [9] 江思敏等． Altium Designer(Protel)原理圖與 PCB設(shè)計教程 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [10] 劉守義等． stm32F107 技術(shù)基礎(chǔ) [M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2020． [11] 陳海宴等． 51stm32F107 原理及應(yīng)用 [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020． [12] TINSHARP． TC1602B01 Specification For Approval[EB/OL]． ，2020． [13] Dallas Semiconductor Corp. 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