【文章內(nèi)容簡介】 Intel 公司的 MCS— 51單片機系統(tǒng)。 MCS— 51 系列的典型的結(jié)構(gòu)，完善的總線， SFR 的集中管理模式，位操作系統(tǒng)和面向控制功能的LED 顯示 稱重傳感 器 AD 轉(zhuǎn)換器 AT89C51 單片機 放大電路 鍵盤輸入 輸出控制電 路路 豐富指令系統(tǒng)，為單片機的發(fā)展奠定了 良好的基礎(chǔ)。 單片機就是在一塊半導(dǎo)體硅片上集成了微處理器（ CPU），存儲器（ RAM,ROM,EPROM） 和各種輸入、輸出接口（定時器 /計數(shù)器，并行I/O 口，串行口， A/D 轉(zhuǎn)換器以及脈寬調(diào)制器 PWM 等），這樣一塊集成電路芯片具有一臺計算機的屬性，因而被稱為單片微型計算機，簡稱單片機。 單片機的選擇 本設(shè)計采用的是 AT89C51 單片機 ， 89C51 單片機是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，89C51 單片機與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 89C51 單片機是一種高效微控制器， 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。 1）主要特性： ? 與 MCS51 兼容 ? 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 ? 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ? 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 ? 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz ? 三級程序存儲器鎖定 ? 128*8 位內(nèi)部 RAM ? 32 可編程 I/O 線 ? 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 ? 5 個中斷源 ? 可編程串行通道 ? 低功耗的閑置和掉電模式 ? 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 2）引腳圖： AT89C51 單片機引腳圖如下圖所示： 3）引腳說明： ① 電源引腳 ： Vcc（ 40 腳）：典型值＋ 5V。 Vss（ 20 腳）：接低電平。 ② 外部晶振 ： X X2 分別與晶體兩端相連接。當(dāng)采用外部時鐘信號時， X2 接振蕩信號， X1接地 ③ 輸入輸出口引腳： P0 口： I/O 雙向口。 作輸入口時，應(yīng)先軟件置 “ 1” 。 P1 口： I/O 雙向口。作輸入口時，應(yīng)先軟件置 “ 1” 。 P2 口： I/O 雙向口。作輸入口時，應(yīng)先軟件置 “ 1” 。 P3 口： I/O 雙向口。作輸入口時，應(yīng)先軟件置 “ 1” 。 ④ 控制引腳： RST/Vpd、 ALE/PROG、 PSEN、 EA/Vpp 組成了 MSC51 的控制總線。 RST/Vpd（ 9腳）：復(fù)位信號輸入端（高電平有效）。 第二功能：加 +5V 備用電源，可以實 現(xiàn)掉電保護 RAM 信息不丟失。 ALE/PROG(30 腳）：地址鎖存信號輸出端。 第二功能：編程脈沖輸入。 PSEN（ 29腳）：外部程序存儲器讀選通信號。 EA/Vpp(31 腳）：外部程序存儲器使能端。 第二功能：編程電壓輸入端（ +21V）。 4）詳細說明 P0 口 ：是一個 8 位漏極開路輸出型雙向 I/O 端口。作為輸出端口時，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 輸入，對端口寫 1 時，又可作高阻抗輸入端用。在訪問外部程序或數(shù)據(jù)存儲器時，它是時分多路 轉(zhuǎn)換的地址（低 8 位） /數(shù)據(jù)總線 ， 在訪問期間將激活內(nèi)部的上拉電阻。 P1 口 ： P1 口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 端口。 P1 口的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。對端口寫 1 時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可作輸入口。 P2 口作輸入口使用時，因為內(nèi)部有上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流。 P2 口 ： P2 口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 端口。 P2 口的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。對端口寫 1 時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高 電位，這時可作輸入口。 P2 口作輸入口使用時，因為內(nèi)部有上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流。 在訪問外部程序存儲器時和 16 位外部地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX @DPTR）時，P2 口送出高 8 位地址。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX @RI）時， P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器 (SFR)區(qū)中的 P2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不會改變。 P3 口 ： P3 口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 端口。 P3 口的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。對 端口寫 1 時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可作輸入口。 P3 口作輸入口使用時，因為內(nèi)部有上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流 。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作 外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才 起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加 密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 數(shù)據(jù)采集部分 水泥包裝的數(shù)據(jù)采集部分主要包括稱重傳感器、放大處理電路、 A\D 轉(zhuǎn)換電路。 傳感器的選擇 本設(shè)計采用了 HMD1003 型電阻應(yīng)變式稱重傳感器 。 電阻應(yīng)變式稱重傳感器是基于這樣一個原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形， 使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。?，再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。 其工作原理如下圖 321 所示： 321 稱重傳感器原理圖 HMD1003 型電阻應(yīng)變式稱重傳感器 主要技術(shù)指標如下： 技術(shù)指標 單位 參數(shù) 型號 HMD1003 綜合誤差 輸出靈敏度 mV/V 177。 % 非線性 %. 177。 177。 重復(fù) 性 %. 蠕變 (30min) % 177。 177。 零點溫度漂移 %℃ ≤ ≤ 額定輸出溫度漂移 %℃ ≤ ≤ 零點輸出 %FS 177。 1 輸入電阻 Ω 400177。 30 輸出電阻 Ω 350177。 3 絕緣電阻 MΩ ≥ 5000 推薦激勵電壓 V（ DC/AC） 5~12 工作溫度范圍 ℃ 30~+80 過載能力 %. 150 量程 10~200kg 防護等級 IP66 表 321 HMD1003 型電阻應(yīng)變式稱重傳感器 主要技術(shù)指標 主要特點如下： 結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護方便 綜合精度高 結(jié)構(gòu)緊湊 安裝高度低 長期穩(wěn)定性好 適用于：機電結(jié)合秤、包裝秤、料斗秤 放大電路的選擇 稱重