【導(dǎo)讀】為了改變傳統(tǒng)稱重工具在使用上存在的問題，在本設(shè)計(jì)中將智能化、自。動(dòng)化、人性化用在了電子秤重控制系統(tǒng)中。本系統(tǒng)主要由單片機(jī)來控制，感知。物體重量部分由稱重傳感器及A/D轉(zhuǎn)換器組成，控制部分由單片和電機(jī)等組成，計(jì)簡(jiǎn)單、使用方便直觀、速度快、測(cè)量準(zhǔn)確、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)?？梢哉f,此設(shè)計(jì)所完成的電子皮帶秤很大程度上滿足。了工業(yè)應(yīng)用需求。量成一定函數(shù)關(guān)系的電信號(hào)。功能開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行必要的判斷、分析、由相應(yīng)的軟件來控制各種運(yùn)算。一般地信號(hào)的放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換以及信號(hào)各種運(yùn)算處理都在各自。儀表或電路中完成。

　　

【正文】 改變看門狗定時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短。 【 11】 其外部管腳圖如圖 。 圖 X5045管腳圖 2. X5045內(nèi)部部分功能介紹 (1) 看門狗 看門狗定時(shí)器對(duì)微處理器提供了獨(dú)立的保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)故障程序飛車，只要看門狗定時(shí)器計(jì)時(shí)達(dá)到其編程的超時(shí)極限， RESET 引腳立即自身產(chǎn)生高電平復(fù)位信號(hào)。 高電平變化 (上升沿 )將復(fù)位看門狗定時(shí)器。 (2) 電壓監(jiān)控 當(dāng)電流電壓 Vcc降至最小轉(zhuǎn)換點(diǎn)以下，芯片的 RESET 引腳立即產(chǎn)生復(fù) 位 信號(hào)，這樣電源接通和關(guān)斷瞬間電源電壓不穩(wěn)定就不會(huì)造成系統(tǒng)死機(jī)，數(shù)據(jù)誤寫及誤動(dòng)作等故障。 (3) EEPROM 存儲(chǔ) 器 芯片內(nèi)部的存貯器采用 CMOS工藝的 4096位串行 EEPROM。 它的內(nèi)河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 21 部按 5128 組織。每個(gè)字節(jié)可擦寫 10萬(wàn)次以上，內(nèi)部數(shù)據(jù)可保存 100年以上．使用簡(jiǎn)單的 3線總線串行外設(shè)接口 (SPI)，就可對(duì)芯片進(jìn)行讀寫操作，一次最多寫 4個(gè)字節(jié)。 3. X5045芯片的 工作原理 X5045內(nèi)含一個(gè) 8位的指令寄存器，對(duì)芯片的所有操作都需通過對(duì)指令寄存器寫命令來完成， 其 指令集 如 表 32所示 。所有指令、地址和數(shù)據(jù)都是以高位 (MSB)在前的方式串行傳送，讀和寫指令的第 3位包含了高地址位 A8。 表 32 X5045指令集 74LS374 芯片和 74LS145 芯片介紹 74LS374 鎖存驅(qū)動(dòng)芯片引腳說明 ： 【 12】 D0～ D7 數(shù)據(jù)輸入端 ； OE 三態(tài)允許控制端（低電平有效） ； CP 時(shí)鐘輸入端 ； O0～ O7 輸出端 。 74LS374 的輸出端 O0～ O7可直接與總線相連。當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時(shí)， O0～ O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng) OE 為高電平時(shí)， O0～O7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當(dāng)時(shí)鐘端 CP 脈沖上升沿的作用下， 端口 O 隨數(shù)據(jù) 端口 D 而變。由于CP端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 為 400mV。74LS374 的引腳圖如 所示。 指令名 指令格式 操作 WREN 0000 0110 設(shè)置 寫使能鎖存器允許寫 WRDI 0000 0100 復(fù)位寫使能鎖存器禁止寫 RDSR 0000 0101 讀狀態(tài)寄存器 WRSR 0000 0001 寫狀態(tài)寄存器 READ 0000 A8011 從所選地址開始的存貯器中讀出數(shù)據(jù) WRITE 0000 A8010 把數(shù)據(jù)寫入所選地址開始的存貯器中 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 22 圖 74LS374 的引腳圖 74LS145 芯片 的特點(diǎn) 74LS145 是 410 位 譯碼器 /驅(qū)動(dòng)器 ，通過接受 BCD 碼，轉(zhuǎn)譯成適當(dāng)?shù)妮敵隹梢詠眚?qū)動(dòng) 10 位顯像管。所以可以說是譯碼器，又是驅(qū)動(dòng)器。它具有的特點(diǎn)有： 1）低功耗，典型的為 35mW； 2）工作電流可達(dá) 80mA； 3）具有完全解碼輸入邏輯的功能； 4）所有輸出無關(guān)于無效的 BCD 輸入條件。 圖 74LS145 的引腳圖 主控電路硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)輸出的開關(guān)信號(hào)多為 TTL（ CMOS）電平，這種信號(hào)一般不能直接驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備開啟或關(guān)閉。故采用 74LS07 芯片來將低壓直流電平信號(hào)放大，再來驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備。同時(shí)，測(cè)控 動(dòng)作通常適于強(qiáng)電系統(tǒng)聯(lián)系在一起，如本系統(tǒng)中的測(cè)試大功率的電動(dòng)機(jī)、接觸器等，這些在開關(guān)過程中會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾信號(hào)，如不加以隔離，可能會(huì)使保護(hù)器的保護(hù)作用失效，或是造成誤動(dòng)作，從而影響正常的生產(chǎn)。因此，在此控制端接口電路設(shè)計(jì)處理中，一要放大，二要隔離。放大功能的實(shí)現(xiàn)很容易，采用 74LS07 芯片即可。 控制器件采用繼電器，繼電器本身有一定的隔離作用，但是為了使系統(tǒng)更好的免受外部的信號(hào)干擾，在此還是采用了光電隔離器進(jìn)行隔離。電路如下圖河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 23 。 當(dāng)開關(guān)量輸出為高電平是時(shí)，經(jīng)放大驅(qū)動(dòng)器 74LS07 是發(fā)光二極管發(fā) 光，從而使光敏三極管導(dǎo)通，進(jìn)而使三極管導(dǎo)通，因而使繼電器 J 的線圈通電，繼電器觸點(diǎn)斷開，從而使電動(dòng)機(jī)電源斷開，是電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，從而達(dá)到保護(hù)刀具的作用。 圖 主控部分電路圖 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 24 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 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)雜的問題進(jìn)行具體的分析，找出合理的計(jì)算是方法及適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而確定編寫程序的步驟。這是能否編制出高質(zhì)量程序的關(guān)鍵。 [2] 根據(jù)算法畫流程圖：畫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] 寫程序：根據(jù)程序框圖所表示的算法和步驟，選用適當(dāng)?shù)闹噶钆帕衅饋恚瑯?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)主要由主程序、初始化程序、顯示子程序、數(shù)據(jù) 采集子程序 、中斷子程序 和延時(shí)程序等組成。 程序的總體設(shè)計(jì) 為了能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能，經(jīng)過認(rèn)真的分析和整理，以及對(duì)整體功能進(jìn)行細(xì)化、分配，把系統(tǒng)的程序劃分為以下幾個(gè)主要模塊 : 初始化模塊 : 通過該模塊來對(duì)堆棧、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、中斷和特殊功能寄存器進(jìn)行賦值，有關(guān)寄存器的清零，以及計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器的初值存放等。 按鍵操作模塊 : 該模塊能夠在系統(tǒng)一上電后就開始對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，一旦在相應(yīng)時(shí)刻檢測(cè)到有鍵按下，就會(huì)相應(yīng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理程序，處理完畢后能夠返回主程序。 A/D 轉(zhuǎn)換模塊： MAX187 的 A/D轉(zhuǎn)換 子程序。 顯示模塊 ：該模塊應(yīng)能夠把顯示碼進(jìn)行準(zhǔn)確顯示。 顯示碼轉(zhuǎn)換模塊：用來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的二進(jìn)制 AD 值轉(zhuǎn)化為 BCD 碼， BCD碼再轉(zhuǎn)換成分離 BCD碼，分離 BCD 碼最后轉(zhuǎn)換成數(shù)碼管顯示碼，以便送出顯示，它是顯示處理程序的先遣隊(duì)。 6 可控硅過零調(diào)功調(diào)速模塊 ：用來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。 除了上述功能以外，該系統(tǒng)還具有看門狗功能以及工作狀態(tài)顯示功能等。 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 25 系統(tǒng)主程序?qū)崿F(xiàn) 該系統(tǒng)的主程序有初始化（相關(guān)寄存器清零，設(shè)置顯示初值，看門狗初始化等）、 A/D 轉(zhuǎn)換，標(biāo) 度變換，顯示處理鍵盤掃描，鍵盤處理等程 序。 【 13】 其流程圖如圖 。 圖 主程序流程圖 因?yàn)閮x表在進(jìn)行顯示時(shí)，外界的物理量經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字量再經(jīng)過標(biāo)度變換、顯示處理，顯示出來，因此顯示程序應(yīng)該寫在中斷里面，這里系統(tǒng)設(shè)定的是每隔 1毫秒中斷一次，即每隔一毫秒送一次顯示。 子程序設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)子程序主要包括電子狗設(shè)計(jì)、 A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)程序設(shè)計(jì)、鍵盤程序設(shè)計(jì)、顯示程序設(shè)計(jì)、以及中斷程序設(shè)計(jì)等。 系統(tǒng)看門狗介紹 X5045 芯片是集上電復(fù)位、電壓監(jiān)控、看門狗定時(shí)以及 EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)四種功能一起的多用途芯片。 初始化 顯示處理 喂看門狗 按鍵處理子程序 A\D 轉(zhuǎn)換子程序 標(biāo)度交換 數(shù)據(jù) 判斷 控制 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 26 讀時(shí)序 (1) 把 CS拉低以選擇芯片； (2) 發(fā)送 8位的讀 (READ)指令； (3) 送 8位的字節(jié)地址； (4) 將所選定地址的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)移到期 S0線上。 繼續(xù)提供時(shí)鐘脈沖可連續(xù)讀出接下的地址空間中的數(shù)據(jù)。每移出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后，字節(jié)地址自動(dòng)增到下一個(gè)較高地址、達(dá)到最高地址時(shí)，地址計(jì)數(shù)器翻轉(zhuǎn)至 00H，無限循環(huán)下去直到把 CS 置為高電平，可以終止操作 。讀時(shí)序圖如圖 。 圖 讀數(shù)據(jù)時(shí)序 圖 寫時(shí)序 在寫時(shí)序之前， 必須先發(fā)出 WREN 指令使 “ 寫使能 ” 鎖存器置位。具體置位 “ 寫使能 ” 鎖存器操作為： (1) CS先被拉到低電平； (2) 由時(shí)鐘同步送入 WREN 指令； (3) 將 CS變?yōu)楦唠娖健? 寫數(shù)據(jù)到 E2PROM 操作為： (1) 拉低 CS并保持在低電平； (2) 發(fā)送寫指令 (WRITE)； (3) 寫數(shù)據(jù)可以連續(xù)寫多達(dá) 4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。 X5045看門狗與單片機(jī)接口 讀、寫程序如下： EPST: CLR EA 。X25045初始化 CALL RDSR JB ,EPST 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 27 ANL A,3CH CJNE A,20H,EW CLR WP SETB EA RET EW: CALL WREN 。上電復(fù)位功能實(shí)現(xiàn) CLR CS MOV A,1 CALL WRZ MOV A,10H 。看門狗 CALL WRZ SETB CS SJMP EPST WREN: CLR CS 。X5045寫允許 MOV A,6 CALL WRZ SETB CS RET WRZ: MOV R2,8 。寫子程序 WRZ1: CLR CK RLC A MOV DI,C SETB CK DJNZ R2,WRZ1 CLR CK SETB DO RET RDSR: CLR CS 。讀狀態(tài)寄存器 MOV A,5 CALL WRZ CALL RDZ SETB CS RET RDZ: MOV R2,8 。讀子程序 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 28 SETB DI SETB DO CLR CK RDZ1: MOV C,DO SETB CK RLC A CLR CK DJNZ R2,RDZ1 RET 動(dòng)態(tài)顯示和按鍵掃描處理程序?qū)崿F(xiàn) 動(dòng)態(tài)顯示 和按鍵掃描處理 ,因?qū)r(shí)間有較高的要求，故定時(shí)中斷服務(wù)程序來處理。 采 用 T1 定時(shí)器 0(T0),來實(shí)現(xiàn)二者 功能。動(dòng)態(tài)顯示功能是在某一瞬間，只讓某一位的字位線處于選通狀態(tài)，即共陰極的為低電平，同時(shí)字段線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的字段碼。而其他各位的字位線處于懸空狀態(tài)，不顯示 。 同樣在下一瞬時(shí)，只顯示下一位 LED，如此循環(huán)每位 LED。雖然這些字符是在不同的瞬時(shí)輪流顯示出來的，但由于人眼的視覺殘留效應(yīng)，看到的是每位同時(shí)顯示字符。 1ms 的初值要裝入定時(shí)器，然后將程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容 (斷點(diǎn)地址 )壓入堆棧保護(hù)起來，然后將對(duì)應(yīng)的定時(shí)器 T0 中斷矢量裝入程序計(jì)數(shù)器 PC，使程序轉(zhuǎn)向 T0 中斷矢量地址 000BH，執(zhí)行該中斷服務(wù)程序。 動(dòng)態(tài)顯示 和按鍵掃描處理程序如下： MAIN: MOV SP, 6FH 。指定堆棧起始地址 ?? MOV 8, 20H 。指定工作寄存器組，即R0 組從 20H 單元開始 MOV 0AH, 0 ?? PGTO: MOV TL0, LOW(655361000) 。中斷入口，定時(shí)時(shí)長(zhǎng) 10ms MOV TH0, HIGH(655361000) SET RS0 。選工作寄存器組 R0 PUSH ACC 。保存現(xiàn)場(chǎng) PUSH PSW MOV A, @R0 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 29 MOVX @R0, A MOV A, P2 。選通 74LS145 ANL A, 0F8H ORL A, R1 MOV P2, A INC R0 INC R1 CJNE R0, 26H, X MOV R0, 20H MOV R2, 0 MOV A, P1 。按鍵掃描以及抖動(dòng)處理 ORL A, 0F0H XCH A, 17H XCH A, 18H CJNE A, 17H, X CJNE A, 18H, X CPL A MOV 19H, A X: MOV A, 19H