【正文】 不僅應(yīng)該在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考 慮，還應(yīng)該在系統(tǒng)分析時就加以考慮，使系統(tǒng)達(dá)到多重可重用性。這就要求我們不僅要采用面向?qū)ο蟮乃枷雭磉M(jìn)行系統(tǒng)分析，用對象概念構(gòu)造系統(tǒng)行為。還要求我們在更高層次上對系統(tǒng)的操作模式或應(yīng)用模式進(jìn)行抽象，發(fā)現(xiàn)更高級的可重用性。 智能電子秤軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思想是充分利用微機(jī)豐富的軟件功能，實(shí)現(xiàn)稱重過程一系列要求，提高系統(tǒng)可靠性，使得系統(tǒng)性能價格比達(dá)到最優(yōu)。智能電子秤作為一種實(shí)時性要求不是很高系統(tǒng)，用軟件代替部分硬件功能很合算。 電子秤軟件設(shè)計(jì)的總體思想是：根據(jù)預(yù)先編制的程序?qū)y量進(jìn)行控制，完成自動診斷、自動清零、自動邏 輯判斷、自動存取數(shù)據(jù)完成重量的測試；搜集和處理測得數(shù)據(jù)，并通過對重量的測試，按各種參數(shù)之間關(guān)系，經(jīng)計(jì)算后自動求出一系 列有關(guān)未知參數(shù)，如重量、單價和總價 該電子秤 適用于各種行業(yè)的大重量物品的移動稱重，車間，庫房，物流等環(huán)境 測，并可以設(shè)置單價，及計(jì)算出總費(fèi)用加以顯示，重量測量范圍 30 kg ~500kg。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 16 流程圖設(shè)計(jì) 主程序流程圖設(shè)計(jì) 主程序模塊主要完成編程芯片的初始化及按需要調(diào)用各模塊（子程序），在系統(tǒng)初始化過程中，將系統(tǒng)設(shè)置成 5Kg量程，并寫 5Kg量程標(biāo)志。主程序軟件流程如圖 41 所示 。 圖 主程序流程圖 數(shù)據(jù)初始化 定時器初始化 端口初始化 顯示初始化 進(jìn)入后臺循環(huán) 處理 顯示總量和總價 稱重并計(jì)算總價 鍵盤掃描 是否有稱重標(biāo)志？ 否 是 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 17 模擬量檢測流程圖設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換子程序主要是指在系統(tǒng)開始運(yùn)行時，把稱重傳感器傳遞過來的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳遞到單片機(jī)所涉及到的程序設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)流程圖如圖 所示。 圖 模擬量檢測流程圖 A/D初始化 啟動 A/D 轉(zhuǎn)換 A/D轉(zhuǎn)換完成 ? 數(shù)據(jù)存儲 數(shù)據(jù)顯示 Y N 開始 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 18 人機(jī)對話 流程圖設(shè)計(jì) 在程序中可以先判斷按鍵編碼，然后根據(jù)編碼將鍵盤代表的數(shù)值送到相應(yīng)的存儲單元，再進(jìn)行功能選擇或數(shù)據(jù)處理。如圖 鍵 盤模塊流程圖所示 。 圖 人機(jī)對話流程圖 有 鍵 按下？ 延時 鍵按下？ 鍵 盤分程序 返 回 開 始 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 19 第 5章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 系統(tǒng)原理圖 圖 系統(tǒng)原理圖 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 20 系統(tǒng)原理綜述 電子秤的工作原理。首先是通過壓力傳感器采集到被測物體的重量并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號。輸出電壓信號通常很小，需要通過前端信號處理電路進(jìn)行準(zhǔn)確的線性放大。放大后的模擬電壓信號經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字量被送入到主控電路的單片機(jī)中，再經(jīng)過單片機(jī)控制譯碼顯示器，從而顯示出被測物體的重量。在實(shí)際應(yīng)用中，為提高數(shù)據(jù)采集的精度并盡量減少外界電氣干擾， 還需要在傳感器與 A/D 芯片之間加上信號調(diào)整電路。 按照設(shè)計(jì)的基本要求，系統(tǒng)可分為三大模塊，數(shù)據(jù)采集模塊、控制器模塊、人機(jī)交互界面模塊。其中數(shù)據(jù)采集模塊由壓力傳感器、信號的前級處理和 A/D 轉(zhuǎn)換部分組成。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送給控制器處理，由控制器完成對該數(shù)字量的處理，驅(qū)動顯示模塊完成人機(jī)間的信息交換。此部分對軟件的設(shè)計(jì)要求比較高，系統(tǒng)的大部分功能都需要軟件來控制。在擴(kuò)展功能上，本設(shè)計(jì)增加了一個過載、欠量程報警提示。 硬件 電源電路 設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)需要，本系統(tǒng)中需要設(shè)計(jì)兩種不同級別的電源，即傳感器需要 +12V的電源， 而系統(tǒng)其他芯片使用的是＋ 5V 電源?？紤]本次設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，使系統(tǒng)穩(wěn)定工作，提高產(chǎn)品的性價比，電源電路的 設(shè)計(jì)決定采用如下方案： 220V 的交流電經(jīng)過變壓器后輸出 15V 的電壓，經(jīng)整流濾波電路后， 通過LM7812 和 LM7905 進(jìn)行 DC/DC 變換得到＋ 12V 和 +5V、 5V 供器和系統(tǒng)的其他芯片使用。在變壓器的原邊加入熔斷保護(hù)裝置和 MFC 網(wǎng)絡(luò)，使得系統(tǒng)獲得的電源更穩(wěn)定，效果更好，且電路短路時，熔斷裝置會迅速切斷電源，保護(hù)其他電路元件不被損壞，供電電路如圖 所示。 圖 電源電路圖 T2T R A N S 2M F C 2J2~ 2 2 0 V 電源12DD2B R I D G EF U S E 2R 1 1 1 0 KC 1 11 0 4 μ FC 1 01 0 4 μ FC82 2 0 μ FV i n1GND2V o u t3U8 L M 7 8 1 2V i n1GND2V o u t3U9 L M 7 8 0 5D2L E D+5C91 0 4 μ F+ 1 2 VV o u t3V i n1GND2Q?C O M P O N E N T _ 2C 1 21 0 4 μ F 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 21 軟件調(diào)試結(jié)果 分別 調(diào)試各子模塊：按鍵掃描及處理模塊，顯示模塊，電流采樣控制模塊，當(dāng)各子模塊調(diào)試正常后再將各子模塊及主模塊全部匯編連接成目標(biāo)文件，再將目標(biāo)代碼下載到單片機(jī)中進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)試 。 各單元均調(diào)通后，進(jìn)行整機(jī)調(diào)試，其過程如下：將調(diào)試好的模塊連接在一起，加 220V 交流電在變壓器兩端，用單片機(jī)進(jìn)行調(diào)試，對每一模塊的功能進(jìn)行檢測。調(diào)試成功則證明整個系統(tǒng)能夠正常工作 。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 22 第 6章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 課程設(shè)計(jì)的題目是 智能臺式電子秤 ， 智能臺式電子秤 經(jīng)常出現(xiàn)在生產(chǎn)與生活當(dāng)中，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義 ，對人們的生活影響非常大 。 隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅 速發(fā)展，使電子儀器的整體水平發(fā)生巨大變化，傳統(tǒng)的儀器逐步的被智能儀器所取代。智能儀器的核心部件是單片機(jī)，因其極高的性價比得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展，從而加快了智能儀器的發(fā)展。而傳感器作為測控系統(tǒng)中對象信息的入口，越來越受到人們的關(guān)注。傳感器好比人體“五官”的工程模擬物，它是一種能將特定的被測量信息 ， 按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號輸出的器件或裝置本次設(shè)計(jì)中的半橋電子秤就是在以上儀器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的。因此，只有充分了解有關(guān)智能儀器、單片機(jī)、傳感器以及各部分之間的關(guān)系才能達(dá)到要求。 首先是傳感器的精密度，它將直接影響電 子秤的稱重準(zhǔn)確度。課設(shè)時由于傳感器發(fā)出的信號不是很穩(wěn)定，所以稱重時誤差很大。如果使用精密度較高的傳感器，效果會好的多。 其次是數(shù)據(jù)采集處理階段，此階段是對傳感器發(fā)出的信號進(jìn)行量化、采集，主要分為信號放大、采集，然后進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。該階段需注意的地方是對傳感器輸出的信號進(jìn)行放大時，應(yīng)選取合適的運(yùn)算放大電路。最好是預(yù)先計(jì)算好應(yīng)放大的倍數(shù)，以便選取。還有就是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系數(shù)，使輸出滿足量程要求。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 23 參考文獻(xiàn) [1] 梅麗鳳等編著 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) .清華大學(xué)出版社 . [2] 趙晶 主編 .Prote199 高級應(yīng)用 .人民郵電出版社 .2021 [3] 于海生編著 .微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) .清華大學(xué)出版社 . [4] 宋文續(xù) 、 揚(yáng)帆 .傳感器與檢測技術(shù) .北京：高等教育出版社 . [5] 常健生 .檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . [6] 凌志浩 .智能儀表原理與設(shè)計(jì)技術(shù) .上海：華東理工大學(xué)出版社 . [7] 趙茂泰 .智能儀器原理及應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè)出版社 .2021 [8] 沙占友 ,王彥朋等 .智能傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 .北京：電子工業(yè)出版 . [9] 程林 超省電型電子秤的設(shè)計(jì)方案 .福建：福建省計(jì)量科學(xué)技術(shù)研究所 . [10] 周航慈 .單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社 . [11] 童詩白 ,華成英 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京：北京高等教育出社 .2021 [12] 何立民 . 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社 .2021 [13] 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽組委會 .全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽獲獎作品匯編 .北京理工大學(xué)出版社 . [14] 戴佳等編著 .51 單片機(jī) C 語言應(yīng)用程序 設(shè)計(jì)實(shí)例精講 .電子工業(yè)出版社 [15] 樓然苗 .單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社 .