【正文】 101/4W電阻51kΩ1R42111/4W電阻51Ω1R43131/4W電阻2kΩ1R44141/4W電阻7R45~R5115可調(diào)電阻1RP16三極管80501V117揚聲器8Ω/2W1LS118插件2腳1J1根據(jù)設(shè)計的電路圖和選取的元器件的形狀、尺寸、數(shù)量應(yīng)用EDA技術(shù)設(shè)計制作印刷電路板圖的電子稿，將設(shè)計的印刷電路板圖要打印并貼粘到覆銅板上，而后進行腐蝕加工、修整、鉆孔及處理后可進行元器件的焊接。制作的電路板圖與元器件分布圖如下電烙鐵一把，焊錫絲，普通萬用表1只，示波器1臺，直流穩(wěn)壓電源1臺，各種安裝處理工具若干。5. 制作過程（1）識讀電子秤電路電路原理圖和印制電路圖。（2）先在印制電路板上找到相對應(yīng)的元器件的位置，將元器件成形。（3）采用邊插裝邊焊接的方法依次正確插裝焊接好元器件（注意二極管、電解電容的正、負極，三極管的電極）。插裝焊接步驟如下：1）各種開關(guān)、插件、數(shù)碼管2）各種集成電路塊3) 晶體二極管、三極管4）電解電容器5）其他電容、電阻6) 固定焊接揚聲器7）電源線和其他連線的焊接8）各種緊固件的安裝固定（4）CMOS集成電路安裝后，焊接的時間要盡量短。（5）檢查焊接的電路中元器件是否有假焊、漏焊，以及元器件的極性是否正確。（6）通電試驗，觀察電路通電情況。焊接后的元器件分布外形圖如下（1）測在路直流電阻在路直流電阻的測量，在不通電的情況下進行。主要是各單元電路的輸入輸出端電阻和輸入輸出端對地電阻，看是否有開路、斷路的情況并作相應(yīng)的處理。（2）通電調(diào)測當(dāng)測得各在路直流電阻正常時，即可認為電路中無明顯的短路現(xiàn)象，可用單手操作法進行通電調(diào)測。它可以有效地避免因雙手操作的不慎而引起的電擊等意外事故。1）稱重傳感器測量電路的調(diào)試用萬用表、砝碼、示波器、毫伏表，主要對傳感器測量電路的線性度和溫度補償特性進行測量與調(diào)整。對于因溫度變化對橋接零點和輸出，靈敏度的影響，即使采用同一批應(yīng)變片，也會因應(yīng)變片之間稍有溫度特性之差而引起誤差，所以對要求精度較高的傳感器，必須進行溫度補償，解決的方法是在被粘貼的基片上采用適當(dāng)溫度系數(shù)的自動補償片，并從外部對它加以適當(dāng)?shù)难a償。非線性誤差是傳感器特性中最重要的一點。產(chǎn)生非線性誤差的原因很多，一般來說主要是由結(jié)構(gòu)設(shè)計決定，通過線性補償，也可得到改善。2）A/D轉(zhuǎn)換電路的測量調(diào)試 應(yīng)用萬用表對A/D轉(zhuǎn)換電路進行靜態(tài)測量看是否符合直流工作要求；其次傳感器出來的信號經(jīng)過外部的無源濾波器濾波后，送到CS1180 中。參考電壓輸入直接接在電源和地上，不需要額外的參考電壓源。在電路正常工作以前，可以通過自校正指令來校正芯片增益誤差和失調(diào)誤差，提高整個系統(tǒng)的精度。CS1180 通過SPI 接口與MCU進行通訊。SPI 接口為標準的四線SPI 接口，包括片選信號CS，串行時鐘SCLK，串行輸入SDI 和串行輸出SDO，一般情況下，SDI 和SDO 可以共用一個IO 口。通過SPI 接口，可以讀寫CS1180 內(nèi)的各個控制寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。所以外圍電路比較簡單，主要是無源濾波器，檢測濾波特性即可。 （3）軟件調(diào)試 軟件調(diào)試需要有一個細致全面的過程，一般須先清楚調(diào)試的方法內(nèi)容，對電子稱的軟件調(diào)試關(guān)鍵是稱重數(shù)據(jù)的軟件處理。 測量精度和可靠性是電子秤設(shè)計的關(guān)鍵，引入軟件數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以克服或彌補包括傳感器在內(nèi)的各測量環(huán)節(jié)硬件本身的缺陷或弱點，使原來靠硬件電路難以實現(xiàn)的信號處理可以得到解決，提高電子秤的綜合性能。在電子稱重系統(tǒng)中，主要的數(shù)據(jù)處理技術(shù)有：無效物理量的消除、零漂處理、標度變換技術(shù)、非線性補償技術(shù)、數(shù)字濾波技術(shù)等。1）無效物理量的消除在稱重系統(tǒng)中，稱重傳感器輸出的信號是秤臺、支架和被測物之和的轉(zhuǎn)換信號，實際所要測的是被測物的重量，因此，秤臺、支架等是無效的物理量，在信號處理過程中要用軟件方法來消除。輸入接口數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)存儲特性補嘗處理運算處理格式化處理記錄顯示用數(shù)據(jù)輸出接口（ 驅(qū)動顯示）2）零漂處理零位穩(wěn)定是影響電子秤精度非常重要的因素，因受溫度或其它因素影響將引起零位不穩(wěn)定，這種現(xiàn)象稱為零漂。由于零漂的影響，零輸入信號時，輸出可能不為零，為消除這個零位漂移值，采用零位補償技術(shù)，零位補償就是把這個零位漂移值儲存起來，每一數(shù)據(jù)采集時減去這個數(shù)值，得到的數(shù)值就是消除零漂的有效信號。3）標度變換在實際測量中，被測模擬信號被檢測出來并轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，需要轉(zhuǎn)換成操作人員所熟悉的工程量。因為，被測對象經(jīng)傳感器、A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字量是一系列的數(shù)碼，這些數(shù)碼值并不等于原來帶有量綱的參數(shù)值，它僅僅對應(yīng)于參數(shù)的大小，因此，必須把它轉(zhuǎn)換成帶有量綱的數(shù)值后才能顯示或打印輸出，這種轉(zhuǎn)換就是工程量變換，又稱標度變換。對一般的線性系統(tǒng)，其標度變換公式如下：Ax = A0 +（Am —A0）（Nx — N0）/（Nm —N0 ）A0 ：測量范圍最小值A(chǔ) m：測量范圍最大值N0：A0所對應(yīng)的數(shù)字量Nm：Am所對應(yīng)的數(shù)字量Nx：Ax所對應(yīng)的數(shù)字量其中，A0 、Am 、N0 和Nm對于某一固定的被測參數(shù)來說它們是常數(shù)，不同的參數(shù)有著不同的值。對于測重系統(tǒng)而言，標度變換實質(zhì)是建立重量W與A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)N關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。假設(shè)秤臺和支架重量為W0 相應(yīng)的A/D為N0 ，稱量物體時，物體、秤臺和支架總重為W，相應(yīng)的A/D為N，最大量程范圍為Wm，相應(yīng)的A/D為Nm，物體凈重為Wc = W W0 ，它們之間的數(shù)學(xué)關(guān)系如下：Wc = W W0 =（N N0）（Wm W0 ）/（Nm N0 ）上式標度變換中，只考慮了凈重與A/D轉(zhuǎn)換之間的數(shù)學(xué)量的關(guān)系，還沒考慮儀器儀表的精確度等級和分辨率問題。在實際的稱重系統(tǒng)中，根據(jù)國家計量法規(guī)要求，系統(tǒng)的分辨率、精確度等級都有明確要求，在硬件配置條件滿足的情況下，分辨率、精確度等級通常通過軟件設(shè)置分度值d、分度數(shù)n來解決。它們與上式的關(guān)系為：Wm W0 = n d =（Nm N0 ）K dn=（Nm N0 ）KK = n /（Nm N0 ）K稱為標準系數(shù)（倍率），在軟件設(shè)計中通常通過一個調(diào)校子程序來確定，然后存放在一個能長期保存的存儲器中。測量時物體的凈重 Wc = W W0 =（N N0）K d4）非線性補償在檢測中，由于檢測傳感器的輸入輸出特性往往只在一定范圍內(nèi)近似呈線性，而在某些范圍內(nèi)則明顯呈非線性，同時，傳感器具有離散性，還可能有溫漂、滯后等。在信號處理過程中也常用軟件處理方法來補償和校正以上誤差。常用的非線性補償處理的方法有三種：分段線性插值法、曲線擬合法、查表法。對于不太彎曲的輸入輸出曲線，可采用線性插值法，對于很彎曲的輸入輸出曲線，可采用二次拋物線插值法，對于不規(guī)則的輸入輸出曲線，可采用分段曲線擬合法。對于用應(yīng)變稱重傳感器的稱重系統(tǒng)來說，由于其非線性度不是很大，所以常采用分段線性插值法。5）數(shù)字濾波技術(shù)實際測量中，由于被測對象的環(huán)境比較惡劣，干擾源比較多，各種電子秤在稱量過程中，來自傳感器的有用信號往往混雜有各種頻率的干擾信號。為了抑制某些干擾信號，通常在稱重儀表的信號入口處采用RC低通濾波器，該種濾波器能抵制高頻干擾信號，但對低頻干擾信號的濾波效果差，而數(shù)字濾波卻可以對極低頻率的干擾信號進行濾波。數(shù)字濾波就是在軟件設(shè)計時采用一定的計算方法對輸入的信號進行數(shù)學(xué)處理，減少干擾信號在有用信號中的比重，提高信號的真實性，它不需要增加硬件，只需根據(jù)預(yù)定的濾波算法編制相應(yīng)的程序，即可達到信號濾波的目的。數(shù)字濾波可以對各種干擾信號進行濾波，其穩(wěn)定性高，濾波參數(shù)修改方便，一種濾波程序可供多個通道共用。在稱重系統(tǒng)中常用的數(shù)濾波技術(shù)有：程序判斷濾波法、平滑濾波法、中位值濾波法等。實際應(yīng)用中可根據(jù)情況選擇其中一種或幾種濾波方法的組合，對采集信號實現(xiàn)數(shù)字濾波。 這些都是可以通過軟件調(diào)試來實現(xiàn)的，也是軟件調(diào)試的重點內(nèi)容，反復(fù)調(diào)試才能取得較好的效果。（4）電子秤的整機調(diào)試個單元電路調(diào)試后，再進行整機的連接與調(diào)試。整機通電后先進行觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況及時斷電，根據(jù)故障的現(xiàn)象判斷問題所在，進行逐級檢查排除故障，若電路各種的功能出現(xiàn)問題，要進行逐一分析，再對相應(yīng)的單元電路進行檢測調(diào)試，這樣反復(fù)進行直到符合設(shè)計要求。23 /