【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(yáng)聲器8Ω/2W1LS118插件2腳1J1根據(jù)設(shè)計(jì)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(jì)制作印刷電路板圖的電子稿，將設(shè)計(jì)的印刷電路板圖要打印并貼粘到覆銅板上，而后進(jìn)行腐蝕加工、修整、鉆孔及處理后可進(jìn)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(wàn)用表1只，示波器1臺(tái)，直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)，各種安裝處理工具若干。5. 制作過(guò)程（1）識(shí)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(duì)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(fù)極，三極管的電極）。插裝焊接步驟如下：1）各種開(kāi)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(yáng)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(shí)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(yàn)，觀察電路通電情況。焊接后的元器件分布外形圖如下（1）測(cè)在路直流電阻在路直流電阻的測(cè)量，在不通電的情況下進(jìn)行。主要是各單元電路的輸入輸出端電阻和輸入輸出端對(duì)地電阻，看是否有開(kāi)路、斷路的情況并作相應(yīng)的處理。（2）通電調(diào)測(cè)當(dāng)測(cè)得各在路直流電阻正常時(shí)，即可認(rèn)為電路中無(wú)明顯的短路現(xiàn)象，可用單手操作法進(jìn)行通電調(diào)測(cè)。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(chēng)重傳感器測(cè)量電路的調(diào)試用萬(wàn)用表、砝碼、示波器、毫伏表，主要對(duì)傳感器測(cè)量電路的線性度和溫度補(bǔ)償特性進(jìn)行測(cè)量與調(diào)整。對(duì)于因溫度變化對(duì)橋接零點(diǎn)和輸出，靈敏度的影響，即使采用同一批應(yīng)變片，也會(huì)因應(yīng)變片之間稍有溫度特性之差而引起誤差，所以對(duì)要求精度較高的傳感器，必須進(jìn)行溫度補(bǔ)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(dòng)補(bǔ)償片，并從外部對(duì)它加以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。非線性誤差是傳感器特性中最重要的一點(diǎn)。產(chǎn)生非線性誤差的原因很多，一般來(lái)說(shuō)主要是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定，通過(guò)線性補(bǔ)償，也可得到改善。2）A/D轉(zhuǎn)換電路的測(cè)量調(diào)試 應(yīng)用萬(wàn)用表對(duì)A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量看是否符合直流工作要求；其次傳感器出來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)外部的無(wú)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(guò)自校正指令來(lái)校正芯片增益誤差和失調(diào)誤差，提高整個(gè)系統(tǒng)的精度。CS1180 通過(guò)SPI 接口與MCU進(jìn)行通訊。SPI 接口為標(biāo)準(zhǔn)的四線SPI 接口，包括片選信號(hào)CS，串行時(shí)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(gè)IO 口。通過(guò)SPI 接口，可以讀寫(xiě)CS1180 內(nèi)的各個(gè)控制寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。所以外圍電路比較簡(jiǎn)單，主要是無(wú)源濾波器，檢測(cè)濾波特性即可。 （3）軟件調(diào)試 軟件調(diào)試需要有一個(gè)細(xì)致全面的過(guò)程，一般須先清楚調(diào)試的方法內(nèi)容，對(duì)電子稱(chēng)的軟件調(diào)試關(guān)鍵是稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)的軟件處理。 測(cè)量精度和可靠性是電子秤設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，引入軟件數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以克服或彌補(bǔ)包括傳感器在內(nèi)的各測(cè)量環(huán)節(jié)硬件本身的缺陷或弱點(diǎn)，使原來(lái)靠硬件電路難以實(shí)現(xiàn)的信號(hào)處理可以得到解決，提高電子秤的綜合性能。在電子稱(chēng)重系統(tǒng)中，主要的數(shù)據(jù)處理技術(shù)有：無(wú)效物理量的消除、零漂處理、標(biāo)度變換技術(shù)、非線性補(bǔ)償技術(shù)、數(shù)字濾波技術(shù)等。1）無(wú)效物理量的消除在稱(chēng)重系統(tǒng)中，稱(chēng)重傳感器輸出的信號(hào)是秤臺(tái)、支架和被測(cè)物之和的轉(zhuǎn)換信號(hào)，實(shí)際所要測(cè)的是被測(cè)物的重量，因此，秤臺(tái)、支架等是無(wú)效的物理量，在信號(hào)處理過(guò)程中要用軟件方法來(lái)消除。輸入接口數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)特性補(bǔ)嘗處理運(yùn)算處理格式化處理記錄顯示用數(shù)據(jù)輸出接口（ 驅(qū)動(dòng)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(chēng)為零漂。由于零漂的影響，零輸入信號(hào)時(shí)，輸出可能不為零，為消除這個(gè)零位漂移值，采用零位補(bǔ)償技術(shù)，零位補(bǔ)償就是把這個(gè)零位漂移值儲(chǔ)存起來(lái)，每一數(shù)據(jù)采集時(shí)減去這個(gè)數(shù)值，得到的數(shù)值就是消除零漂的有效信號(hào)。3）標(biāo)度變換在實(shí)際測(cè)量中，被測(cè)模擬信號(hào)被檢測(cè)出來(lái)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?yàn)?，被測(cè)對(duì)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(lái)帶有量綱的參數(shù)值，它僅僅對(duì)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(chēng)標(biāo)度變換。對(duì)一般的線性系統(tǒng)，其標(biāo)度變換公式如下：Ax = A0 +（Am —A0）（Nx — N0）/（Nm —N0 ）A0 ：測(cè)量范圍最小值A(chǔ) m：測(cè)量范圍最大值N0：A0所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量Nm：Am所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量Nx：Ax所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量其中，A0 、Am 、N0 和Nm對(duì)于某一固定的被測(cè)參數(shù)來(lái)說(shuō)它們是常數(shù)，不同的參數(shù)有著不同的值。對(duì)于測(cè)重系統(tǒng)而言，標(biāo)度變換實(shí)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(tái)和支架重量為W0 相應(yīng)的A/D為N0 ，稱(chēng)量物體時(shí)，物體、秤臺(tái)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(biāo)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(méi)考慮儀器儀表的精確度等級(jí)和分辨率問(wèn)題。在實(shí)際的稱(chēng)重系統(tǒng)中，根據(jù)國(guó)家計(jì)量法規(guī)要求，系統(tǒng)的分辨率、精確度等級(jí)都有明確要求，在硬件配置條件滿(mǎn)足的情況下，分辨率、精確度等級(jí)通常通過(guò)軟件設(shè)置分度值d、分度數(shù)n來(lái)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(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)（倍率），在軟件設(shè)計(jì)中通常通過(guò)一個(gè)調(diào)校子程序來(lái)確定，然后存放在一個(gè)能長(zhǎng)期保存的存儲(chǔ)器中。測(cè)量時(shí)物體的凈重 Wc = W W0 =（N N0）K d4）非線性補(bǔ)償在檢測(cè)中，由于檢測(cè)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(shí)，傳感器具有離散性，還可能有溫漂、滯后等。在信號(hào)處理過(guò)程中也常用軟件處理方法來(lái)補(bǔ)償和校正以上誤差。常用的非線性補(bǔ)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(duì)于不太彎曲的輸入輸出曲線，可采用線性插值法，對(duì)于很彎曲的輸入輸出曲線，可采用二次拋物線插值法，對(duì)于不規(guī)則的輸入輸出曲線，可采用分段曲線擬合法。對(duì)于用應(yīng)變稱(chēng)重傳感器的稱(chēng)重系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，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(shí)際測(cè)量中，由于被測(cè)對(duì)象的環(huán)境比較惡劣，干擾源比較多，各種電子秤在稱(chēng)量過(guò)程中，來(lái)自傳感器的有用信號(hào)往往混雜有各種頻率的干擾信號(hào)。為了抑制某些干擾信號(hào)，通常在稱(chēng)重儀表的信號(hào)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(hào)，但對(duì)低頻干擾信號(hào)的濾波效果差，而數(shù)字濾波卻可以對(duì)極低頻率的干擾信號(hào)進(jìn)行濾波。數(shù)字濾波就是在軟件設(shè)計(jì)時(shí)采用一定的計(jì)算方法對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，減少干擾信號(hào)在有用信號(hào)中的比重，提高信號(hào)的真實(shí)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(dá)到信號(hào)濾波的目的。數(shù)字濾波可以對(duì)各種干擾信號(hào)進(jìn)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(gè)通道共用。在稱(chēng)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(shí)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(duì)采集信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波。 這些都是可以通過(guò)軟件調(diào)試來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也是軟件調(diào)試的重點(diǎn)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(jī)調(diào)試個(gè)單元電路調(diào)試后，再進(jìn)行整機(jī)的連接與調(diào)試。整機(jī)通電后先進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)斷電，根據(jù)故障的現(xiàn)象判斷問(wèn)題所在，進(jìn)行逐級(jí)檢查排除故障，若電路各種的功能出現(xiàn)問(wèn)題，要進(jìn)行逐一分析，再對(duì)相應(yīng)的單元電路進(jìn)行檢測(cè)調(diào)試，這樣反復(fù)進(jìn)行直到符合設(shè)計(jì)要求。23 /