【導(dǎo)讀】后就得到數(shù)字量D。但是，數(shù)字量D并不是重物的實(shí)際重量值。整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)由Atmel公司生產(chǎn)51系列89S51單片機(jī)進(jìn)行控制；軟件實(shí)。農(nóng)業(yè)、科研、交通、內(nèi)外貿(mào)易等各個(gè)領(lǐng)域，與人民的生活緊密相連。接影響各行各業(yè)的現(xiàn)代化水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提高。稱重裝置不僅是提供

　　

【正文】 ，然后固化即成。反射罩式又分為空封和實(shí)封兩種，前者采用散射劑與染料的環(huán)氧樹脂，多用于單位、雙位器件；后者上蓋濾色片與勻光膜，并在管芯與底板上涂透明絕緣膠，提高出光效率，一般用于四位以上的數(shù)字顯示。單片集成式是在發(fā)光材料晶片上制作大量七段數(shù)碼顯示器圖形管芯，然后劃片分割成單片圖形管芯，粘結(jié)、壓焊、封裝帶透鏡(俗稱魚眼透鏡)的外殼。單條七段式將已制作好的大面積 LED 芯片，劃割成內(nèi)含一只或多只管芯的發(fā)光條，如此同樣的七條粘結(jié)在數(shù)碼字形的可伐架上，經(jīng)壓焊、環(huán)氧樹脂封裝構(gòu)成。單片式、單條式的特點(diǎn)是微小型化，可采用雙列直插式封裝，大多是專用產(chǎn)品。LED 光柱顯示器在106mm 長(zhǎng)度的線路板上，安置 101 只管芯(最多可達(dá) 201 只管芯)，屬于高密度封裝，利用光學(xué)的折射原理，使點(diǎn)光源通過(guò)透明罩殼的 1315 條光柵成像，完成每只管芯由點(diǎn)到線的顯示，封裝技術(shù)較為復(fù)雜。在許多實(shí)際的系統(tǒng)中，經(jīng)常需要多個(gè) LED 顯示系統(tǒng)的信息，比如，數(shù)字鐘實(shí)驗(yàn)要顯示時(shí)、分和秒信息，就必須要 6 個(gè) LED，對(duì)這些 LED 的控制也可以和上面一位 LED 顯示器一樣，采用6 個(gè)七段譯碼器驅(qū)動(dòng)每一個(gè) LED,并使所有 LED 的公共端始終接有效信號(hào)，即共陰極 LED 公共端接地，共陽(yáng)極 LED 公共端接電源。這種 LED 顯示方式稱為靜態(tài)顯示方式。采用靜態(tài)方式,LED 亮度高，但這是以復(fù)雜硬件驅(qū)動(dòng)電路作為代價(jià)的，硬件成本高。因此,在實(shí)際使用時(shí),特別是有微處理器的系統(tǒng)中，如果用多位的LED 顯示,一般采取動(dòng)態(tài)掃描方式、分時(shí)循環(huán)顯示，即多個(gè)發(fā)光管輪流交替點(diǎn)亮。這種方式的依據(jù)是利用人眼的滯留現(xiàn)象，只要在 1 秒內(nèi)一個(gè)發(fā)光管亮 24 次以上，每次點(diǎn)亮?xí)r間維持 1ms 以上，則人眼感覺(jué)不到閃爍，宏觀上仍可看到多位LED 同時(shí)顯示的效果。動(dòng)態(tài)顯示可以簡(jiǎn)化硬件、降低成本、減小功耗。 LED 結(jié)構(gòu)與原理發(fā)光二極管顯示器是單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品中常用的廉價(jià)輸出設(shè)備。它是由若干21個(gè)發(fā)光二極管組成顯示的字段。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆劃發(fā)光，就能顯示出各種字符，常用的八段 LED 顯示器的結(jié)構(gòu)如圖 311 所示。圖 311 八段數(shù)碼顯示 圖 312 共陰極接法圖 313 共陽(yáng)極接法LED 數(shù)碼顯示器有兩種結(jié)構(gòu)：將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起，稱為共陽(yáng)接法如圖 313 所示，公共端 m 接高電平，當(dāng)某個(gè)字段的陰極接低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的字段就點(diǎn)亮；而將有發(fā)光二極管的陰極連在一起如圖 312 所示，稱為共陰接法，公共端 m 接低電平，當(dāng)某個(gè)字段的陽(yáng)極接高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的字段就點(diǎn)亮。每段所需電流一般為 5~15mA，實(shí)際電流視具體的 LED 數(shù)碼顯示器而定。 動(dòng)態(tài)顯示 LED 顯示器接口所謂的動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器，對(duì)每一位顯示器而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。顯示器的亮度跟導(dǎo)通的電流有關(guān)，也和點(diǎn)亮的時(shí)22間與間隔的比例有關(guān)。顯示部分采用 4 個(gè)八段共陰數(shù)碼管，采用動(dòng)態(tài)顯示，利用驅(qū)動(dòng)器 74LS244驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)，達(dá)到控制八段碼的目的。可以用圖 314 來(lái)形象說(shuō)明動(dòng)態(tài)顯示原理。段驅(qū)動(dòng)器和位驅(qū)動(dòng)器同時(shí)發(fā)出有效信號(hào)才能點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)段，否則就呈現(xiàn)不亮狀態(tài)。由單片機(jī)來(lái)控制點(diǎn)亮的時(shí)間，第一位點(diǎn)亮后依次點(diǎn)亮后面各位。圖 315 為設(shè)計(jì)選用的顯示部分電路圖驅(qū)動(dòng)器 74LS244 控制 4 位數(shù)碼管的段選，反向驅(qū)動(dòng)器 74LS04 控制位選，最后由單片機(jī)發(fā)出采集到的信號(hào)指令來(lái)決定各個(gè)數(shù)碼管的明滅狀態(tài)和時(shí)間長(zhǎng)短。DS1DS4 四位 LED 分別顯示的是稱重結(jié)果的千位、百位、十位、個(gè)位，單位為克，顯示精度為 1/5000，符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。圖 314 多位 LED 動(dòng)態(tài)顯示電路23圖 315 系統(tǒng)顯示部分接線圖 報(bào)警電路設(shè)計(jì)一個(gè)完美的電路設(shè)計(jì),不但只是能夠保證系統(tǒng)能夠在正常條件下穩(wěn)定運(yùn)行,還要能夠使系統(tǒng)在非正常情況下向用戶發(fā)出警告,以便使用戶發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。為此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)后，又添加了聲光報(bào)警部分電路，如圖 316 所示。把發(fā)光二極管引線接到單片機(jī) 口，把報(bào)警電路引線接到單片機(jī) 口，當(dāng)傳感器檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換和單片機(jī)處理后大于系統(tǒng)的稱重范圍時(shí)，發(fā)光二極管開始點(diǎn)亮，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。圖 316 聲光報(bào)警電24本 章 小 結(jié)本章主要是講述系統(tǒng)各單元的硬件設(shè)計(jì)，把各單元的硬件電路具體設(shè)計(jì)與實(shí)際電路設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的講解，并對(duì)設(shè)計(jì)中所用到的主要芯片做了詳細(xì)的闡述。25第 4 章　稱 重 儀 的 軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)方案，特設(shè)計(jì)出本系統(tǒng)主程序流程，可以用框圖 41 表示。 是 否圖 41 主程序框圖開始初始化調(diào)用 A/D 子程序送單片機(jī)進(jìn)行處理BCD 碼轉(zhuǎn)換調(diào)用顯示子程序返回是否超重？聲光報(bào)警26 MAX187 轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)在 CS 的下降沿將初始化轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果是在 DOUT 端以單極性串行格式輸出，轉(zhuǎn)換結(jié)束（EOC）為高電平，跟著是串行數(shù)據(jù)流（MSB 在先） 。在串行接口有效時(shí)，設(shè)置 CPU 的串行接口為主方式，因而 CPU 發(fā)出串行時(shí)鐘，并選擇時(shí)鐘頻率為 ，其程序設(shè)計(jì)如圖 42 所示。A/D 轉(zhuǎn)換的工作過(guò)程是：當(dāng)為低電平時(shí)，在下降沿 MAX187 的 T／H 電路進(jìn)入保持狀態(tài)，并開始轉(zhuǎn)換， 后 DOUT 輸出為高電平作為轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志。這時(shí)可在 SCLK 端輸入一串脈沖將結(jié) DOUT 端移出，讀入單片機(jī)中處理。否是 圖 42 A/D 轉(zhuǎn)換子程序框圖開始A/D 置位軟件時(shí)鐘頻率讀取 A/D 轉(zhuǎn)換查詢是否轉(zhuǎn)換完畢數(shù)據(jù)送入單片機(jī)軟件延時(shí)27 顯示程序設(shè)計(jì)點(diǎn)亮 LED 顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方法。所謂靜態(tài)顯示，就是顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定得導(dǎo)通或截止，這種方法，每一顯示位都需要一個(gè) 8 位的輸出口控制，占用的硬件較多，一般僅用于顯示位數(shù)較少的場(chǎng)合。而動(dòng)態(tài)就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器，對(duì)每一位顯示器而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次，利用人的視覺(jué)留感達(dá)到顯示的目的。為了顯示字符和數(shù)字，要為 LED 顯示器提供顯示段碼(或稱字形代碼),組成一個(gè) “8”字形的 7 段，再加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì) 8 段，因此提供 LED 顯示器的顯示段碼為 1 個(gè)字節(jié)。各段碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖 43 所示：段碼位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0顯示段 dp g f e d c b a圖 43 各段碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系用 LED 顯示器顯示十進(jìn)制數(shù)顯示段碼，如圖 44 所示。從 LED 顯示器的顯示原理可知，為了顯示數(shù)字，必須最終轉(zhuǎn)換成相應(yīng)段選碼。這種轉(zhuǎn)換可以通過(guò)硬件譯碼器或軟件進(jìn)行譯碼。字型 共陽(yáng)極段碼 共陰極段碼 字型 共陽(yáng)極段碼 共陰極段碼0 C0 3FH 9 90H 6FH1 F9H 06H A 88H 77H2 A4H 5BH B 83H 7CH3 B0H 4FH C C6H 39H4 99H 66H D A1H 5EH5 92H 6DH E 86H 79H286 82H 7DH F 84H 71H7 F8H 07H 空白 FFH 00H8 80H 7FH P 8CH 73H圖 44 LED 段選碼和顯示字符之間的關(guān)系本 章 小 結(jié)本章主要提供了本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)總體方案，主要分為主程序、MAX187 轉(zhuǎn)換程序和顯示程序設(shè)計(jì)，同時(shí)闡述了各程序的流程圖。第五章 稱重儀的安裝與調(diào)試29本 章 小 結(jié)結(jié) 論30本 次 設(shè) 計(jì) 的 主 要 技 術(shù) 指 標(biāo) 主 要 有 以 下 四 點(diǎn) ： 稱 重 范 圍 0~5KG、 分 度 值、 精 確 度 、 LED 顯 示 。 其 中 在 實(shí) 現(xiàn) 電 路 功 能 中 主 要 存 在 的 問(wèn) 題就 似 乎 稱 重 的 分 度 值 和 精 確 度 ， 涉 及 到 信 號(hào) 護(hù) 理 、 轉(zhuǎn) 換 和 放 大 等 許 多 方 面 。其 外 觀 通 過(guò) LED 顯 示 所 有 數(shù) 據(jù) 結(jié) 果 。不 足 之 處 是 ： 鍵 盤 輸 入 的 價(jià) 格 方 面 存 在 一 定 的 缺 陷 ， 更 改 價(jià) 格 比 較 繁 瑣 。鑒 于 這 種 情 況 可 更 改 為 16X16 的 矩 陣 鍵 盤 ， 這 樣 就 可 以 解 決 這 一 問(wèn) 題 。 從 而達(dá) 到 了 本 次 設(shè) 計(jì) 的 最 終 目 的 ， 既 鍛 煉 了 實(shí) 際 的 動(dòng) 手 操 作 能 力 ， 同 時(shí) 達(dá) 到 了 經(jīng)濟(jì) 實(shí) 用 的 要 求 。 31致 謝本文從擬定題目到定稿，歷時(shí)數(shù)周。在畢業(yè)論文即將完成之際，我想向曾經(jīng)給我?guī)椭椭С值娜藗儽硎局孕牡母兄x。 首先要向我的指導(dǎo)老師劉老師致以誠(chéng)摯的謝意，在論文的寫作過(guò)程中李，老師給了我許許多多的幫助和關(guān)懷。李老師學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，待人平易近人，在李老師的悉心指導(dǎo)中，我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，也在怎樣處人處事等方面收益很多；同時(shí)也獲得了實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對(duì)我的嚴(yán)格要求以及為人處世的坦蕩將使我終身受益。 有時(shí)候也會(huì)遇到一些設(shè)計(jì)中的小問(wèn)題，總會(huì)拿來(lái)請(qǐng)教自己周圍的同學(xué)，他們也很熱情地給與我很大的幫助，這樣既解決了問(wèn)題又節(jié)省了時(shí)間。還有很多我無(wú)法一一列舉姓名的師長(zhǎng)和友人給了我指導(dǎo)和幫助，在此衷心的表示感謝，他們的名字我一直銘記在心！惶恐地承受諸位的恩惠，唯有乘風(fēng)破浪，展翅高飛以求不負(fù)眾望。32參考文獻(xiàn)［1］馬忠梅．單片機(jī)的 C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)［M］．北京．航空航天大學(xué)出版社，2020［2］劉守義．單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)．西安．西安電子科技大學(xué)出版社，2020［3］蔡美琴．MCS—51 系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用．北京．高等教育出版社，1999［4］陳明熒．8051 單片機(jī)基礎(chǔ)教程．北京．科學(xué)出版社，2020［5］李建忠．單片機(jī)原理及應(yīng)用．西安．西安電子科技大學(xué)出版社，2020［6］胡學(xué)軍．單片機(jī)與控制技術(shù)．北京．北京航空航天大學(xué)出版社，2020［7］張國(guó)香．電子電路問(wèn)答．北京．機(jī)械工業(yè)出版社，2020［8］ A/D 在電子稱上的應(yīng)用. 青島科技大學(xué)，2020［9］. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020