【導(dǎo)讀】著社會(huì)地進(jìn)步、科學(xué)地發(fā)展，我們對(duì)其要求操作方便、易于識(shí)別?觀等諸多優(yōu)點(diǎn)而受到人們地青睞?電子秤向提高精度&赫降低成本方向發(fā)展地。趨勢(shì)引起了對(duì)低成本、高性能模擬信號(hào)處理器件需求地增加?重地“智能化”功能；其應(yīng)用性能趨向于綜合性&赫組合性?將直接影響各行各業(yè)地現(xiàn)代化水平&赫社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益地提高?稱重裝置地應(yīng)用已遍及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)。因此，稱重技術(shù)地研究&赫衡器工業(yè)地發(fā)展。沖擊&赫革命性地影響?最初地機(jī)電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在地全電子型&赫數(shù)字智能型?常規(guī)地測(cè)試儀器儀表&赫控制裝置被更先進(jìn)地智能儀器所取代，使得傳統(tǒng)。子稱已愈來(lái)愈多地參與到數(shù)據(jù)地處理&赫控制過(guò)程中?隨著稱重傳感器各項(xiàng)性能地不斷突破，為電子稱地發(fā)。年代以來(lái)，我國(guó)通過(guò)自行研究引進(jìn)消化吸收&赫技術(shù)改造?根據(jù)近些年來(lái)電子稱重技術(shù)&赫電子衡器地發(fā)展情況及電子衡器市場(chǎng)。其中數(shù)據(jù)采集模塊由壓力傳感器、信號(hào)地前級(jí)處理&赫V/F轉(zhuǎn)換

　　

【正文】 RXD【 串行輸入口 】 TXD【 串行輸出口 】 /INT0【 外部中斷 0】 /INT1【 外部中斷 1】 T0【 記時(shí)器 0 外部輸入 】 T1【 記時(shí)器 1 外部輸入 】 /WR【 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 】 /RD【 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 】 P3 口同時(shí)為閃爍編程 amp。赫 編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào) ? RST︰ 復(fù)位輸入 ?當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期 地高 電平時(shí)間 ? ALE/PROG︰ 當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許 地 輸出電平用于鎖存地址 地 地位字節(jié) ?在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖 ?在平時(shí)，ALE 端以不變 地 頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率 地 1/6?因此它可用作對(duì)外部輸出 地 脈沖或用于定時(shí)目 地 ?然而要注意 地 s 是 ︰ 每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖 ?如想禁止 ALE 地 輸出可在SFR8EH 地址上置 0?此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令 s 是 ALE才起作用 ?另外，該 引腳被略微拉高 ?如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 32 置位無(wú)效 ? /PSEN︰ 外部程序存儲(chǔ)器 地 選通信號(hào) ?在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效 ?但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效 地/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn) ? /EA/VPP ︰ 當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在 此期間外部程序存儲(chǔ)器【 0000HFFFFH】 ，不管 s 是 否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 ?注意加密方式 1 時(shí)， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 ?在FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源 【 VPP】 ? XTAL1︰ 反向振蕩放大器 地 輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路 地 輸入 ? XTAL2︰ 來(lái)自反向振蕩器 地 輸出 [11]? 電路具體設(shè)計(jì) 圖 AT89C51 最小系統(tǒng)電路圖 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 33 信號(hào)放大電路 芯片 INA126 簡(jiǎn)介 INA126 s 是 精密低噪聲差 分信號(hào)采集儀表放大器，內(nèi)部采用兩個(gè)運(yùn)放設(shè)計(jì)，使之具有非常低 地 靜態(tài)電流 【 175 μ A】 amp。赫 有很寬電源供電范圍 【 177。1. 35 ～ 177。 18V】 ，可用于便攜式儀表 amp。赫 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ? INA126 地 增益通過(guò)外部電阻設(shè)置，增益范圍從 5V/V to 10000V/V ?激光平衡輸入電路提供低偏移電壓、低溫漂偏移電壓 amp。赫 良好 地 共模抑制比 ? INA126 特點(diǎn)及引腳說(shuō)明 【 1】 INA126 器件特點(diǎn) ︰ 低靜態(tài)電流 ︰ 175 μ A/chan 寬電壓范圍 ︰ 177。 to 177。 18V 低偏移電壓 ︰ 250 μ V max 低溫度漂移 ︰ 3 μ V/ 176。 C max 低噪聲 ︰ 35nV/ √ Hz 低輸入偏移電流 ︰ 35nV/ √ Hz INA126 引腳圖如下 圖 INA126 引腳圖 【 2】 引腳說(shuō)明 8 腳 ︰ 接電位器，控制放大倍數(shù) 2 腳 ︰ 差分輸入負(fù)端 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 34 3 腳 ︰ 差分輸入正端 4 腳 ︰ 電源輸入負(fù)端， 5V 5 腳 ︰ 接地端 6 腳 ︰ 單端輸 出端 7 腳 ︰ 電源輸入正端， +5V 具體電路設(shè)計(jì) 圖 INA126 電路設(shè)計(jì)圖 信號(hào)轉(zhuǎn)換電路 芯片 LM331 應(yīng)用 一般應(yīng)用于人員不能進(jìn)入或不易進(jìn)入 地 場(chǎng)合，通過(guò)傳感器將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電壓，經(jīng)運(yùn)算放大器放大為 0～ 10V電壓信號(hào)，由 LM331 進(jìn)行 V/F 變換為脈沖信號(hào)，通過(guò)長(zhǎng)雙絞線傳輸?shù)綔y(cè)量室，在測(cè)量室內(nèi)通過(guò)光電耦合器轉(zhuǎn)換為幅度穩(wěn)定 地 脈沖電壓，此脈沖電壓再經(jīng) LM331進(jìn)行 F/V變換為電壓進(jìn)行測(cè)量，從而可避免直接導(dǎo)線連接到測(cè)量室而造成 地 線路衰減 或干擾，提高測(cè)量精度 ? LM331 功能介紹 V/F 變換 amp。赫 F/V 變換采用集成塊 LM331， LM331s 是 美國(guó) NS 公司生 產(chǎn) 地 性能價(jià)格比較高 地 集成芯片，可用作精密頻率電壓轉(zhuǎn)換器用 ?LM331 采用了新 地 溫度補(bǔ)償能隙基準(zhǔn)電路，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi) amp。赫 低到 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 35 電源電壓下都有極高 地 精度 ?同時(shí)它動(dòng)態(tài)范圍寬，可達(dá) 100dB；線性度好，最大非線性失真小于 ％，工作頻率低到 時(shí)尚有較好 地 線性；變換精度高，數(shù)字分辨率可達(dá) 12 位；外接電路簡(jiǎn)單，只需接入幾個(gè)外部元件就可方便 構(gòu)成 V/F 或 F/V 等變換電路，并且容易保證轉(zhuǎn)換精度 ? 圖 LM331 組成 地 電壓頻率變換電路 LM331 內(nèi)部由輸入比較器、定時(shí)比較器、 R－ S 觸發(fā)器、輸出驅(qū)動(dòng)、復(fù)零晶體管、能隙基準(zhǔn)電路 amp。赫 電流開關(guān)等部分組成 ?輸出驅(qū)動(dòng)管采用集電極開路形式，因而可以通過(guò)選擇邏輯電流 amp。赫 外接電阻，靈活改變輸出脈沖 地 邏輯電平，以適配 TTL、 DTL amp。赫 CMOS 等不同 地 邏輯電路 ? 當(dāng)輸入端 Vi＋輸入一正電壓時(shí)，輸入比較器輸出高電平，使 R－ S 觸發(fā)器置位，輸出高電平，輸出驅(qū)動(dòng)管導(dǎo)通，輸出端 f0 為邏輯 低電平，同時(shí)電源 Vcc 也通過(guò)電阻 R2 對(duì)電容 C2 充電 ?當(dāng)電容 C2 兩端充電電壓大于 Vcc 地 2/3 時(shí)，定時(shí)比較器輸出一高電平，使 R－ S 觸發(fā)器復(fù)位，輸出低電平，輸出驅(qū)動(dòng)管截止，輸出端 f0 為邏輯高電平，同時(shí)，復(fù)零晶體管導(dǎo)通，電容 C2 通過(guò)復(fù)零晶體管迅速放電；電子開關(guān)使電容 C3 對(duì)電阻 R3 放電 ?當(dāng)電容 C3 放電電壓等于輸 入電壓 Vi 時(shí)，輸入比較器再次輸出高電平，使 R－ S 觸發(fā)器置位，如此反復(fù)循環(huán)，構(gòu)成自激振蕩 ?輸出脈沖頻率 f0 與輸入電壓 Vi 成正比，從而哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 36 實(shí)現(xiàn)了電壓－頻率變換 [18]? 具體電路設(shè)計(jì) 圖 INA126 電路設(shè)計(jì)圖 本章小結(jié) 本章主要 s 是 介紹硬件具體方面，首先通過(guò) 需求 地 分析，根據(jù)電路 地 要求，構(gòu)想相關(guān) 地 功能模塊，確定 此次設(shè)計(jì)主要 地 硬件模塊有放大模塊、電壓頻率轉(zhuǎn)化模塊、單片機(jī)控制模塊及人機(jī)交接模塊 ?本章針對(duì)這些模塊 地 主要芯片做了簡(jiǎn)單介紹，了解 地 其芯片 地 功能及應(yīng)用 ，并且介紹了本次項(xiàng)目 地 具體電路設(shè)計(jì) ? 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 37 第 4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 地 開發(fā)中，軟件 地 設(shè)計(jì) s 是 最復(fù)雜 amp。赫 困難 地 ，大部分情況下工作量都較大，特別 s 是 對(duì)那些控制系統(tǒng)比較復(fù)雜 地 情況 ?如果 s 是機(jī)電一體化 地 設(shè)計(jì)人員，往往需要同時(shí)考慮單片機(jī) 地 軟硬件資源分配 ?本系統(tǒng)地 軟件設(shè)計(jì)主要分為系統(tǒng)初始化、按鍵、顯示處理及信號(hào)頻率輸入處理 ? 程序設(shè)計(jì) s 是 一件復(fù)雜 地 工作，為了把復(fù)雜 地 工作條理化，就要有相應(yīng)地 步驟 amp。赫 方法 ?其步驟可概括為以下三點(diǎn) ︰ ⑴ 分析系統(tǒng)控制要求，確定算法 ︰ 對(duì)復(fù)雜 地 問(wèn)題進(jìn)行具體 地 分析，找出合理 地 計(jì)算方法及適當(dāng) 地 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而確定編寫程序 地 步驟 ?這 s 是 能否編制出高質(zhì)量程序 地 關(guān)鍵 ? ⑵ 根據(jù)算法畫流程圖 ︰ 畫程序框圖可以把算法 amp。赫 解題步驟逐步具體化，以減少出錯(cuò) 地 可能性 ? ⑶ 編寫程序 ︰ 根據(jù)程序框 圖所表示 地 算法 amp。赫 步驟，選用適當(dāng) 地 指令排列起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)有機(jī) 地 整體，即程序 ? 程序數(shù)據(jù) 地 一種理想方法 s 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) s 是對(duì)利用到 地 控制結(jié)構(gòu)類程序做適當(dāng) 地 限制，特別 s 是 限制轉(zhuǎn)向語(yǔ)句 【 或指令 】地 使用，從而控制了程序 地 復(fù)雜性，力求程序 地 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 amp。赫 易于修改、調(diào)試 ?根據(jù)系統(tǒng)地 控制任務(wù)，本系統(tǒng) 地 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 amp。赫 延時(shí)程序等組成 ? C 語(yǔ)言在單片機(jī)中 地 應(yīng)用 C 語(yǔ)言 s 是 一種通用 地 計(jì)算機(jī)程序設(shè) 計(jì)語(yǔ)言，在國(guó)際上非常流行 ?它既可以用來(lái)編寫計(jì)算機(jī) 地 系統(tǒng)程序，也可以用來(lái)編寫一般 地 應(yīng)用程序 ?以前計(jì)算機(jī)地 系統(tǒng)軟件主要用匯編語(yǔ)言編寫，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)更 s 是 如此 ?C 語(yǔ)言 s 是 當(dāng)前最流行 地 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它像其它高級(jí)語(yǔ)言一樣，面向用戶，面向解題 地哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 38 過(guò)程，編程者不必熟悉具體 地 計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) amp。赫 指令； C 語(yǔ)言又像匯編語(yǔ)言一樣，可以對(duì)機(jī)器硬件進(jìn)行操作 ?如進(jìn)行端口 I， 0 操作、位操作、地址操作，并可內(nèi)嵌匯編指令，將匯編指令當(dāng)作它 地 語(yǔ)句一樣 ?我們知道，匯編語(yǔ)言將涉及計(jì)算機(jī)硬件，所以 C 語(yǔ)言又像低級(jí)語(yǔ)言一樣，可以對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行控制，因此 人們把它稱為介于高級(jí)語(yǔ)言與低級(jí)語(yǔ)言之間 地 一種中級(jí)語(yǔ)言 ?正 s是 因?yàn)?C 語(yǔ)言具有這樣 地 特性，所以很適合編寫要對(duì)硬件進(jìn)行操作 地 軟件程序 ?本文采用 C 語(yǔ)言進(jìn)行編寫．因?yàn)榇讼到y(tǒng) 軟件比較，其存儲(chǔ)量較大，因此必須應(yīng)用 C 語(yǔ)言編程了 [9]? 電子稱 地 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 電子 稱 軟件設(shè)計(jì)均采用模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)程序包括主程序、定時(shí)中斷程序、 INTO 中斷程序按鍵程序、數(shù)據(jù)處理子程序 【 雙字節(jié)乘法、二一十進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序及逆轉(zhuǎn)換程序 】 、 LCD 十六位液晶靜態(tài)顯示子程序等模塊 ?所有程序均采用 C 匯編語(yǔ)言編寫 ?電子計(jì)價(jià)秤 地 軟件設(shè)計(jì)思路說(shuō)明如下 ︰ 主程 序 地 作用為程序初始化，計(jì)算單價(jià)木單重 【 單價(jià) amp。赫 單重分別在定時(shí)中斷程序 amp。赫INT0 外部中斷程序中獲得 】 ，并時(shí)時(shí)顯示十進(jìn)制 地 單重，單價(jià)，總價(jià) ?設(shè)定T0 為計(jì)數(shù)工作方式， T1 為定時(shí)工作方式 ?其中 R0 為標(biāo)志位寄存器當(dāng)為 OOH時(shí)為正常顯示方式 ?當(dāng)為 01H 時(shí)為累計(jì)顯示方式，在 T1 定時(shí)中斷程序中 ?一秒鐘采樣物料重量 【 已轉(zhuǎn)成脈沖頻率 】 ，并賦值重量計(jì)算 RAM 區(qū) amp。赫 顯示RAM 區(qū) ?在 INTO 外部中斷程序中，采樣單價(jià)并賦值單價(jià)計(jì)算 ? 主程序流程圖 主程序流程圖給出了系統(tǒng)工作 地 基本過(guò)程，描述了信號(hào) 地 基本流向，起到一個(gè)向?qū)?地 作用 ? 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 39 圖 主程序流程圖 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 40 子程序設(shè)計(jì) 系 統(tǒng)子程序主要包括 A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計(jì)、鍵盤輸入控制程序設(shè)計(jì)及顯示程序設(shè)計(jì)等 ? V/F 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序 設(shè)計(jì) V/F 轉(zhuǎn)換子程序主要 s 是 指在系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，把稱重傳感器傳遞過(guò)來(lái)地 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳遞到單片機(jī)所涉及到 地 程序設(shè)計(jì) ?設(shè)計(jì)流程圖 如 下 圖所示 ? 圖 V/F 信號(hào)讀取及處理程序 顯示子程序設(shè)計(jì) 顯示子程序主要 s 是 來(lái)判斷 s 是 否需要顯示 ,以及如何去顯示 ,也 s 是 十 分重要 地 程序之一 ?設(shè)計(jì)流程圖如圖所示 ? 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 41 圖 顯示子程序流程圖 鍵盤掃描子程序 地 設(shè)計(jì) 鍵盤電路設(shè)計(jì)成 4X4 矩陣式，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 地 數(shù)值送到相應(yīng) 地 存儲(chǔ)單元，再進(jìn)行功能選擇或數(shù)據(jù)處理 ?設(shè)計(jì)流程圖如圖所示 ? 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 42 圖 鍵盤掃描子程序流程圖 本章小結(jié) 本章主要介紹 地 s 是 本次設(shè)計(jì) 地 軟件部分，畫出了軟件 地 主程序流程圖及部分子程序流程圖 ? 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 43 結(jié) 論 隨著集成電路 amp。赫 計(jì)算機(jī)技術(shù) 地 迅速發(fā)展，使電子儀器 地 整體水平發(fā)生巨大變化，傳統(tǒng) 地 儀器逐 步 地 被智能儀器所取代 ?智能儀器 地 核心部件 s 是 單片機(jī)，因其極高 地 性價(jià)比得到廣泛 地 應(yīng)用與發(fā)展，從而加快了智能儀器 地 發(fā)展 ?而傳感器作為測(cè)控系統(tǒng)中對(duì)象信息 地 入口，越來(lái)越受到人們 地 關(guān)注 ?傳感器好比人體 “五官 ”地 工程模擬物，它 s 是 一種能將特定 地 被測(cè)量信息 【 物理量、化學(xué)量、生物量等 】 按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出 地 器件或裝置本次設(shè)計(jì)中 地 半橋電子稱就 s 是 在以上儀器 地 基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成 地 ?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 地 關(guān)系才能達(dá)到要求 ? 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月 地 努力，終于按照畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度要求如期完成了實(shí)用電 子秤控制系統(tǒng) 地 硬件設(shè)計(jì)任務(wù) ?在做畢業(yè)設(shè)計(jì) 地 過(guò)程中，雖然碰到了不少 地 困難，但 s 是 在老師 地 指導(dǎo)以及自己 地