【正文】 i++) //采樣 4 次 { while(ADC_Flag==0) LPM0。 int i。 char BT_Flag=0。除了敬佩楊老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。為期一個學期的畢業(yè)設計就要結束了，我的大學時光有也將畫上句號。隨著學技術的不斷發(fā)展，稱重系統(tǒng)已經在電力、工業(yè)、石化以及醫(yī)療等領域得到了廣泛的應用。表 51 測試數(shù)據表次數(shù)砝碼數(shù)1 2 3 41 2 3 4 5 如上表所示，系統(tǒng)精度達到 ，滿足設計要求。只是由于電路放大增益是由 AD620 調節(jié)增益電阻決定的，溫度等因素會影響電位器的阻值，所以數(shù)值會產生差異。分別完成了以下模塊的程序設計：初始化程序模塊、AD 采集與數(shù)據處理程序模塊、顯示程序模塊。amp。i7。 } PolarLocate=i+1。 } for(i=6。 for(i=0。 char DispBuff[8]。unsigned char temp。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“8”字形的 7 段，再加上一個小數(shù)點位，共計 8 段，因此提供 LED 顯示器的顯示段碼為 1 個字節(jié)。 // 向 ADC2 發(fā)出 停止采樣命令 //由于 ADC0/1/2 已經被編為一組，三個 ADC 將同時收到出 停止采樣命令 ADC_Result0=(ADC_Sum0/16 852) / 10。 //CPU 休眠，等待被采樣結束喚醒 ADC_Flag=0。 SD16CCTL2 |= SD16SC。當 ASC16SC 觸發(fā)一次轉換時，下一次轉換就可以通過簡單的設置 SD16SC 為來啟動，累加 12 次采樣結果，并去平均值，才每次采樣開始前都會查詢中斷完成標志，再根據結果判斷是否開始轉換。 //定電平造成 IO 口額外耗電。 // 設置 LCD 刷新率 P2DIR|=BIT2。 j 8。 // Enable Basic Timer interrupt。 // ADC0 輸入選擇為外部輸入 ,1 倍放大 SD16INCTL1 |= SD16INCH_0+SD16GAIN_1。 // 略延遲，讓基準電壓穩(wěn)定 SD16CCTL0 |= SD16DF+SD16GRP。 // 略延遲，讓震蕩穩(wěn)定 SD16CTL = SD16REFON+SD16VMIDON+SD16SSEL0+SD16DIV_1。 // 關閉看門狗 FLL_CTL0 |= XCAP18PF?；?MSP430 的稱重系統(tǒng)21A D 采樣顯示數(shù)據初始化采樣數(shù)據處理結束開始圖 主程序流程圖 初始化程序模塊如圖 為初始化程序流程圖?；?MSP430 的稱重系統(tǒng)204 稱重系統(tǒng)軟件設計模塊化思想：初始化程序模塊、AD 采集與數(shù)據處理程序模塊、顯示程序模塊。（3）3MUX 驅動：使用三個引腳作為液晶公共端COM0、COMCOM2 ，每 3 段段極需要另一引腳驅動。公共極由 COMn 信號驅動，段極由 SEGn 信號驅動。實驗中如液晶抖動，可適當提高液晶的驅動頻率。由 FRFQ0 和 FRFQ1 的設置可以滿足不同液晶對頻率的要求，其中 Flcd=2*MUX（rate）*F（framing） 。由于液晶驅動使用交流電壓，所以必須根據液晶的工作模 MSP430 進行偏壓設置，具體的操作是:STATIC 模式下，R33 開路，R03R23 接地，2MUX 模式下，分別在 R3R13 以及 R1R03 之間接上10K 的電阻；3/4MUX 模式下，分別在 R3R23 之間，R2R13 以及NC11+2S133S124S115S106S97S88S79S610S511S412S313S214S115S016COM317COM218COM119COM020LCD_08S2 S0S1S13S12S15S11S10S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 COM3COM2COM1COM01234CON24 HEADER VccR1 100KR21KC1102AIN0基于 MSP430 的稱重系統(tǒng)19R1 R03 之間接上 10K 的電阻，這樣就能保證 COM0COM3 出來供給液晶塊的電壓符合要求。圖 LCD048 電路圖液晶的驅動有 4 種方法：靜態(tài)，2MUX 或 1/2 占空比，3MUX 或 1/3 占空比， 4MUX 或 1/4 占空比。圖 AD 轉換接口電路 顯示電路設計MSP430 器件上的液晶顯示器的控制/驅動將簡化液晶顯示器的顯示。每個 ADC 都有獨立的空盒子寄存器組，并有 8 個差分輸入通道，通道 0~5 可以測量輸入電壓，通道 7 短路，通道 6 接到內部溫度傳感器。 共 集 電 路 的 輸 入 高 阻 抗 ， 輸 出 低 阻 抗 的 特 性 ，使 得 它 在 電 路 中 可 以 起 到 阻 抗 匹 配 的 作 用 ， 使 得 放 大 電 路 更 好 的 工 作 。在稱重系統(tǒng)中，絕對精度和漂移誤差是最重要的誤差來源。當減小R 以獲得更大增益時，該跨導將漸進增大到輸入晶體管的跨導。反饋環(huán)路 Q1A1R1 和 Q2A2R2 使輸入器件 Q1 和 Q2 的集電極電流保持恒定，從而可將輸入電壓作用于外部增益設置電阻 上。通過調整片內電阻的絕對值，用戶只需要一個電阻便可實現(xiàn)對增益的精確編程（G=100 時精度可達 %） 。因為惠斯登電橋具有很多優(yōu)點，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側向力干擾，可以比較方便的解決稱重傳感器的補償問題等，所以惠斯登電橋在稱重R13K R23KR43K R33K+12V12VOUT OUT+基于 MSP430 的稱重系統(tǒng)15傳感器中得到了廣泛的應用。 ε =（3Q （1+μ）/2Eb）*（B（H2h2）+bh2） /（B（H3h3）+bh3） （39） 其中：Q 截面上的剪力； E揚氏模量：μ—泊松系數(shù)；B、b、H 、h—為梁的幾何尺寸。設有一帶有肓孔的長方體懸臂梁。常常把它的百萬分之一作為單位，記作 με。μ 是表示材料橫向效應泊松系數(shù)。設其伸長ΔL，其橫截面積則縮小，即它的截面圓半徑減少 Δr。a．電阻應變片電阻應變片是把一根電阻絲機械的分布在一塊有機材料制成的基底上，即成為一片應變片。圖 12V 轉 5V 轉換電路 轉換電路由于 MSP430 單片機使用 電源供電，所以要將經過 LM7805 轉換得到的 5V 電壓，再經 LM1117 將電壓轉換為 。如圖 為 JTAG 接口電路圖。 標準中規(guī)定對應于數(shù)字集成電路芯片的每個引腳都設有一個移位寄存單元，稱為邊界掃描單元 BSC。JTAG 編程方式是在線編程，傳統(tǒng)生產流程中先對芯片進行預編程現(xiàn)再裝到板上因此而改變，簡化的流程為先固定器件到電路板上，再用 JTAG 編程,從而大大加快工程進度。標準的 JTAG 接口是 4 線：TMS、TCK、TDI、TDO，分別為模式選擇、時鐘、數(shù)據輸入和數(shù)據輸出線。單片機系統(tǒng)的復位方式有：手動按鈕復位和上電復位。由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復位的時間要求。 由 于 微 機 電 路 是 時 序 數(shù) 字 電 路 ， 它 需 要 穩(wěn) 定 的 時鐘 信 號 ， 因 此 在 電 源 上 電 時 ， 只 有 當 VCC 超 過 低 于 以 及 晶體 振 蕩 器 穩(wěn) 定 工 作 時 ， 復 位 信 號 才 被 撤 除 ， 微 機 電 路 開 始 正 常 工 作 。晶振電路如圖 所示。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內調整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。a．晶振電路每個單片機系統(tǒng)里都有晶振，全稱是叫晶體震蕩器，在單片機系統(tǒng)里晶振的作用非常大，他結合單片機內部的電路，產生單片機所必須的時鐘頻率，單片機的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個基礎上的，晶振的提供的時鐘頻率越高，那單片機的運行速度也就越快。對于 OPT 型和 ROM 型的器件是使用仿真器開發(fā)成功之后在燒寫或掩膜芯片；對于 FLASH 型則有十分方便的開發(fā)調試環(huán)境，因為器件片內有 JTAG 調試接口，還有可電擦寫的 FLASH 存儲器，因此采用先下載程序到 FLASH 內，再在器件內通過軟件控制程序的運行，由 JTAG 接口讀取片內信息供設計者調試使用的方法進行開發(fā)。它們分別是看門狗（WDT） 、模擬比較器 A、定時器 A（Timer_A） 、定時器 B（Timer_B ） 、串口 0、1（USART0、1） 、硬件乘法器、液晶驅動器、10 位/12 位 ADC、I 2 基于 MSP430 的稱重系統(tǒng)7C 總線直接數(shù)據存取（ DMA） 、端口 O（P0） 、端口 1~6（P1~P6） 、基本定時器（Basic Timer）等的一些外圍模塊的不同組合。（4）系統(tǒng)穩(wěn)定上電復位后，首先由 DCOCLK 啟動 CPU，以保證程序從正確的位置開始執(zhí)行，保證晶體振蕩器有足夠的起振及穩(wěn)定時間。 16 位的數(shù)據寬度、125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能實現(xiàn)乘加）相配合，能實現(xiàn)數(shù)字信號處理的某些算法（如 FFT 等） 。稱重系統(tǒng)的設計量程為 500g，分辨率為 ，可以實現(xiàn)精準測量。5V 電壓供液晶 LCD 使用，再通過電壓轉換芯片 LM1117 轉換得到177。而 LCD048 具有耗電省、成本低、亮度高、驅動簡單、使用壽命長等優(yōu)點，且在 MSP430F425 單片機中帶有 LCD048 的硬件驅動，更易于使用單片機對其進行變成控制，所以選用 LCD048 顯示。（3）AD 轉換器按設計要求：電子秤最大稱重為 500g，重量誤差不能大于 1%0，精度要求為 。 方案三：采用專用的儀表放大器。方案二：由高精度低漂移運算放大器構成差動放大器。（2）電壓放大器電壓放大器的設計有以下幾種方案可以采用： 方案一：利用普通低溫漂運算放大器構成多級放大器。通過輸出稱量重物時產生的壓差信號測量重物的大小。 （1）稱重傳感器 稱重傳感器由以下方案可以選擇：方案一：采用四片貼片電阻，自行搭建橋式電路。方案二：根據稱重系統(tǒng)系統(tǒng)設計要求與主控制系統(tǒng)能完成的功能，選用MSP430F425 單片機。基于 MSP430 的稱重系統(tǒng)32 稱重系統(tǒng)總體方案設計 稱重系統(tǒng)基本工作原理稱重系統(tǒng)的主要工作原理是：將應變片粘至金屬力臂上側，力臂上放置秤盤，重物放入秤盤時產生壓力，使應變片發(fā)生形變從而產生電信號，信號經放大調理后傳至微控制器處理顯示。通過對系統(tǒng)分析，選擇系統(tǒng)的總體設計方案和各模塊的設計方案。設計完成一種具有響應快、精確度高、穩(wěn)定性好的稱重系統(tǒng)。然而，高精密檢測的電子秤如果要達到要求，那么 ADC 的精度需要接近于 20 bit。目前，解決上述問題的最好方法是采用數(shù)字計算或數(shù)?；旌嫌嬎恪Ｓ捎谛⌒蜕逃秒娮映舆\算不太復雜，所以用 8 位微處理器即可滿足要求。就總體而言，我國電子衡器產品的數(shù)量和質量與工業(yè)發(fā)達國家還有較大差距。 研究現(xiàn)狀20 世紀前期，我國的衡器制造業(yè)主要以杠桿原理的機械式為主，20 世紀后期，我國的衡器不斷發(fā)展，由過去的全機械式進入機電結合式，在幾十年的發(fā)展和完善中，發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型。電子秤的設計首先是通過壓力傳感器采集被測物體的重量并將其轉換成電壓信號。通過分析近年來電子衡器產品的發(fā)展情況及國內外市場的需求，電子衡器總的發(fā)展趨勢是小型化、模塊化、集成化、智能化；其技術性能趨向于速率高、準確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高；其功能趨向是稱重計量的控制信息和非控制信息并重的“ 智能化 ”功能；其應用性能趨向于綜合性和組合性。文章還詳細闡述了本次設計的調試過程以及在調試過程中遇到的問題及解決方法。本設計是基于 MSP430 單片機的稱重系統(tǒng)，可實現(xiàn) 0~500g 重物的精確測量。系統(tǒng)硬件電路包括 MSP430 單片機最小系統(tǒng)、傳感器電路、信號調理電路、AD采集電路、LCD 顯示電路、電源管理電路等幾部分組成。本設計完成稱重系統(tǒng)的各項功能，經調試，效果良好，具有一定的實用價值。電子秤是日常生活中常用的電子衡器，廣泛的應用于超市，物流配送中心，大中型商場。輸出電壓信號通常很小，需要通過前端信號處理電路進行準確的線性放大。我國電子衡器的檢測試驗手段和技術裝備基本達到國際 90 年代中期的水平。其主要差距是技術與工藝不基于 MSP430 的稱重系統(tǒng)1夠先進、工藝裝備與測試儀表老化、開發(fā)能力不足、產品的品種規(guī)格較少、功能不全、穩(wěn)定性和可靠性較差等。電子秤重系統(tǒng)必須將多只傳感器的輸出進行計算，才能得到完整準確的稱重結果。由于信號放大器成本的不斷下降及 AD轉換