【正文】 RS：寄存器選擇信號輸入線，低電平選通指令寄存器，高電平選通數(shù)據(jù)寄存器。 ALEWRRD80 5174 LS 0474 LS 0474LS00D 0~ D 774 LS 373A 0RSER/WEAD20040AR顯示模塊P 0. 0~ P 74L S245A0~A7B0~B7RDPS EN＆ DIRGGNDG 圖 液晶顯示模塊 EAD20200AR與單片機(jī) 8051的接口 EAD20200AR 有 14 條引腳： VSS：地線輸入端。驅(qū)動方向由 G 、 DIR 兩個控制端控制， G 控制驅(qū)動器有效或高阻態(tài)，在 G 有效時， DIR 控制驅(qū)動器的驅(qū)動方向， DIR=0 時，驅(qū)動方向從 B至 A；DIR=1 時，驅(qū)動方向?yàn)橛?A至 B。由于本項(xiàng)目要求漢字顯示，所以我們選擇點(diǎn)陣式液晶顯示。若顯示“ E”，表示累計(jì)總額值超出計(jì)價(jià)范圍。按“去皮”鍵，又可進(jìn)行稱量。稱重結(jié)束取下物品（已在重量保持狀態(tài)下），再直接按數(shù)字鍵輸入單價(jià)。 稱重前，若顯示的值不為 ，則按“去皮”鍵清除為 ；若被稱物品需用 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 26 頁 盛器裝載，先將盛器放在秤臺上，按“去皮”鍵，屏幕顯示為 ，然后裝入被稱物品進(jìn)行稱量。16個按鍵分別是數(shù)字鍵 0～ 小數(shù)點(diǎn)鍵和 5個功能鍵（去皮、清除 /復(fù)位、累加、保持、Enter/校正）。 SL0～ SL3 是掃描信號輸入線， RL0～ RL7 是回饋信號線。顯示部分為發(fā)光二極管、熒光管及其他顯示器提供了按肅穆方式工作的顯示接口，它為顯示器提供多路復(fù)用信號，可顯示多達(dá) 16 位的字符或數(shù)字。當(dāng) ICL7135 完成一次 A/D 轉(zhuǎn)換以后 ，產(chǎn)生 5個數(shù)據(jù)選通脈沖，分別將各位的 BCD 碼結(jié)果和標(biāo)志 D1～ D4 打入 8155 的 PA 口， PA口接收到一個數(shù)據(jù)以后，中斷標(biāo)志線 ANITR（ PC0）升高，通過反向器使單片機(jī) 8051 外部中斷 1 輸入端 1INT 變?yōu)榈碗娖?，?CPU 請求中斷， CPU 響應(yīng)中斷后，讀取 8155PA 口的數(shù)據(jù)。 POL：極性輸出端。 ST ：選通脈沖輸出端。電容值可取 1μ F。 VREF的穩(wěn)定性對 A/D 轉(zhuǎn)換精度有 很大的影響，應(yīng)當(dāng)采用高精度穩(wěn)壓源。因此，當(dāng) 7135 的高位選通信號 D5 輸出為高電平時，萬位數(shù)據(jù) B1 和極性、過量程、欠量程標(biāo)志輸入到 8155 的 PA0～ PA3，當(dāng) D5為低電平時， 7135 的 B B B B1輸出低位的 BCD 碼，此時 BCD 碼數(shù)據(jù)線 B B B B1 輸入到 8155 的 PA3～ PA0。 。另外雙積分型 A/D 轉(zhuǎn)換器較強(qiáng)的抗干擾能力，和精確的差分輸入，低廉的價(jià)格。只要干擾電壓的平均值為零，對輸出就不 產(chǎn)生影響。 所以我們需要選擇 14 位或者精度更高的 A/D。 ，所以放大器的輸出電壓值應(yīng)在 0～177。該器件失調(diào)電壓低，溫度漂移小，輸入阻抗高，最大值為 Ω，具有輸入阻抗電路；非線性誤差最大僅為 %，最小可達(dá) %；共模抑制比最高可達(dá) 110dB（在 50Hz 時為106dB）；芯片設(shè)計(jì)引腳靈活。這在一臺電子秤使用多個傳感器的情況下不宜采用，尤其是當(dāng)去皮重調(diào)節(jié)量較大，稱重 精度又要求較高的場合用得較少。 簡單的去皮重電路，是采用并聯(lián)電阻 法，即在稱重傳感器橋路的輸入端跨接一電位器Rb，并通過其滑臂和電阻 Ra 與傳感器橋路輸出端的一端相連，如圖 所示。 錯誤 !未指定書簽。2 （ 25） 式中 R —— 應(yīng)變片的電阻值（單位為歐姆，取 R=120Ω）； 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 20 頁 39。對于電子秤來說，盡管不會因供橋電壓超過推薦電壓值而損壞傳感器，但有可能使它的輸出性能變壞。 傳感器的供橋電源，必須具有較高的電壓和頻率穩(wěn)定度，以及足夠大的輸出電流。對于要求反應(yīng)速度高的，如電子 秤及軋制力測量儀等多選用直流供橋。 電路設(shè)計(jì) 硬件電路是決定儀器性能的重要因素。該系列中的 8051 在我國被當(dāng)作單片機(jī)的 代表， 8031 是無 ROM 的 8051，而 8751 則是用 EPROM 代替 ROM的 8051。目前國內(nèi)外均把單片機(jī)在儀表中的應(yīng)用看作是儀器儀表產(chǎn)品更新?lián)Q代的標(biāo)志。 使用單片機(jī)可靠、經(jīng)濟(jì)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，對各個行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代起到重要的推動作用。 5） 性能價(jià)格比高 由于單片機(jī)功能強(qiáng)、價(jià)格便宜，其應(yīng)用系統(tǒng)的印板小，接插件少，安裝調(diào)試簡單等一系列原因，使單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的性能價(jià)格比高于一般的微機(jī)系統(tǒng)。 單片機(jī)系統(tǒng) 單片機(jī)與一般的微型機(jī)相比，具有以下特點(diǎn) ??8 ： 1） 集成度高、體積小 在一塊芯片上集成了構(gòu)成一臺微型計(jì)算機(jī)所需的 CPU、 ROM、 RAM、 I/O 接口以及定時器 /計(jì)數(shù)器等部件，能滿足很多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ布墓δ芤?，因而由單片機(jī)組成的應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡 單，體積特別小。引起傳感器非線性輸出的主要原因有：電橋的非線性誤差；彈性元件在受載后其橫截面積會有微小變化，引起應(yīng)力和應(yīng)變量的改變，造成應(yīng)變與載荷之間非線性；彈性元件本身的非線性和應(yīng)變片本身的線性等。因此在實(shí)際使用之前，必須對傳感器進(jìn)行一系列補(bǔ)償和調(diào)整工作。在稱量儀表允許的條件下，一般傳感器選擇量程為實(shí)際最大受載的 2～ 倍 ，所以 我們選擇的傳感器量程 為 30kg ，精 度為 %，滿量程時誤差 。主要問題是，尚難控制其電阻與溫度和時間的變化關(guān)系。 箔式應(yīng)變片的缺點(diǎn)是生產(chǎn)工序比較復(fù)雜，引出線的焊點(diǎn)采用錫焊不適用于高溫環(huán)境下測量，另外價(jià)格較絲式為貴。 2）箔材表面積大，散熱條件好，故允許通過較大的電流，可以輸出較強(qiáng)的電信號，從而提高測量靈敏度。金屬箔的厚度一般在 ～ 之間，它的基片和覆蓋片多為膠質(zhì)膜 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 14 頁 基片，其厚度多在 ～ 之間。蠕變、機(jī)械滯后小，疲勞壽命長。 它的優(yōu)點(diǎn)是：可制成多種復(fù)雜形狀尺寸準(zhǔn)確的敏感柵，以適應(yīng)不同的測量要求。回線式應(yīng)變片制作簡單，性能穩(wěn)定，成本低，易粘貼，但因彎曲部的變形使其橫向效應(yīng)較大 。 應(yīng)變膠 傳感器的精度受彈性元件、應(yīng)變片、應(yīng)變膠以及與之配套的二次儀表的影響，應(yīng)變 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 13 頁 膠是制造高精度傳感器的關(guān)鍵之一。因此，減低高度和作成空心圓柱體是提高穩(wěn)定性的方法） ③ 彈性元件應(yīng)該具有較高抗側(cè)向力的能力。 L 為懸臂梁有效長度， H 為截面高度。在要求的特殊情況下 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 12 頁 則可以采用組合型的結(jié)構(gòu)，以提高其靈敏度、精度及使用穩(wěn)定性。 應(yīng)變片式傳感器的工作原理，是利用粘接劑將電阻應(yīng)變片粘貼在金屬彈性元件上，當(dāng)彈性元件受力產(chǎn)生變形時，電阻應(yīng)變片將該形變轉(zhuǎn)換為阻值的變化，從而測得被測力的大小。原因是電阻應(yīng)變式稱重傳感器，無論是敏感元件 —— 電阻應(yīng) 變計(jì)，還是傳感器彈性體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、彈性體材料加工處理、線路補(bǔ)償以及檢測儀表等方面，技術(shù)都比較成熟，測量精度比較高，穩(wěn)定性也比較好，并且更有利于產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化生產(chǎn)。 綜合各方面性能及 要求，本項(xiàng)目選用 S形雙連孔式傳感器，其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 形雙連孔式傳感器 國內(nèi)外 2kg～ 500kg 量程范圍內(nèi)的稱重傳感器，不論拉式還是壓式結(jié)構(gòu)，均采用雙連孔彈性體作為轉(zhuǎn)換元件。 S梁式傳感器 量程范圍在 ～ 10kg 的稱重傳感器大多采用這種結(jié)構(gòu)。該種傳感器具有很高的精度和穩(wěn)定性，有很強(qiáng)的抗側(cè)向能力，它不需要線性補(bǔ)償，就能達(dá)到 ～ 級轉(zhuǎn)換精度。其精度等級在 ～ 之間，廣泛應(yīng)用于料斗秤、鋼材秤，其動態(tài)響應(yīng)能力、抗沖擊能力優(yōu)于雙連孔傳感器。橋式傳感器已普遍用于無坑式汽車秤、各種平臺秤及靜態(tài)和動態(tài)電子軌道衡等場合。 輪輻式傳感器常規(guī)量程范圍在 1t～ 5t 之間，多用于電子汽車秤、電子軌道衡、電子鋼材秤、料斗秤。 對于在室內(nèi)干凈、干燥環(huán)境下工作的傳感器，可以選擇涂膠密封的傳感器；而對于一些在潮濕環(huán)境下工作，甚至可能遭受水淹場合下工作的傳感器，必須選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。 （ 4）復(fù)零特性、溫漂特性、時漂特性、固有頻率等。 (3)橋路阻抗和激勵電壓。 傳感器技術(shù)參數(shù)的選擇主要有以下幾個方面： （ 1）允許的不重復(fù)性誤差、非線性誤差、滯后誤差。因此，對于不同類型的衡器，在同樣的稱量負(fù)荷下，傳感器量程的選擇是不同的。這樣，無論從經(jīng)濟(jì)上，還是從可靠性方面考慮都是有利的。不少彈性體結(jié)構(gòu)，盡管它的自然線性較差，但對沖擊、密封具有結(jié)構(gòu)上先天的優(yōu)點(diǎn)，所以在測量精度要求低 ，但工作狀況惡劣的場合，即對傳感器性能側(cè)重于復(fù)現(xiàn)性、可靠性的場合，就宜選用低精度、高可靠性的產(chǎn)品。所以在選擇傳感器時主要考慮以下幾點(diǎn)： 傳感器精度的選擇應(yīng)從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用及對傳感器性能的側(cè)重點(diǎn)來考慮，應(yīng)根據(jù)稱量系統(tǒng)實(shí)際要求的精度，合理地確定傳感器的精度等級。一般在選擇稱重傳感器的綜合精度（非線性、重復(fù)性和滯后三項(xiàng)指標(biāo) 的均方根值）時，以確保電子稱重裝置能夠滿足其總誤差要求為準(zhǔn)，不能片面地追求高精度。稱重傳感器是電子衡器產(chǎn)品和電子稱重系統(tǒng)的核心部件，其特性直接影響電子衡器整機(jī)的性能。儀器結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示。 本項(xiàng)目研究的便攜式電子秤的主要技術(shù)指標(biāo)為： （ 1） 量程： 0～ 15kg （ 2） 分度值： （ 3） 誤差： 177。 項(xiàng)目研究意義 現(xiàn)代社會的發(fā)展，對稱重技術(shù)提出了更高的要求，尤其是微處理技術(shù)和傳感技術(shù)的巨大進(jìn)步，大大加速了這個進(jìn)程。例如在流量計(jì)量專業(yè)，如果按照傳統(tǒng)的理論和方法建造一套標(biāo)準(zhǔn)大流量測量系統(tǒng)，價(jià)格相當(dāng)昂貴。以后者結(jié)構(gòu)的 10 噸便攜式動態(tài)電子輪軸秤為例，其尺寸為720mm 550mm 32mm，重量約為 23kg。同時還降低了成本，增強(qiáng)了企業(yè)的市場競爭能力。 （ 2） 模塊化 對于大型或超大型的承載結(jié)構(gòu)，如大型靜動態(tài)電子汽車衡等，已開始采用幾種長度的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的模塊，經(jīng)過分體組合，而產(chǎn)生新的品種和規(guī)格。對于低容量的電子平臺秤和電子輪軸秤， 可采用將薄型或超薄型的圓形稱重傳感器，直接嵌入鋼板或鋁板底面與稱重傳感器外徑相同的盲孔內(nèi)，形成低外形的秤體結(jié)構(gòu)，稱重傳感器的數(shù)量和位置由秤的額定載荷和力學(xué)要求計(jì)算決定。電子秤集機(jī)、電、儀 于一體，具有多功能、高精度、快速和動態(tài)計(jì)量、穩(wěn)定可靠等特征，代表了衡器產(chǎn)品發(fā)展的方向。 電子衡器制造技術(shù)及應(yīng)用得到了新發(fā)展。電子衡器是自動化稱重控制和貿(mào)易計(jì)量的重要手段，對加強(qiáng)企業(yè)管理、嚴(yán)格生產(chǎn)、貿(mào)易結(jié)算，交通運(yùn)輸、港口計(jì)量和科學(xué)研究都起到了重要作用。這是因?yàn)殡娮雍馄鞑粌H能給出質(zhì)量或重量值的信號，而且也能作為總系統(tǒng)中的一個單元 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 2 頁 承擔(dān)著控制和檢驗(yàn)功能，從而推進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易交往的自動化和合理化。 第二次世界大戰(zhàn)后出 現(xiàn)了電子衡器，它主要由稱重顯示控制器，稱重傳感器和電器控制等部分組成，其發(fā)展過程與其它事物一樣，經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜、由粗糙到精密、由機(jī)械到機(jī)電結(jié)合再到全電子化、由單一功能到多功能的過程。 第一次世界大戰(zhàn)后，由于貿(mào)易和工業(yè)發(fā)展的需要，急需能進(jìn)行快速稱重的衡器。 本章簡述稱重技術(shù)和衡器的發(fā)展過程，論述提出新型便攜式電子秤的意義，介紹項(xiàng)目研究背景、關(guān)鍵技術(shù)等。 Ⅲ precision. The instrument possesses many intelligence functions, such as shelling, overload alarm, unit price enactment, accumulation putation, selfcalibrating and so on. For lowering power supply to consume, it can get into “sleep” automatically if the instrument is not measuring for 5 minutes. The intelligence electronic scales can measure mass rapidly and accurately and municate value. Furthermore, it is small, simply structured, easy to operate and convenient to carry. The instrument is able to meet the needs of mercial trade and residents, so its application has a bright future. Keyword: Intelligence electronic scales