【正文】 TLC0838 在轉(zhuǎn)換期間需要微控制器提供時(shí)鐘信號(hào)，而且必須保持/CS 為低電平。在轉(zhuǎn)換時(shí)鐘頻率為 250kHz 時(shí)，完成一次轉(zhuǎn)換的典型時(shí)間為 32us。蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書34（5）判斷按鍵是否釋放。鍵盤采用行掃描法方式工作，鍵盤掃描子程序應(yīng)具有以下功能：（1）判斷有無鍵按下。蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書33圖 通訊子程序流程圖 鍵盤子程序的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思想 4*4 行列式鍵盤表示有 4 根行線和 4 根列線，在每根行線和列線交叉點(diǎn)上有一個(gè)按鍵，組成了一個(gè)有 16 個(gè)按鍵的矩陣鍵盤。確定參數(shù)：(SCON)=0101000B=50B (PCON)=00H (TMOD)=0010000B=20H 資源分配表 13 通訊子程序寄存器說明寄存器名 說明 寄存器名 說明R0 要發(fā)送的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) R1 接收單元首址R2 發(fā)送單元首址表 14 通訊子程序存儲(chǔ)器器說明存儲(chǔ)器地址 說明 存儲(chǔ)器地址 說明30H 接收上位機(jī)的鍵值 39H 要發(fā)送的通道 0 的重量40H 要發(fā)送的通道 1 的重量 41H 要發(fā)送的通道 2 的重量42H 要發(fā)送的通道 3 的重量 43H 要發(fā)送的通道 4 的重量44H 要發(fā)送的通道 5 的重量 45H 要發(fā)送的通道 6 的重量46H 要發(fā)送的通道 7 的重量 通訊子程序流程圖進(jìn)入串行中斷時(shí)，先判斷是接收數(shù)據(jù)還是發(fā)送數(shù)據(jù)，若是接收數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)接收子程序，若是發(fā)送，則轉(zhuǎn)發(fā)送子程序。蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書32根據(jù)系統(tǒng)要求，7 位 ASCII 碼加 1 位校驗(yàn)位共 8 位數(shù)據(jù)，采用串行口方式 1 進(jìn)行通信。保存時(shí)，先關(guān)中斷，發(fā)送標(biāo)志碼，測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，響應(yīng)后發(fā)送 24C02 單元首地址代碼，開始發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送完畢后開中斷，通知單片機(jī)激活掉電方式。在中斷服務(wù)程序中，先保存重要數(shù)據(jù)到 24C02,保存完畢后把電源控制寄存器 PCON 的 PD 位置 1，激活掉電工作方式，中斷返回。如果選擇電平觸發(fā)，則中斷擦除時(shí)必須外加輔助電路，否則中斷不能正常執(zhí)行；如果選擇跳變觸發(fā)，當(dāng) 0INT端出現(xiàn)負(fù)跳變時(shí)，CPU 內(nèi)部硬件自動(dòng)置位中斷標(biāo)志 IE0，CPU 響應(yīng)中斷，通過向量地址轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序時(shí) IE0 被硬件清 0?！‘?dāng)電源發(fā)生故障時(shí)，引起單片機(jī)中斷，CPU 響應(yīng)中斷，執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，保護(hù)數(shù)據(jù)，斷開外部用電電路等。蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書28圖 參數(shù)恢復(fù)子程序流程圖蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書29 看門狗中斷子程序的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思想程序正常運(yùn)行時(shí)，由主程序在小于 1．6 s 的時(shí)間間隔內(nèi)周期性地從 P1．7 端向MAX813L 的 WDI 輸入端發(fā)送一個(gè)脈沖信號(hào)，以清除芯片內(nèi)部的看門狗定時(shí)器。只要24C02檢測(cè)到應(yīng)答信號(hào)，其內(nèi)部的地址寄存器就自動(dòng)加1指向下一單元，并順序?qū)⒅赶騿卧臄?shù)據(jù)送到 SDA 串行數(shù)據(jù)線上。圖 主程序流程圖 參數(shù)恢復(fù)子程序的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思想24C02是基于 CBUS 的存儲(chǔ)器件，A0，A1，A2為器件地址線，WP 為寫保護(hù)引腳，2I蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書26SCL，SDA 為二線串行接口。用外部中斷 0 實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)功能；利用串行口實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與單片機(jī)的半雙工通信；在 8 通道采集結(jié)束后，查詢一次鍵值，即 8 通道在同一輪采集過程中上限值是一樣的。本次設(shè)計(jì)不只做了直流端濾波，還有交流端濾波。c) 將幾條接地通路接到電源公共點(diǎn)上，以保證電源電路有低的阻抗通道。由于電源通常是由市電電網(wǎng)經(jīng)變換后得到的，隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，市電電網(wǎng)電源污染問題越來越嚴(yán)重，各種干擾極易耦合到供電線路中。本次設(shè)計(jì)選用蜂鳴器。 24C02 芯片1 芯片特點(diǎn)串行 E2PROM 是基于 2ICBUS 的存儲(chǔ)器件，遵循二線制協(xié)議，由于其具有接口方便，體積小，數(shù)據(jù)掉電不丟失等特點(diǎn)，在儀器儀表及工業(yè)自動(dòng)化控制中得到大量的應(yīng)用。也可以隨時(shí)使用手動(dòng)復(fù)位按鈕使 MAX813L 產(chǎn)生復(fù)位脈沖，由于為產(chǎn)生復(fù)位脈沖端 MR要求低電平至少保持 140ms 以上，故可以有效地消除開關(guān)抖動(dòng)該電路可以實(shí)時(shí)地監(jiān)視電源故障（掉電、電壓降低等） 。此電路可以實(shí)現(xiàn)上電、蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書21瞬時(shí)掉電以及程序運(yùn)行出現(xiàn)“死機(jī)”時(shí)的自動(dòng)復(fù)位和隨時(shí)的手動(dòng)復(fù)位；并且可以實(shí)時(shí)地監(jiān)視電源故障，以便及時(shí)地保存數(shù)據(jù)。圖 單片機(jī)的掉電工作方式電路原理圖　　單片機(jī)的掉電工作方式電路原理圖如圖 所示：當(dāng) PD 設(shè)置為 1 時(shí)，激活掉電方式，與非門輸出為低電平，時(shí)鐘發(fā)生器停止工作，單片機(jī)內(nèi)所有運(yùn)行狀態(tài)均被停止，只有片內(nèi) RAM 和 SFR 中的數(shù)據(jù)被保存起來。用看門狗監(jiān)視程序的運(yùn)行。若超過 該輸入端收不到脈沖信號(hào)，則內(nèi)部定時(shí)器溢出，WDO 由高電平變?yōu)榈碗娖教m州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書20/RESET 上電時(shí)，自動(dòng)產(chǎn)生 200ms 的復(fù)位脈沖；手動(dòng)復(fù)位端輸入低電平時(shí)，該端也產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)輸出/WDO 正常工作時(shí)，輸出保持高電平，看門狗輸出時(shí)，該端輸出信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖? MAX813 的接口電路 (1)基本工作原理　　　　工業(yè)環(huán)境中的干擾大多是以窄脈沖的形式出現(xiàn)，而最終造成微機(jī)系統(tǒng)故障的多數(shù)現(xiàn)象為“死機(jī)” 。目前，在一些測(cè)控系統(tǒng)中，存在電源開斷、瞬時(shí)電壓不穩(wěn)等不安全因素，將會(huì)造成系統(tǒng)死機(jī)、信息丟失、運(yùn)行不穩(wěn)定等故障。若 A 大于 B200mVRO 為高，若相反 RO 為低 2 /RE 接收器輸出使能端。接收器輸入端具有自動(dòng)防止故障的特性，當(dāng)輸入端開路時(shí)，確保輸出為高電平。驅(qū)動(dòng)器不是限斜率的，允許它們以每秒 的速度發(fā)送數(shù)據(jù)。4）快速:比特率可以高達(dá) 10Mbps。與之相對(duì)應(yīng)，RS232 的最小+5V 與5V 輸出需要雙電源或者一個(gè)價(jià)格昂貴的接口芯片，這個(gè)接口芯片可以生成這些電源。通常，主控 PC 機(jī)和由單片機(jī)構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相距較遠(yuǎn)，近則幾十米，遠(yuǎn)則上百米，并且數(shù)據(jù)傳輸通道環(huán)境比較惡劣，經(jīng)常有大容量的電器（如電動(dòng)機(jī)，電焊機(jī)等）啟動(dòng)或切斷。把要顯示的數(shù)字的七段代碼從 8255A 輸出，就可點(diǎn)亮相應(yīng)的段，顯示這個(gè)數(shù)字。若要顯示數(shù)字 0，應(yīng)使 g 段熄滅，其余段均點(diǎn)亮。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。行掃描法行掃描法又稱為逐行(或列)掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法，如上圖所示鍵盤：判斷鍵盤中有無鍵按下：將全部行線 PC7—PC4 置低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。這樣，當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接。在這里，模擬信號(hào)以單端方式輸進(jìn)，參考電壓為 5V，即 A／D 模擬量的輸進(jìn)范圍為 0～5V。表 3 TLC0838 配置信息位的功能控制位 選擇的模擬通道（CH0CH7） ComDif/Sgl Odd/Even Sel1 Sel0 0 1 2 3 4 5 6 70 0 0 0 V+ V0 0 0 1 V+ V0 0 1 0 V+ V0 0 1 1 V+ V0 1 0 0 V+ V0 1 0 1 V+ V0 1 1 0 V+ V0 1 1 1 V+ V1 0 0 0 V+ V1 0 0 1 V+ V1 0 1 0 V+ V1 0 1 1 V+ V1 1 0 0 V+ V1 1 0 1 V+ V1 1 1 0 V+ V1 1 1 1 V+ V注：V+ ——輸入電壓的正端，V——輸入電壓的負(fù)端。在實(shí)際運(yùn)用中我們選用的是TL0838I 型號(hào)，滿足了實(shí)際需要。存全 8 位分辨率下，它答應(yīng)任意小的模擬電壓編碼間隔。 的主要特點(diǎn)TLC0838 是美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的 8 位逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器。3V 至177。由于 OP07 具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對(duì)于 OP07A 最大為 25μV） ，所以 OP07 在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。適用于汽車衡、軌道衡以及各類電子衡器等。4 稱重傳感器的基本應(yīng)用稱重傳感器主要應(yīng)用在各種電子衡器、工業(yè)控制領(lǐng)域、在線控制、安全過載報(bào)警、材料試驗(yàn)機(jī)等領(lǐng)域如電子汽車衡、電子臺(tái)秤、電子叉車、動(dòng)態(tài)軸重秤、電子吊鉤秤、電子計(jì)價(jià)秤、電子鋼材秤、電子軌道衡、料斗秤、配料秤、罐裝秤等。廠家一般會(huì)根據(jù)傳感器的受力情況、性能指標(biāo)、安裝形式、結(jié)構(gòu)型式、彈性體的材質(zhì)等特點(diǎn)規(guī)定傳感器的適用范圍，譬如鋁式懸臂梁傳感器適用于計(jì)價(jià)秤、平臺(tái)秤、案秤等；鋼式懸臂梁傳感器適用于料斗秤、電子皮帶秤、分選秤等；鋼質(zhì)橋式傳感器適用于軌道衡、汽車衡、天車秤等；柱式傳感器適用于汽車衡、動(dòng)態(tài)軌道衡、大噸位料斗秤等。一般來說，傳感器的量程越接近分配到每個(gè)傳感器的載荷，其稱量的準(zhǔn)確度就越高。因?yàn)槿珮蚴降缺垭姌虻撵`敏度最高，各臂參數(shù)一致，各種干擾的影響容易相互抵銷，所以稱重傳感器均采用全橋式等臂電橋。彈性體是一個(gè)有特殊形狀的結(jié)構(gòu)件。輸出電壓即為電橋輸出端的開路電壓，其表達(dá)式為： (131)對(duì)于等臂電橋 R1=R2=R3=R4=R ，當(dāng) R1 的電阻增量 ΔR1=ΔR 時(shí)，可得輸出電壓為： (132) 在實(shí)際使用中為了進(jìn)一步提高靈敏度，常采用等臂電橋，四個(gè)被測(cè)信號(hào)接成兩個(gè)差動(dòng)對(duì)稱的全橋工作形式，R1=R+ΔR,R2=RΔR,R3=R+ΔR,R4=RΔR，將上述條件代入式(131)得 (133) 由式(133)看出，由于充分利用了雙差動(dòng)作用，它的輸出電壓為單臂工作時(shí)的 4倍，所以大大提高了測(cè)量的靈敏度。本設(shè)計(jì)采用全橋方式。當(dāng)四臂電阻R1=R2=R3=R4=R 時(shí)，稱為等臂電橋；當(dāng) R1=R2=R,R3=R4=R39。 采集模塊 惠斯登電橋1 橋路形式在應(yīng)變計(jì)的電測(cè)技術(shù)中，應(yīng)用最廣泛的測(cè)量電路是惠斯通電橋電路。蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書7 單片機(jī)AT89C51 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。+5V 為單片機(jī)、TLC083顯示、鍵盤、蜂鳴器、MAX813L 及 MAX485 的模擬電源與數(shù)字電源； +12V 的電源是供給運(yùn)算放大器、傳感器和看門狗芯片的。一般來說 LED 的工作電壓是 2，工作電流是 ；e) 通訊模塊的選擇：本設(shè)計(jì)采用 RS485 通訊網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，R S485 驅(qū)動(dòng)器和接收器價(jià)格便宜，并且只需要單一的一個(gè)+5V（或者更低）的電源來產(chǎn)生差動(dòng)輸出需要的最小 的壓差。1LSB。故本設(shè)計(jì)采用串行A／DTLC0838。高精度、低功效、全密封，適用于各類惡劣環(huán)境。X25045 內(nèi)部沒有故障檢測(cè)，而 MAX813L 內(nèi)部自帶了看門狗躍遷檢測(cè)器，故選用 MAX813L。作輸出腳使用，欲進(jìn)行高電平驅(qū)動(dòng)時(shí)，得利用外電路來實(shí)現(xiàn)，I/O 腳不通，電流經(jīng) R 驅(qū)動(dòng) LED 發(fā)光；低電平時(shí)，I/O 腳導(dǎo)通，電流由該腳入地，LED 滅（I/O 腳導(dǎo)通時(shí)對(duì)地的電壓降小于 1V，LED 的域值 ～） 。51 系列的 I/O 腳的設(shè)置和使用非常簡(jiǎn)單，當(dāng)該腳作輸入腳使用時(shí)，只須將該腳設(shè)蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書5置為高電平（復(fù)位時(shí)，各 I/O 口均置高電平） 。它的處理對(duì)象不是字或字節(jié)而是位?！? 通用寄存器一共 32 個(gè)（R0～R31） ，前 16 個(gè)寄存器（R0～R15）都不能直接與立即數(shù)打交道，因而通用性有所下降。 方案二處理器基于 51 系列單片機(jī)的機(jī)動(dòng)車超載檢測(cè)系統(tǒng)。本檢測(cè)系統(tǒng)主要由主控制板、顯示部分、鍵盤部分、采集部分、串行通信部分和報(bào)警部分構(gòu)成。第二章 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及其功能設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)如圖 所示。鍵盤用來設(shè)定上限值和解除報(bào)警。傳感器的靈敏度、測(cè)量范圍都會(huì)影響所測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的主要功能：（1）該系統(tǒng)有 32 個(gè)傳感器，每個(gè)收費(fèi)路口用 4 個(gè)傳感器組成一個(gè)稱，可同時(shí)檢測(cè)8 個(gè)收費(fèi)口；（2）一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制 32 個(gè)變送器工作，采用多點(diǎn)通訊形式；（3）計(jì)算機(jī)通過發(fā)送命令字控制相應(yīng)的變送器進(jìn)行校正、故障診斷、數(shù)據(jù)采集等工作，；（4）具備掉電參數(shù)保護(hù)功能，上電后參數(shù)恢復(fù)功能；（5）能夠遵循 RS485 通訊網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，生成標(biāo)準(zhǔn) MODBUS 通信數(shù)據(jù)包。本設(shè)計(jì)就是基于這種需求，設(shè)計(jì)一基于單片機(jī)的機(jī)車超載檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)過往機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)行稱重，判斷是否超載，若超載顯示超載重量并進(jìn)行報(bào)警。據(jù)統(tǒng)計(jì)載重貨車道路交通事故中有 80%以上是由于超載運(yùn)輸所造成的。 then the voltage signal via amplifier circuit and sent to A / D converter chip TLC0838 into digital signals and calculates the load。蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書I摘 要本設(shè)計(jì)為機(jī)動(dòng)車超載檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要求能夠判斷機(jī)動(dòng)車是否超載并且在超載時(shí)能夠提供報(bào)警和顯示超載的重量。 obtained through the RS485 interface circuit load to the host puter, the host puter and the seting load for parison and to determine whether the overload, if overload shows the weight and gives an alarm.Keyword: AT89C51microcontroller；Overloading detect