【正文】 抗干擾措施 針對稱重儀表工作環(huán)境復(fù)雜等原因，除了在儀表內(nèi)部電子線路中采取必要的抗干擾措施外，還應(yīng)該分析干擾來源和形成途徑，設(shè)法消除干擾源、切斷干擾傳播途徑，提高。這個電位差信號線路所產(chǎn)生的干擾電流 i，在導(dǎo)線電阻上產(chǎn)生壓降，轉(zhuǎn)換為串模 干擾電壓，影響儀表信號準(zhǔn)確性。由于實(shí)際大地電阻不為零，因此當(dāng)大地中流過電流時，在不同點(diǎn)上就會產(chǎn)生不等電位傳播的現(xiàn)象。靜電感應(yīng)一般產(chǎn)生串模干擾（如圖 所示），因此此干擾對系統(tǒng)影響比較大，應(yīng)予抑制。 在大功率變壓器、交流電機(jī)、強(qiáng)電流電力線等周圍存在較強(qiáng)的交變磁場，如果稱重儀表信號線在其附近通過，就會 受到交變磁場影響而產(chǎn)生交變電動勢，形成工頻干擾。因此在稱重過程中有必要考慮干擾來源及其消除的方法。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 第五章 抗干擾分析與系統(tǒng)調(diào)試 抗干 擾分析 工業(yè)生產(chǎn)中稱重儀表的使用條件很復(fù)雜，形形色色的干擾存在。 （ 5） 使用 switch 與 break 語句聯(lián)用構(gòu)成多分支選擇結(jié)構(gòu)的執(zhí)行流程，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定功能，并且 減少了運(yùn)行時間，加快了運(yùn)行速度。 （ 3）函數(shù)參數(shù)個數(shù)定義少，并利用全局變量傳遞參數(shù)，以此提高函數(shù)調(diào)用的效率。 （ 1）對局部 變量、函數(shù)參數(shù)和返回值使用 void 和 unsigned char 類型，避免在編程過程中類型轉(zhuǎn)換。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 根據(jù)本系統(tǒng)的控制任務(wù)及考慮到實(shí)時性等情況， 設(shè)計系統(tǒng)的 軟件 程序采用 C 一 51編制語言編程 ， 它 具有很強(qiáng)的功能性和結(jié)構(gòu)性，可以縮短單片機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)周期，而且易于調(diào)試和維護(hù)，已經(jīng)成為目前單片機(jī)語言中最流行的編程語言。目前，開發(fā)單片機(jī)控制系統(tǒng)的軟件可以用匯編語言編程，也可以用 PL/M51 單片機(jī)程序設(shè)計語言，還可以 用 C 一 51 編制控制軟件。2*2 鍵盤連接中，有 兩個并行口中，一個輸出掃描碼，使按鍵逐行動態(tài)接地，另一個并行口輸入按鍵狀態(tài)，由行掃描值和 回饋信號共同形成鍵編碼而識別按鍵，通過軟件查詢主函數(shù)定義的功能鍵，查出該鍵的功能， 鍵盤掃描流程圖 如圖 所示 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 逐行掃描并讀取鍵值鍵處理子程序返回NY延時 20 ms判斷有鍵按下？有鍵按下 ？鍵盤初始化NY開始 圖 鍵盤掃描流程圖 在設(shè)計系統(tǒng)中， 微 處理器 采用 中斷掃描法 對 2*2 鍵盤 進(jìn)行 行 掃描 ， CPU 響應(yīng)中斷后，立刻轉(zhuǎn)到響應(yīng)的中斷服務(wù)程序，對鍵盤進(jìn)行掃描，判別鍵盤上閉合鍵的鍵號，并做相應(yīng)的處理 ， 這樣節(jié)省了大量的空掃描時間，進(jìn)而提高了計算機(jī)的工作效率。A/D 程序流程序如圖 所示 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） A / D 片 選 C S = 0選 擇 轉(zhuǎn) 換 通 道 C H 0選 擇 單 端 模 式 轉(zhuǎn) 換從 高 到 低 讀 一 次 A / D 轉(zhuǎn) 換 值 d a t 1從 低 到 高 讀 一 次 A / D 轉(zhuǎn) 換 值 d a t 2C S = 1開 始d a t 1 = = d a t 2 嗎 ？NY返 回 圖 A/D轉(zhuǎn)換子程序流程圖 LED 顯示程序流程 設(shè)計系統(tǒng)運(yùn)用 9012 三極管擴(kuò)展的 4 位共陽極 LED 動態(tài)顯示接口電路已被成功地應(yīng)用到以 STC89C52 單片機(jī)為核心的 數(shù)字化稱重 儀表中 ， 系統(tǒng)定義 、 、 和 端口分別控制數(shù)碼管的 千位、百位、 十位和個位的供電，當(dāng)相應(yīng)的端口變成低電平時，驅(qū)動相應(yīng)的三極管會導(dǎo)通， +5V 通過驅(qū)動三極管給數(shù)碼管相應(yīng)的位供電，這時只要 P0 口送出數(shù)字的顯示代碼，數(shù)碼管就能正常顯示數(shù)字 ，在 實(shí)驗(yàn)調(diào)試 運(yùn)行 過程中 表明 ,LED 顯 示清晰穩(wěn)定不閃爍 。然后執(zhí)行延時循環(huán)程序，待一固定時間（這個時間應(yīng)安排得比轉(zhuǎn)換時間稍長些，以保證結(jié)果的正確性） ，延時結(jié)束后，對用于啟動轉(zhuǎn)換的同一地址執(zhí)行一條輸入指令，用 RD和 CS 結(jié)合所產(chǎn)生的允許輸出信號 DO 讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)。 A/D 轉(zhuǎn)換（ 0832） 程序流程 在 本設(shè)計 系統(tǒng)中， A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器連接編程時，運(yùn)用 中斷查詢 法 ， 因 0832A/D轉(zhuǎn)換器 不提供片選邏輯電路， 因此地址譯碼 主要 由 微處理器來 實(shí)現(xiàn)。 （ 5）比較與超載報警程序主要對被測物的真實(shí)重量與系統(tǒng)設(shè)定的最大重量值進(jìn)行比較 ， 對超載重量數(shù)據(jù)進(jìn)行聲光報警。 （ 3） 稱重數(shù)據(jù)處理程序主要 運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)模型對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計算 ， 最終得到被測物的真實(shí)重量值（由微處理器完成）。 系統(tǒng) 軟件主程序及子程序流程 系統(tǒng)主程序流程 系統(tǒng)控制軟件模塊 主要由主程序、數(shù)據(jù)采集程序、數(shù)據(jù)處理程序、鍵盤處理程序、數(shù)據(jù)顯示程序、超載報警程序等幾部分組成 ，主程序 流程圖如圖 所示 鍵 盤 掃 描 子 程 序測 量 值 與 設(shè) 定 值 比 較 子 程 序開 始系 統(tǒng) 初 始 化 及 自 診 斷 程 序調(diào) 用 報 警子 程 序判 斷 是 否 超 載 ？稱 重 數(shù) 據(jù) 顯 示 子 程 序稱 重 數(shù) 據(jù) 采 集 子 程 序YN 圖 系統(tǒng)軟件主程序流程圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） （ 1） 主程序主要完成稱重系統(tǒng)的初始化、初始化自診斷、顯示及鍵盤掃描等功能。 數(shù)字化稱重儀表的系統(tǒng)軟件不是單一的控制程序，而是使儀表正常運(yùn)行必 不可少的軟件系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話與系統(tǒng)資源的合理的有效使用。 2*2鍵盤掃描連線圖如圖 所示 注 ：硬件原 理流程圖見附錄 A。 設(shè)計 系統(tǒng) 采用的 2*2 鍵盤為 活動式鍵盤， 它 作為一個獨(dú)立的輸入部件 ， 直接采用按鍵焊接聯(lián)結(jié)實(shí)現(xiàn)鍵盤硬件 設(shè)計。 千 位 鍵百 位 鍵十 位 鍵個 位 鍵P 2 . 1P 2 . 2P 2 . 3P 2 . 4 圖 2*2矩陣式鍵盤 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 上圖為 2*2 矩陣式鍵盤， 它 由行線和列線組成，按鍵設(shè)置在行、列結(jié)構(gòu)的交叉點(diǎn)上，行列線分 別連在按鍵開關(guān)的兩端，與微型計算機(jī)的連接采用 I/O 接口直接接入 P2口。硬件連線圖如 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） R91KV C CQP N PU4蜂鳴器D發(fā)光二極管P 2. 0 圖 報警硬件連線圖 在圖 ，系統(tǒng)報警電路主要由一個 1K 的固定電阻、一個蜂鳴器 、一個發(fā)光二極管 和一個 PNP 三極管組成。 聲光報警電路 設(shè)計中有上限報警，用一個蜂鳴器 和一個紅色發(fā)光二極管 顯示報警。在輪 流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時點(diǎn)亮，但只要掃描內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低 ，三極管驅(qū)動 LED顯示連線圖如圖 所示 + 5 VabfcgdeV1234567abcdefg8d pd p9C C8 S E G L E D 1abfcgdeV1234567abcdefg8d pd p9C C8 S E G L E D 2abfcgdeV1234567abcdefg8d pd p9C C8 S E G L E D 0abfcgdeV1234567abcdefg8d pd p9C C8 S E G L E D 3Q 2 Q 3 Q 4Q 1R 2 03 3 KR 2 13 3 KR 2 23 3 KR 2 33 3 KP 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7圖 三極管驅(qū)動 LED顯示連線圖 設(shè)計系統(tǒng) 用單片機(jī)外界三極管驅(qū)動 共陽極 數(shù)碼管 顯示稱重數(shù)據(jù) ， 這里使用的 三極管為 PNP 型 ，并且 只是當(dāng)開關(guān)用 ， 工作在截止?fàn)顟B(tài)或飽和狀態(tài) 。 LED 數(shù)碼管常用的顯示方法有兩種，分別為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示， 并且 根據(jù) LED 數(shù)碼管內(nèi)各筆段 LED 發(fā)光二極管的連接方式，可將 LED 數(shù)碼管分為共陰極和 共陽極兩大類。當(dāng)數(shù)碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會發(fā)亮。 三極管驅(qū)動數(shù)碼管 LED 顯示電路 LED 數(shù)碼管實(shí)際上是由 7個發(fā)光管組成“ 8”字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是 8 個。 X1：片內(nèi)晶振電路反向振蕩放大器的輸入端，接 CPU內(nèi)部時鐘工作電路。 EA/VPP：外部程序存儲器選擇信號，低電平有效。在由外部程序存儲器取指令期間，每個機(jī)器內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 周期兩次 /PSEN有效。在正常情況下，ALE/PRDG輸出信號恒為 1/6振蕩頻率，并可用作 外部時鐘或定時信號。 ALE/PRDG：低八位地址鎖存信號。 RESE T：復(fù)位信號輸入端，高電平有效。 P3口除了作為一般的 I/O引腳使用外，還具有第二功能。 P3口： P3口是內(nèi)部帶有弱上拉電阻的準(zhǔn)雙向 I/O口，可接收輸出 4個 TTL門電流。在給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存 儲器進(jìn)行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在讀 /寫外部存儲器時， P2口輸入高八位地址信號 A15A8。 ：定時器 T2的外部觸發(fā)輸入端。 P1口： P1口是內(nèi)部帶有弱上拉電阻的準(zhǔn)雙向 I/O口， P1口緩沖器能接收輸出 4個 TTL門電流。各引腳功能如下所示： P0口： P0口為一個 8位漏極 開路雙向 I/O口，也即地址／數(shù)據(jù)總線口。 STC89C52是一個低電壓，高性能 CMOS 8位單片機(jī)， 它具有可靠性高、電磁輻射量小、響應(yīng)速度快、抗干擾性和控制功能強(qiáng)等特點(diǎn)， 片內(nèi)含 8k的可反復(fù)擦寫的 Flash只讀 程序存儲器和 256k的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 STC公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的 STC89C52單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)稱重系統(tǒng)的所有功能 ，其芯片引腳圖如圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） E A / V P P3 1X T A L 11 9X T A L 21 8R S T / V P D9P 3 . 7 / R D1 7P 3 . 6 / W R1 6P 3 . 2 / I N T 01 2P 3 . 3 / I N T 11 3P 3 . 4 / T 01 4P 3 . 5 / T 11 5P 1 . 0 / T1P 1 . 1 / T2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 0 . 03 9P 0 . 13 8P 0 . 23 7P 0 . 33 6P 0 . 43 5P 0 . 53 4P 0 . 63 3P 0 . 73 2P 2 . 02 1P 2 . 12 2P 2 . 22 3P 2 . 32 4P 2 . 42 5P 2 . 52 6P 2 . 62 7P 2 . 72 8P S E N2 9A L E / P R O G3 0P 3 . 1 / T X D1 1P 3 . 0 / R X D1 0V c c4 0G n d2 0S T C 8 9 C 5 2U 3S T C 8 9 C 5 2 圖 單片機(jī) 芯片引腳圖 STC89C52有 40個引腳， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，內(nèi)含 2個外中斷口， 3個 16位可編程定時計數(shù)器 ,2個全雙工串行通信口， 2個讀寫口， STC89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。在稱重系統(tǒng)中， 主要功能模塊都集中在所選微處理器功能中， 微處理器不僅接受 A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，而且輸出重量顯示數(shù)據(jù)并進(jìn)行聲光報警等自動控制。最后將 CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。從第 4個脈沖下沉開始由 DO 端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位 Dat7，隨后每一個脈沖下沉 DO 端輸出下一位數(shù)據(jù)， 直到第 11 個脈沖時發(fā)出最低位數(shù)據(jù) Dat0，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。在第一個時鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示起始信號。當(dāng)要進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時，必須先將 CS置于低電平 ， 并保證在一次轉(zhuǎn)換結(jié)束時置于高電平。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“ 1”、“ 1”時，只