【正文】 這些都為我今后的學(xué)習(xí)和工作留下了積極的影響。對各種實用芯片價格了解不夠，選擇上任有欠缺，如所選的稱重傳感器價格較貴。沒有擴(kuò)展更多電路，如日歷時鐘電路、通訊接口電路等。系統(tǒng)設(shè)計不夠優(yōu)化，有待改善。采用面向?qū)ο蟮乃枷?，分層次、分模塊構(gòu)建設(shè)計的總體框架。通過對數(shù)據(jù)采集的分析，了解了各種傳感器、放大器及A/D轉(zhuǎn)換器和V/F轉(zhuǎn)化器對信號的轉(zhuǎn)換、傳輸有了更深的認(rèn)識。在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，雖然碰到了不少的困難，但是在老師的指導(dǎo)以及自己的努力下，終于取得了一定成果。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的關(guān)系才能達(dá)到要求。而傳感器作為測控系統(tǒng)中對象信息的入口，越來越受到人們的關(guān)注。結(jié) 論隨著集成電路和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，使電子儀器的整體水平發(fā)生巨大變化，傳統(tǒng)的儀器逐步的被智能儀器所取代。設(shè)計流程圖如圖所示。設(shè)計流程圖如圖所示。設(shè)計流程圖如下圖所示。 子程序設(shè)計系統(tǒng)子程序主要包括A/D轉(zhuǎn)換啟動及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計、鍵盤輸入控制程序設(shè)計及顯示程序設(shè)計等。在INTO外部中斷程序中，采樣單價并賦值單價計算。當(dāng)為01H時為累計顯示方式，在T1定時中斷程序中。設(shè)定T0為計數(shù)工作方式，T1為定時工作方式。所有程序均采用C匯編語言編寫。本文采用C語言進(jìn)行編寫．因為此系統(tǒng)軟件比較，其存儲量較大，因此必須應(yīng)用C語言編程了[9]。我們知道，匯編語言將涉及計算機(jī)硬件，所以C語言又像低級語言一樣，可以對計算機(jī)硬件進(jìn)行控制，因此人們把它稱為介于高級語言與低級語言之間的一種中級語言。C語言是當(dāng)前最流行的程序設(shè)計語言，它像其它高級語言一樣，面向用戶，面向解題的過程，編程者不必熟悉具體的計算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和指令；C語言又像匯編語言一樣，可以對機(jī)器硬件進(jìn)行操作。它既可以用來編寫計算機(jī)的系統(tǒng)程序，也可以用來編寫一般的應(yīng)用程序。根據(jù)系統(tǒng)的控制任務(wù)，本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要由主程序、初始化程序、顯示子程序、數(shù)據(jù)采集子程序和延時程序等組成。程序數(shù)據(jù)的一種理想方法是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法。⑵ 根據(jù)算法畫流程圖：畫程序框圖可以把算法和解題步驟逐步具體化，以減少出錯的可能性。其步驟可概括為以下三點：⑴ 分析系統(tǒng)控制要求，確定算法：對復(fù)雜的問題進(jìn)行具體的分析，找出合理的計算方法及適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而確定編寫程序的步驟。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要分為系統(tǒng)初始化、按鍵、顯示處理及信號頻率輸入處理。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)中，軟件的設(shè)計是最復(fù)雜和困難的，大部分情況下工作量都較大，特別是對那些控制系統(tǒng)比較復(fù)雜的情況。 具體電路設(shè)計 INA126 電路設(shè)計圖 本章小結(jié)本章主要是介紹硬件具體方面，首先通過需求的分析，根據(jù)電路的要求，構(gòu)想相關(guān)的功能模塊，確定此次設(shè)計主要的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。當(dāng)電容 C3放電電壓等于輸入電壓 Vi 時，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。 當(dāng)輸入端 Vi＋輸入一正電壓時，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)動管導(dǎo)通，輸出端 f0 為邏輯低電平，同時電源 Vcc 也通過電阻 R2 對電容C2 充電。 LM331 組成的電壓頻率變換電路LM331 內(nèi)部由輸入比較器、定時比較器、R－S 觸發(fā)器、輸出驅(qū)動、復(fù)零晶體管、能隙基準(zhǔn)電路和電流開關(guān)等部分組成。LM331 采用了新的溫度補償能隙基準(zhǔn)電路，在整個工作溫度范圍內(nèi)和低到 電源電壓下都有極高的精度。 C max低噪聲： 35nV/ √ Hz低輸入偏移電流： 35nV/ √ Hz INA126引腳圖如下 INA126 引腳圖 （2）引腳說明 8腳：接電位器，控制放大倍數(shù) 2腳： 差分輸入負(fù)端 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 INA126 電路設(shè)計圖 信號轉(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)入的場合，通過傳感器將被測量轉(zhuǎn)換為電壓，經(jīng)運算放大器放大為0～10V電壓信號，由LM331進(jìn)行V/F變換為脈沖信號，通過長雙絞線傳輸?shù)綔y量室，在測量室內(nèi)通過光電耦合器轉(zhuǎn)換為幅度穩(wěn)定的脈沖電壓，此脈沖電壓再經(jīng)LM331進(jìn)行F/V變換為電壓進(jìn)行測量，從而可避免直接導(dǎo)線連接到測量室而造成的線路衰減或干擾，提高測量精度。 to 177。激光平衡輸入電路提供低偏移電壓、低溫漂偏移電壓和良好的共模抑制比。 18V) ，可用于便攜式儀表和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 電路具體設(shè)計 AT89C51 最小系統(tǒng)電路圖 信號放大電路 芯片INA126簡介INA126 是精密低噪聲差分信號采集儀表放大器，內(nèi)部采用兩個運放設(shè)計，使之具有非常低的靜態(tài)電流 (175 μ A) 和有很寬電源供電范圍 (177。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。此時，然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 RST：復(fù)位輸入。/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） T0（記時器0外部輸入） /INT0（外部中斷0） RXD（串行輸入口） 作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流?？谧鳛樵a輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。GND：接地。 在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。在閑置模式下，CPU停止工作。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。Readand 基于AT89C51的主控電路 AT89C51簡介芯片功能介紹及設(shè)計：AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送給51單片機(jī)控制器處理，由單片機(jī)完成對該數(shù)字量的處理，驅(qū)動液晶顯示模塊完成人機(jī)間的信息交換。 本章小結(jié)本章主要是對本次設(shè)計的方案選擇與論證，按照設(shè)計的基本要求，通過分析與論證，最后確定系統(tǒng)可分為三大模塊，數(shù)據(jù)采集模塊、控制器模塊、人機(jī)交互界面模塊。在這次設(shè)計中我們采用了44鍵盤控制。作為電子秤，系統(tǒng)對V/F轉(zhuǎn)換的速度要求不高，而且LM331的轉(zhuǎn)換精度足以滿足系統(tǒng)的誤差要求。這時需要共模抑制比高，差模輸入阻抗大，增益高，精度好，而且外部接口簡單的專用儀表放大器INA126。由于傳感器的輸出信號中含有一定的干擾噪聲，所以必須要對傳感器的輸出信號進(jìn)行濾波，在濾波電路的設(shè)計時利用普通小電容濾除高頻干擾，利用大的電解電容濾除低頻干擾。另外由于秤臺的自身重量、振動和沖擊分量，以及還要避免物體超重時對傳感器的損壞，所以在選擇傳感器時要保證有一定的承重裕量，所選的傳感器量程應(yīng)該比系統(tǒng)設(shè)計要求的要大。數(shù)據(jù)采集部分由壓力傳感器、信號放大處理和V/F轉(zhuǎn)換部分組成。AT89C51是一款8位的內(nèi)帶4K程序存儲器的微控制器，考慮到用軟件實現(xiàn)電子秤系統(tǒng)的各項功能時，所需的軟件量并不是很大，不需要太大的程序存儲空間，因此在對AT89C51實際設(shè)計時不需要在片外再擴(kuò)展程序存儲器，這樣不僅節(jié)省了硬件資源，也優(yōu)化了電路的設(shè)計。,綜上所述,方案二比方案一合理,因此選擇方案二。12連續(xù)可調(diào),通過對滑動變阻器的調(diào)整可輸出+5V,177。12v,其電路圖如圖所示. LM317與LM337組裝電路方案一的電路由三端可調(diào)式穩(wěn)壓器LM317和LM337組裝而成,可輸出范圍為177。電路圖如下所示： LM317與LM337組裝電路方案二: 采用7805,7905，7812和7912組成穩(wěn)壓電路 7805，7905固定式三端穩(wěn)壓器可輸出177。此次設(shè)計的穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個部分組成，如圖 穩(wěn)壓電源組成圖 方案一 采用LM31LM337共地可調(diào)式三端穩(wěn)壓器電源LM317可調(diào)式三端穩(wěn)壓器電源能夠連續(xù)輸出可調(diào)的直流電壓，不過它只能允許可調(diào)的正電壓，穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過流，過熱保護(hù)電路；由一個電阻（R）和一個可變電位器(RP)組成電壓輸出調(diào)節(jié)電路，輸出電壓為：Vo=(1+RP/R)。穩(wěn)壓電源的設(shè)計，是根據(jù)穩(wěn)壓電源的輸出電壓Uo、輸出電流Io、輸出紋波電壓ΔUopp等性能指標(biāo)要求，正確地確定出變壓器、集成穩(wěn)壓器、整流二極管和濾波電路中所用元器件的性能參數(shù)，從而合理的選擇這些器件。5V，V/F轉(zhuǎn)換器需要177。 44矩陣鍵盤考慮到成本方面，我決定采用矩陣鍵盤。相對于專用芯片式可以節(jié)省成本，且更為靈活。例如，用22的行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成4個鍵的鍵盤，44行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成16個鍵的鍵盤。 方案二 矩陣式鍵盤設(shè)計矩陣式鍵盤又叫行列式鍵盤。專用鍵盤處理芯片的優(yōu)點很明顯，可靠性高，口簡單，使用方便，適合處理按鍵較多的情況。方案一 專用芯片式設(shè)計專用鍵盤處理芯片一般功能比較完善，芯片本身能完成對按鍵的編碼、掃描、消抖和重鍵等問題的處理，甚至還集成了顯示接口功能。單片機(jī)接收到按鍵的觸點信號后作相應(yīng)的功能處理。鍵盤是由若干個按鍵開關(guān)