【正文】 A 、 C 和 B 、 D 分別為電橋的輸入端和輸出端。 圖 23 稱重傳感器的基本電路 電橋線路如圖 23 所示，它是以應(yīng)變片或電阻元件作為電橋橋臂。 數(shù)據(jù)采集模塊 選型 壓力傳感器原理 最普遍的電子秤應(yīng)用橋式 壓力 傳感器實現(xiàn)， 壓力 傳感器的輸出電壓直接與放在其上的重量成比例。 XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。如EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令。 EA/VPP：外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部 程序存儲器 （地址為 0000HFFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。此外，該 引腳 會被微弱拉高， 單片機(jī) 執(zhí)行外部 程序 時，應(yīng)設(shè)置 ALE禁止位無效。 如有必要，可通過對 特殊功能寄存器 （ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。要注意的是：每當(dāng)訪問 外部數(shù)據(jù) 存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部 程序存儲器 或數(shù)據(jù) 存儲器 時， ALE（ 地址鎖存 允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 RST：復(fù)位輸入。 在 flash 編程和校驗時，P3 口也接收一些 控制信號 。 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p3 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。在使用 8 位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù) 存儲器時， P2口輸出 P2 鎖存器 的內(nèi)容。 在訪問外部 程序存儲器 或用 16 位地址讀取 外部數(shù)據(jù) 存儲器 （例如執(zhí)行 MOVX DPTR） 時， P2 口送出高八位上海海洋大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機(jī)的高精度電子秤設(shè)計 第 9 頁 共 33 頁 地址。對 P2 端口寫 “1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入 口使用。 在 flash 編程 和校驗時， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。 P1 口： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。 在 flash 編程 時， P0口也用來接收指令 字節(jié) ；在 程序 校驗時 ，輸出指令字節(jié)。 當(dāng)訪問外部 程序 和數(shù)據(jù) 存儲器 時， P0 口 也被作為上海海洋大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機(jī)的高精度電子秤設(shè)計 第 8 頁 共 33 頁 低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏 輯電平。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī) 一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持 2 種 軟件 可選擇節(jié)電模式。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng) 可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、超有效的解決方案。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲器 技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲器 技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 數(shù)據(jù)采集 調(diào)理電路 單片機(jī) 電源 顯示 器 按鍵 上海海洋大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機(jī)的高精度電子秤設(shè)計 第 7 頁 共 33 頁 控制器選型 按照本畢業(yè)設(shè)計 的要求，將采用 AT89S52 單片機(jī)作為系統(tǒng)的 主 控制器。 圖 21 系統(tǒng)總設(shè)計框圖 數(shù)據(jù)采集部分將物體的重量轉(zhuǎn)換成電信號輸送至調(diào)離電路； 調(diào)離電路負(fù)責(zé) 前端信號，選用放大、信號轉(zhuǎn)換等措施 來增加信號采集強(qiáng)度； 鍵盤輸入裝置增加 了 外界對單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)設(shè)定， 使電子稱實現(xiàn)稱重計價的功能； 顯示方面采用具有字符圖文顯示功能的 LCD 顯示器。 本課題的主要設(shè)計任務(wù)如下所述： 1）系統(tǒng)可實現(xiàn)電子稱基本的稱重功能（稱重范圍為 0～ 5Kg，重量誤差不大于177。該系統(tǒng)可以分為單片機(jī)最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、人機(jī)交互界面系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、時鐘 五 大部分組成。 具體要求 本課題研究的內(nèi)容是以單片機(jī) AT89S52 為控制核心，實現(xiàn)電子秤的基本策略及價格計算功能。 電子衡器的最大稱量 Max 可以用總分度數(shù) n 與分度值 d 的乘積來表示，即 Max=n用 e 或 d 來表 示。 (1) 量程：電子衡器的最大稱量 Max，即電子秤在正常工作情況下，所能稱量的最大值。一般地信號的放大、濾波、A/D 轉(zhuǎn)換以及信號各種運算處理都在儀表中完成。此信號由放大電路進(jìn)行放大、經(jīng)濾波后再由模／數(shù) ( A/D)器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號再送到微處器的 CPU 處理， CPU 不斷掃描鍵盤和各功能開關(guān)，根據(jù)鍵盤 輸入內(nèi)容和各種功能開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行必要的判斷、分析、由儀表的軟件來控制各種運算。在數(shù)字式的測量電路中，通常包括前置放大、濾濾、運算、變換、計數(shù)、寄存、控制和驅(qū)動顯示等環(huán)節(jié)。 (3) 測量顯示和數(shù)據(jù)輸出的載荷測量裝置 即處理稱重傳感器信號的電子線路（包括放人器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、電流源或電壓源、調(diào)節(jié)器、補(bǔ)嘗元件、保護(hù)線路等）和指示部件（如 顯示、打印、數(shù)據(jù)傳輸和存貯器件等）。 按照稱重傳感 器的結(jié)構(gòu)型式不同，可以分直接位移傳感器（電容式、電感式、電位計式、振弦式、空腔諧振器式等）和應(yīng)變傳感器（電阻應(yīng)變式、盧表面諧振式）或是利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應(yīng)的傳感器。不管根據(jù)什么原理制成的電了秤均由以下三部分組成： （ 1） 承重、傳力復(fù)位系統(tǒng) 它是被稱物體與轉(zhuǎn)換元件之間的機(jī)械、傳力復(fù)位系統(tǒng)，又稱電子秤的秤體，一般包括接受被稱物體載荷的承載器、秤橋結(jié)構(gòu)、吊掛連接部件和限位減振機(jī)構(gòu)等。通過分析近年來電子衡器產(chǎn)品的發(fā)展情況及國內(nèi)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、智能上海海洋大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機(jī)的高精度電子秤設(shè)計 第 4 頁 共 33 頁 化；其技術(shù)性能趨向是速率高、準(zhǔn)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(yīng)用性能趨向于綜合性和組合性。電子稱重技術(shù) 更注重動態(tài)稱重，而非 靜態(tài)稱重：計量方法 也趨向于 數(shù)字測量 ，而非模擬測量；測量特點也是向 多參數(shù)測量發(fā)展， 取代單參數(shù)測量。 最初 ，我國的 的 電子衡器以 機(jī)電結(jié)合型 為主，現(xiàn)如今已經(jīng)被 全電 子型和數(shù)字智能型 的衡器所取代 。 在 50 年代中期 ， 電子技術(shù) 被應(yīng)用于推動了衡器制造業(yè)的發(fā)展。稱重裝置的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，幾乎涵蓋了 國 民經(jīng)濟(jì) 的 各領(lǐng)域， 并且 取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 稱重裝置不僅 是提供重量數(shù)據(jù)的單體儀表，而且作為工業(yè)控制系統(tǒng)和商業(yè)管理系統(tǒng)的一個組成部 分，推進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn) 和 管理 過程中的自動化以及 現(xiàn)代化 ?，F(xiàn)代稱重技術(shù)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)已經(jīng)成為工藝技術(shù)、儲運技術(shù)、預(yù)包裝技術(shù)、收貨業(yè)務(wù)及商業(yè)銷售領(lǐng)域中不可缺少的組成部分。這是由于 電子秤 不僅能給出質(zhì)量或重量 的 信號，而且也能作為總系統(tǒng)中的一個 檢測和控制 的 單元，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。 電子秤的發(fā)展過程 經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜，由粗糙到精密、 再 由機(jī)械到機(jī)電結(jié)合 、最后 到全電子化、由單一功能到多功能的過程。 電子秤是電子衡器中的一種，衡器是國家法定計量器具，是 關(guān)系到 國計民生、國防建設(shè)、科學(xué)研究、內(nèi)外貿(mào)易 等等領(lǐng)域所不可缺少的計量設(shè)備。在古代由于沒有完善的稱重技術(shù)， 導(dǎo)致在商品貿(mào)易進(jìn)行時沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在各行各業(yè)的勞動生產(chǎn)過程中也達(dá)不到一個固定的精確度，從而制約了生產(chǎn)力的發(fā)展。s lives. It is widely used in various fields of industry, agriculture, transportation, scientific research, internal and external trade. So it has also bee an indispensable part of people39。硬件電路主要是基于單片機(jī) AT89S52 為核心的控制單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理，采用壓力傳感器對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，電子秤專用 24 位 AD 轉(zhuǎn)換芯片 HX711 對傳感器采集到的模擬量進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送到單片機(jī)進(jìn)行處理顯示，數(shù)據(jù)顯示由 LCD1602液晶實現(xiàn)。 這就促使電子秤的研究需 要進(jìn)一步的深入 。特別是 由于 商業(yè) 用 電子 稱 具有精度高，反應(yīng)靈敏，結(jié)構(gòu)簡單等 特點，已經(jīng)被 廣泛應(yīng)用于工業(yè)和商業(yè)貿(mào)易，輕工食品，醫(yī)藥和衛(wèi)生等 各個 方面 。 稱重技術(shù) 的 技術(shù)水平 直接影響著現(xiàn)代化和專業(yè)水平，以及 社會經(jīng)濟(jì)效益 的提高 。隨著科學(xué)技術(shù) 的發(fā)展與人類生產(chǎn)力的 不斷 提高，人們對計量準(zhǔn)確度的要求也越來越高。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 ： 基于單片機(jī)的高精度電子秤設(shè)計 學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2020 年 6 月 上海海洋大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機(jī) 的高精度電子秤設(shè)計 I 目 錄 緒論 ..................................................................... 3 稱重技術(shù)和稱重儀器的歷史發(fā)展 ...................................... 3 電子秤的組成 ...................................................... 4 電子秤的基本結(jié)構(gòu) ............................................ 4 電子秤的工作原理 ............................................ 4 電子秤的計量性能 ............................................ 5 本論文研究主要內(nèi)容 ................................................ 5 基本內(nèi)容 .................................................... 5 具體要求 .................................................... 5 2 高精度電子秤系統(tǒng)方案設(shè)計 .............................................. 6 系統(tǒng)方案設(shè)計 ...................................................... 6 控制器選型 ........................................................ 7 AT89S52 管腳說明 ............................................. 7 數(shù)據(jù)采集模塊選型 ................