【正文】 產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，嚴重時甚至無法工作，必須采取屏蔽措施，從而給設計和使用帶來極大的不便。由電阻應變片和測量線路兩部分組成。隨著集成電路制造工藝的發(fā)展，單片機的時鐘頻率也在逐步提高，現(xiàn)在某些高速單片機芯片的時鐘頻率以達 40MHz。晶振的振蕩器的 頻率范圍通常是在 ，晶振的頻率越高，則系統(tǒng)的時鐘頻率也就越高，單片機的運行速度也就越快，晶振和電容應該盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定，可靠地工作，為了提高溫度穩(wěn)定性，應該采用溫度穩(wěn)定性能好的電容。電路如下圖 所示。 MCS51 單片機內(nèi)部由一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為 51 單片機的引腳 XTAL1，輸出為 XTAL2。 圖 復位電路圖 C222μC122μR11kR21kS1S W P BV C CV C CV S SR E S E T 本科生課程設計（論文） 8 時鐘電路設計 89C51 單片機各功能部件的運行都是以時鐘信號為基準，有條不紊地一拍一拍地工作，因此時鐘頻率直接影響單片的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 如圖 所示 。在 RESET 復位引腳上接一個去耦電容。在復位有效期間， ALE 和 PSEN 引腳輸出高點平。為了保證系統(tǒng)可復位，在設計復位電路時，一般使 RESET 引腳保持 100ms 以上的高電平，單片機便可以可靠地復位。 5%，即 ～ 。為確保微機系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復位電路是必不可少的一部分，復位電路的第一功能是上電復位。 P 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2P 2 . 3P 2 . 4P 2 . 5P 2 . 6P 2 . 7I / O 0I / O 1I / O 2I / O 3I / O 4I / O 5I / O 6WEOEI / O 7A 1 0A9A8CEP 2 . 1P 2 . 0P 2 . 2P 2 . 3P 2 . 4P 2 . 5P 2 . 6P 2 . 7P 0 . 0P 0 . 1P 0 . 3P 0 . 2P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7ALEPSENP 3 . 6 ( W R ) P 3 . 7 ( R D )D0D1D2D3D4D5D6D7Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7STB8 2 8 28 9 C 5 1 6 1 1 6 圖 89C51與 6116的接口電路 本科生課程設計（論文） 7 復位電路設計 單片機的復位都是靠外部復位電路來實現(xiàn)得，在 時鐘電路工作后，只要在單片機得 RESET 引腳上出現(xiàn) 24 個時鐘脈沖（兩個機器周期）以上的高電平，單片機就能實現(xiàn)復位。 擴展如圖 。常用的數(shù)據(jù)存儲器有靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器 RAM 和動態(tài)數(shù)據(jù)存儲器 RAM，由于在實際應用中，需要擴展的容量不大，所以一般采用靜態(tài) RAM，如 SRM6116,6264 等。這 種情況下可利用 89C51 單片機所具有的擴展功能，擴展外部數(shù)據(jù)存儲器。 2）芯片引腳簡要說明 Vcc (40)： +5V 電源 Vss (20)：接地 P0 口（ 3932）：為 8 位雙向三態(tài) I/O 口 P1 口（ 81）：是帶內(nèi)部上拉電阻結(jié)構(gòu)的 8 位準雙向 I/O 口 P2 口（ 2128）：也是帶內(nèi)部上拉電阻結(jié)構(gòu)的 8 位準雙向 I/O 口 P3 口（ 1017）：也是帶內(nèi)部上拉電阻結(jié)構(gòu)的 8 位準雙向 I/O 口 RESET/VPD (9)：復位信號線 ALE/PROG (30)：地址鎖存有效信號線 PSEN(29)：外部程序存儲器讀選通信號線 優(yōu)點： 1）芯片內(nèi)存儲器容量大，規(guī)格多，程序存儲器類型也多樣化； 本科生課程設計（論文） 5 2） 擴展了接口電路功能； 3）內(nèi)置單片機應用系統(tǒng)前、后向通道所需的某些模擬電路； 4) 內(nèi)置 RC 振蕩電路； 5）增加了 CPU 始終分頻器，可實事調(diào)整 CPU 的始終頻率； 6) 系統(tǒng)功耗低； 7) 強化了電磁兼容性設計； 8) 內(nèi)置定時復位監(jiān)控電路及電源電壓監(jiān)控電路，提高了應用系統(tǒng)的可靠性； 9) 封裝形式多樣化 89C51 引腳圖如圖 。 128 位 RAM， 4k字節(jié) ROM 和中斷、串行口及定時器模塊外，還有 4 組 I/O 口 P0～ P3，余下的就是 CPU 的全部組成。 1)8051 基本特性 如下 組成： 8 位 CPU、片內(nèi)振蕩器 、 4K 字節(jié) ROM、 128 字節(jié) RAM， 21 個特殊功能寄存器 和 32 根并行 I/O 線可尋址的 64K 字節(jié)外部數(shù)據(jù)、程序存 儲 空間 為 2 個 16位定時器、計數(shù)器 。 不需要燒寫器，只借助 PC 機的并口輸出和極為簡單的下載電路，便可將程序通過串行方式寫入單片機。 STC89C51 共有 P0～ P3 四個這樣的并行口 ， 可提供 32 根 I/O 線，每根線都是雙向的，其余用于芯片控制的寄存器中。單片機作為系統(tǒng)的控制部分，必須精確無誤地分配它的空間，讓整個系統(tǒng)達到一起完成某個任務的目的。 本科生課程設計（論文） 4 CPU 的選擇 本系統(tǒng)基于 MCS51 系列單片機來實現(xiàn)，為了設計的方便和實用性，采用了 89C51 單片機。控制器還可以通過對擴展 I/O 的控制，對鍵盤進行掃描，而后通過鍵盤散轉(zhuǎn)程序，對整個系統(tǒng)進行控制。 本科生課程設計（論文） 3 壓力傳感器 A/D 轉(zhuǎn)換器 放大電路 STC89C51 單片機 鍵 盤 LCD 顯示 器 語音 提 示 第 2章 CPU 最小系統(tǒng)設計 系統(tǒng) 總體設計方案 按照本設計功能的要求，系統(tǒng)由 6 個部分組成：控制器部分、測量部分、 語音提示、 數(shù)據(jù)顯示部分、鍵盤部分、和電路電源部分， 系統(tǒng)設計總體 方案框圖 如圖 所示： 圖 系統(tǒng)總體設計方案框圖 測量部分是 利用稱重傳感器檢測壓力信號，得到微弱的電信號，經(jīng)處理電路（如濾波電路，差動放大電路，）處理后，送 A/D 轉(zhuǎn)換器，將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量輸出。 該電子秤利用電橋測量原理，將壓力應變 傳感器 阻值轉(zhuǎn)換為電壓值，再經(jīng)過放大器將電壓放大，通過確定輸出電壓和標準重量的關系，形成一臺 完整 電子秤。 本文研究內(nèi)容 本文設計 一種 利用電阻應變式壓力 傳感器和 STC89C51 單片機等器件 制作 的電子秤。特別是在 準確度和可靠性等方面有了很大的提高。電子稱重技術從靜態(tài)稱重向動態(tài)稱重發(fā)展：計量方法從模擬測量向數(shù)字測量發(fā)展；測量特點從單參數(shù)測量向多參數(shù)測量發(fā)展，特別是對快速稱重和動態(tài)稱重的研究與應用。在研究方法上 ,電子稱重系統(tǒng)的工作原理一般是將作用在承載器上的質(zhì)量或力的大小 ,通過壓力傳感器轉(zhuǎn)換為電信號 ,并通過控制電路來處理該電信號。我國電子衡器的技術裝備和檢測試驗手段基本達到國際 90年 代中期的水平 ,少數(shù)產(chǎn)品的技術已處于國際領先水平。 50年代中期電子技術的滲入推動了衡器制造業(yè)的發(fā)展。隨著稱重傳感器各項性能的不斷突破，為電子秤的發(fā)展奠定了其礎，國外如美國、西歐等 一些國家在 20世紀 60年代就出現(xiàn)了 %稱量準確度的電子秤，并在 70年代中期約對 75%的機械秤進行了機電結(jié)合式的電子化改造。近年來，電子秤已愈來愈多地參與到數(shù)據(jù)處理和過程控制中。而本產(chǎn)品電路簡單，成本低，抗工頻干擾強，具有很好的推廣價值。在工業(yè)現(xiàn)場和環(huán)境中干擾源是各種各樣的，如噪音干擾、工頻干擾等，抗工頻干擾能力成為衡量電子衡器 性能的重要指標。 稱重儀是電子衡器的一種，電子衡器是自動化稱重控制和貿(mào)易計量的重要手段 ,對加強企業(yè)管理、嚴格生產(chǎn)、貿(mào)易結(jié)算、交通運輸、港口計量和科學研究都起到了重要作用。 3)集成化 ： 既將各個功能模塊進行集成，使電子秤的體積明顯減少，使用方便，節(jié)省空 間。 1)小型化 ： 近幾年來的電子秤結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)了體積小、高度低、重量輕 (即小、薄、輕 )的發(fā)展方向，使我們的使用越來越方便。 電子秤產(chǎn)品總的發(fā)展趨勢是小型化、模塊化、集成化、智能化 ， 其技術性能趨向是速率高、準確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高 。電子秤集單片機、傳感器、 A/D 轉(zhuǎn)換于一體，具有多功能、高精度、快速和動態(tài)計量、穩(wěn)定可靠等特征 。 設計結(jié)果證明，該系統(tǒng)顯示誤差小，性能 穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)合理，擴展能力強。 本課題 設計的電子秤以 STC89C51 單片機為主要部件 ,通過對硬件和軟件進行設計 而成 。