【正文】 000,0000 0 0 420 個時鐘周期轉(zhuǎn)換一次//unsigned int get_AD_result(unsigned char channel){ unsigned char AD_finished=0。主程序的功能是系統(tǒng)初始化，管理和調(diào)用各個子程序。程序結(jié)構(gòu)如圖10所示。這三個方面的操作分別在主程序中來進(jìn)行。開發(fā)人員可用IDE 本身或其它編輯器編輯C 或匯編源文件，然后分別有C51 及A51 編輯器編譯連接生成單片機(jī)可執(zhí)行的二進(jìn)制文件（.HEX），然后通過單片機(jī)的燒寫軟件將HEX 文件燒入單片機(jī)內(nèi)。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。Keil c51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。圖 9 1602 液晶模塊的寫操作時序154 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)應(yīng)用程序組成本設(shè)計(jì)采用 C 語言編程，編譯環(huán)境為 keil UV3。13圖 7 1602 液晶模塊的接線圖1602 液晶模塊的初始化過程：延遲 15ms寫指令 38H（不檢測忙信號）延遲 5ms寫指令 38H（不檢測忙信號）延遲 5ms寫指令 38H（不檢測忙信號）（以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作之前均需檢測忙信號）寫指令 38H：顯示模式設(shè)置寫指令 08H：顯示關(guān)閉寫指令 01H：顯示清屏寫指令 06H：顯示光標(biāo)移動設(shè)置寫指令 0CH：顯示開及光標(biāo)設(shè)置141602 液晶模塊的讀操作時序如圖 8 所示。圖 6 傳感器放大電路 顯示電路1602 液晶模塊的引腳連線如圖 7。為了提高后級對共模信號的抑制，反饋電阻 R3 也采用精密多圈可調(diào)電阻。傳感器信號首先進(jìn)過前級進(jìn)行初步放大，接著進(jìn)入后級。主控制器電路如圖 5 所示。由傳感器模塊、主機(jī)接口模塊、按鍵與顯示模塊組成。由于阻容耦合電路的隔直作用，后級的儀器放大器可以做到很高的增益，進(jìn)而得到很高的共模抑制比。同時，南于前置放大器的輸出阻抗很低，同時又采用共模驅(qū)動技術(shù)，避免了阻容耦合電路中的阻、容元件參數(shù)不對稱（匹配）導(dǎo)致的共模干擾轉(zhuǎn)換成差模干擾的情況發(fā)生。更值得一提的是，在理論上并聯(lián)型差動放人器的共模抑制比與電路的外圍電阻的精度和阻值無關(guān)。 為了實(shí)現(xiàn)信號的放人，其設(shè)計(jì)電路如圖 4 所示：10圖 4 利用高精度低漂移運(yùn)放設(shè)計(jì)的差動放大器1． 前級采用運(yùn)放 Al 和 A2 組成并聯(lián)型差動放大器。而集成化儀器放大器作為心電前置放大器時，由于極化電壓的存在，前置放大器的增益只能在幾十倍以內(nèi)，這就使得集成化儀器放大器作為前置放大器時的共模抑制比不可能很高。一般說來，集成化儀用放大器具有很高的共模抑制比和輸入阻抗，因而在傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)中都是把集成化儀器放人器作為前置放人器。所以，此種方案不宜采用。在前級處理電路部分，我們考慮可以采用以下幾種方案： 方案一：利用普通低溫漂運(yùn)算放大器構(gòu)成前級處理電路； 普通低溫漂運(yùn)算放大器構(gòu)成多級放大器會引入大量噪聲。這樣小的電阻變化既難以直接精確測量，又不便直接處理。穩(wěn)定的增益量可以保證其負(fù)反饋回路的穩(wěn)定性，并且最好選用高阻值的電阻和多圈電位器。） ，從而保證了放大環(huán)節(jié)對零點(diǎn)漂移的要求。按照輸入電壓 20mV，分辨率 20220 碼的情況，漂移要小于 1 舊。而 A/D 轉(zhuǎn)換的輸入電壓要求為 0～2V ，因此放大環(huán)節(jié)要有 100 倍左右的增益。由于內(nèi)部線路采用惠更斯電橋，當(dāng)彈性體承受載荷產(chǎn)生變形時，輸出信號電壓可由下式給出：上式說明電橋的輸出電壓 V 和四個橋臂的應(yīng)變片感受的應(yīng)變量的代數(shù)和成正比。其測量原理：用應(yīng)變片測量時，將其粘貼在彈性體上。Rdacbes BrigEnout圖 3 稱重傳感器原理圖本設(shè)計(jì)的測量電路采用最常見的橋式測量電路，用到的是電阻應(yīng)變傳感器半橋式測量電路。由于惠斯登電橋具諸如抑制溫度變化的影響，抑制干擾，補(bǔ)償方便等優(yōu)點(diǎn)，所以該傳感器測量精度高、溫度特性好、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于各種結(jié)構(gòu)的動、靜態(tài)測量及各種電子稈的一次儀表?？梢詽M足本系統(tǒng)的精度要求。重量誤差應(yīng)控制存177。傳感器的量程應(yīng)根據(jù)皮帶秤的最大流量來選擇。本設(shè)計(jì)要求稱重范圍 0600g，重量誤差不大于 。但在實(shí)際使用時，由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外，還存在秤體自重、皮重、偏載及振動沖擊等載荷，因此選用傳感器量程時，要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。傳感器量程的選擇可依據(jù)秤的最大稱量值、選用傳感器的個數(shù)、秤體的自重、可能產(chǎn)生的最人偏載及動載等因素綜合評價來確定。7圖 2 STC12C5A60S2 單片機(jī)的引腳圖 數(shù)據(jù)采集部分電子秤的數(shù)據(jù)采集部分主要包括稱重傳感器、處理電路電路，因此對于這部分的論證主要分兩方面。STC12C5A60S2 內(nèi)部帶有 60KB 的程序存儲器，并且?guī)в?8 路 10 位精度的 A/D 轉(zhuǎn)換器，基本上已經(jīng)能夠滿足我們的需要。作為一般小商品稱重需求，我們只需要選擇 10 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器就可以了。經(jīng)過放大電路的信號是模擬信號即模擬量，需要把它變成數(shù)字量才能送入單片機(jī)控制系統(tǒng)受理，所以需要有 A/D 轉(zhuǎn)換電路。第五， 自帶上電復(fù)位電路，可減低單片機(jī)外圍電路的復(fù)雜程度。這些配置能夠很好地實(shí)現(xiàn)本儀器的測量和控制要求。STC12C5A60S2 與MCS51 相比有如下優(yōu)勢：第一， 指令集與 MCS51 系列單片機(jī)完全兼容第二， 片內(nèi)存儲器采用閃速存儲器，并且支持 SPIISP 在線編程，使程序?qū)懭敫臃奖悖岣吡苏{(diào)試效率，縮短了開發(fā)周期；第三， 提供了更小尺寸的芯片，使整個硬件電路體積更小。再則由于系統(tǒng)沒有其它高標(biāo)準(zhǔn)的要求，又考慮到本設(shè)計(jì)中程序部分比較大，根據(jù)總體方案設(shè)計(jì)的分析，設(shè)計(jì)這樣一個簡單的的系統(tǒng)，可以選用帶 A/D 轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)，由于應(yīng)用程序不大，應(yīng)6用程序直接存儲存片內(nèi)，不用在外部擴(kuò)展存儲器，這樣電路也可簡化。 控制器部分本設(shè)計(jì)由于要求必須使用單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控制器，而且以單片機(jī)為主控制器的設(shè)計(jì)，可以容易地將計(jì)算機(jī)技術(shù)和測量控制技術(shù)結(jié)合在一起，組成新型的只需要改變軟件程序就可以更新?lián)Q代的“智能化測量控制系統(tǒng)” 。52 系統(tǒng)方案論證與選型按照本設(shè)計(jì)功能的要求，系統(tǒng)由 5 個部分組成：控制器部分、測量部分、數(shù)據(jù)顯示部分、鍵盤部分、和電路電源部分，系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案框圖如圖 1 所示。主要技術(shù)指標(biāo)為：稱量范圍 0～600g，分度值 1kg，精度等級 III 級，電源 AC220V。綜上所述，本設(shè)計(jì)的主要思路是：利用壓力傳感器采集因壓力變化產(chǎn)生的電壓信號，標(biāo)志及等級 電子秤分類 分度數(shù)范圍特種準(zhǔn)確度 基準(zhǔn)衡器 n 100000高準(zhǔn)確度 精密衡器 10000 n≤100000中準(zhǔn)確度 商業(yè)衡器 1000 n≤10000普通準(zhǔn)確度 粗衡器 100n≤10004經(jīng)過電壓放大電路放大，然后再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后把數(shù)字信號送入單片機(jī)。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中，除了能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能外，還增加了打印和通訊功能，可以實(shí)現(xiàn)和其他機(jī)器或設(shè)備（包括上位 PC 機(jī)和數(shù)據(jù)存儲設(shè)備）交換數(shù)據(jù)，除此之外，系統(tǒng)的微控制器部分選擇了兼容性比較好的 51 系列單片機(jī)，在系統(tǒng)更新?lián)Q代的時候，只需要增加很少的硬件電路，甚至僅僅刪改系統(tǒng)控制程序就能夠?qū)崿F(xiàn)。彈簧盤秤制造工藝要求較高，彈簧的疲勞問題無法徹底解決，一旦超過彈簧彈性限度，彈簧秤就會產(chǎn)生很大誤差，以至損壞，影響到稱重的準(zhǔn)確性和可靠性，只是一種暫時的代用品，也被列入逐漸取消的行列。d (4) 準(zhǔn)確度等級國際法制計(jì)量組織把電子秤按不同的分度數(shù)分成 T、II、III、Ⅳ四類等級，分別對應(yīng)不同準(zhǔn)確度的電子秤和分度數(shù) n 的范圍，如表 1 所示：表 1 不同準(zhǔn)確度的電子秤和分度數(shù) 本設(shè)計(jì)思路目前，臺式電子秤在商業(yè)貿(mào)易中的使用已相當(dāng)普遍，但存在較大的局限性：體積大、成本高、攜帶不便、應(yīng)用場所受到制約。 (3) 分度數(shù)：衡器的測量范圍被分成若干等份，總份數(shù)即為分度數(shù)用 n 表示。 (2) 分度值：電子秤的測量范圍被分成若干等份，每份值即為分度值。 電子秤的計(jì)量性能 電子秤的計(jì)量性能涉及的主要技術(shù)指標(biāo)有：量程、分度值、分度數(shù)、準(zhǔn)確度等級等。運(yùn)算結(jié)果送到內(nèi)存貯器，需要顯示時，CPU 發(fā)出指令，從內(nèi)存貯器中讀出送到顯示器顯示，或送打印機(jī)打印。 電子秤的工作原理 當(dāng)被稱物體放置在秤體的秤臺上時，其重量便通過秤體傳遞到稱重傳感器，傳感器隨之產(chǎn)生力一電效應(yīng)，將物體的重量轉(zhuǎn)換成與被稱物體重量成一定函數(shù)關(guān)系（一般成正比關(guān)系）的電信號（電壓或電流等） 。這部分習(xí)慣上稱載荷測量裝置或二次儀表。 對稱重傳感器的基本要求是：輸出電量與輸入重量保持單值對應(yīng)，并有良好的線性關(guān)系；有較高的靈敏度；對被稱物體的狀態(tài)的影響要??；能在較差的工作條件下工作；有較好的頻響特性；穩(wěn)定可靠。(2) 稱重傳感器 即由非電量（質(zhì)量或重量）轉(zhuǎn)換成電量的轉(zhuǎn)換元件，它是把支承力變換成電的或其它形式的適合于計(jì)量求值的信號所用的一種輔助手段。2 電子秤的組成 電子秤的基本結(jié)構(gòu) 電子秤是利用物體的重力作用來確定物體質(zhì)量（重量）的測量儀器，也可用來確定與質(zhì)量相關(guān)的其它量大小、參數(shù)、或特性。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(jì)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?，F(xiàn)今電子衡器制造技術(shù)及應(yīng)用得到了新發(fā)展。50 年代中期電子技術(shù)的滲入推動了衡器制造業(yè)的發(fā)展。稱重裝置的應(yīng)用已遍及到圍民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。隨著稱重傳感器各項(xiàng)性能的不斷突破，為電子秤的發(fā)展奠定了其礎(chǔ)，國外如美國、西歐等一些國家在 2 0 世紀(jì) 6 0 年代就出現(xiàn)了 0 .1%稱量準(zhǔn)確度的電子秤，并在 7 0 年代中期約對 75%的機(jī)械秤進(jìn)行了機(jī)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。特別是近 30 年以來，工藝流程中的現(xiàn)場稱重、配料定量稱重、以及產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測等工作，都離不開能輸出電信號的電子衡器。電子秤是電子衡器中的一種，衡器是國家法定計(jì)量器具，是國計(jì)民生、國防建設(shè)、科學(xué)研究、內(nèi)外貿(mào)易不可缺少的計(jì)量設(shè)備，衡器產(chǎn)品技術(shù)水平的高低，將直接影響各行各業(yè)的現(xiàn)代化水平和社會經(jīng)濟(jì)效益的提高。 MCU。關(guān)鍵詞：電子稱；單片機(jī)；稱重傳感器II Electrnoic Scale Design Based on MCUAbstractIntelligent electronic scale is