【正文】 將XTAL1輸入的時(shí)鐘進(jìn)行輸出。當(dāng)直接使用外部時(shí)鐘源時(shí)，此引腳是外部時(shí)鐘源的輸入端。：[7]；RD是外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖。：[5]；T1是定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1的外部輸入；INT是定時(shí)器1下降沿中斷；CLKOUT1是定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1的時(shí)鐘輸出可通過(guò)設(shè)置WAKE_CLKO[1]位/T1CLKO將該管腳配置為CLKOUT1。：[1]；TxD是串口1數(shù)據(jù)發(fā)送端。當(dāng)P2口作為輸入/輸出口時(shí)，P2是一個(gè)8位準(zhǔn)雙向口。：[7] ；ADC6是 ADC 輸入通道7；SCLK 是SPI同步串行接口的時(shí)鐘信號(hào)。：[4] ；ADC4是 ADC 輸入通道4；CCP1是外部信號(hào)捕獲(頻率測(cè)量或當(dāng)外部中斷使用)、高速脈沖輸出及脈寬調(diào)制輸出；SS是SPI同步串行接口的從機(jī)選擇信號(hào)。：[0] ；ADC0是 ADC 輸入通道0；CLKOUT2 是獨(dú)立波特率發(fā)生器的時(shí)鐘輸出可通過(guò)設(shè)置WAKE_CLKO[2]位/BRTCLKO將該管腳配置為CLKOUT2 ：[1] ；ADC1是 ADC 輸入通道1：[2] ；ADC2是 ADC 輸入通道2；ECI是PCA計(jì)數(shù)器的外部脈沖輸入腳；RxD2是第二串口數(shù)據(jù)接收端。當(dāng)P0口作為輸入/輸出口時(shí)，P0是一個(gè)8位準(zhǔn)雙向口，內(nèi)部有弱上拉電阻，無(wú)需外接上拉電阻。主控電路如圖6所示圖6主控電路STC12C5A60S2單片機(jī)（工作電壓： （5V單片機(jī)）。整個(gè)系統(tǒng)電路如附錄所示。Altium Designer 6 Protel軟件的原廠商 Altium公 司推出了Protel系列的最新高端版本，是完全一體化電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的一個(gè)新版本，也是業(yè)界第一款也是唯一一種完整的板級(jí)設(shè)計(jì)解決方案。報(bào)警電路是根據(jù)各個(gè)器件及系統(tǒng)指標(biāo)由軟件設(shè)計(jì)控制其稱重范圍。CPU根據(jù)鍵盤命令以及等待人輸入本人的身高通過(guò)程序處理后將結(jié)果輸出到液晶顯示器上。因?yàn)椴杉男盘?hào)是模擬信號(hào)其不穩(wěn)定，故而需要用到采集保持電路將模擬信號(hào)輸送入帶A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)。LCD1602兩行顯示RAM地址映射圖如圖4所示：如圖4 RAM地址映射圖4 硬件設(shè)計(jì)工作原理： 當(dāng)人站在體重秤上時(shí)，由于壓力使得稱重傳感器的薄片變形而產(chǎn)生壓電阻抗效果，從而使阻抗的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。為此，考慮到資源的利用率和成本，我選擇了使用LCD1602分兩行顯示。一般認(rèn)為兩到三年是正常壽命，因而在購(gòu)買時(shí)要考慮兩三年后是否愿意再次更換顯示器。(4) 液晶“壞點(diǎn)”問(wèn)題液晶顯示屏的材料一般采用玻璃，很容易破碎，再加上每一個(gè)像素都十分細(xì)小，常常會(huì)造成個(gè)別的像素壞掉的現(xiàn)象，俗稱“壞點(diǎn)”，這是無(wú)法維修的，只有更換整個(gè)顯示屏，而更換的價(jià)格往往十分昂貴。但有個(gè)別LCD產(chǎn)品響應(yīng)時(shí)間不夠短，導(dǎo)致顯示運(yùn)動(dòng)畫面時(shí)會(huì)產(chǎn)生影像拖尾的現(xiàn)象。(2) 容易產(chǎn)生影像拖尾現(xiàn)象足夠快的響應(yīng)時(shí)間才能保證畫面的連貫。(8) “身材”勻稱小巧液晶顯示器通過(guò)顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來(lái)達(dá)到顯示目的，即使屏幕加大，它的體積也不會(huì)成正比的增加，而且在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。 (7) 功率消耗小傳統(tǒng)的顯示器內(nèi)部由許多電路組成，這些電路驅(qū)動(dòng)著陰極射線顯像管工作時(shí)，需要消耗很大的功率，而且隨著體積的不斷增大，其內(nèi)部電路消耗的功率肯定也會(huì)隨之增大。而且液晶顯示器更容易在小面積屏幕上實(shí)現(xiàn)高分辨率。而隨后出現(xiàn)的DSTN和TFT則被廣泛制作成電腦中的液晶顯示設(shè)備，DSTN液晶顯示屏用于早期的筆記本電腦；TFT則既應(yīng)用在筆記本電腦上（現(xiàn)在大多數(shù)筆記本電腦都使用TFT顯示屏），又用于主流臺(tái)式顯示器上。陰極射線管顯示器顯像管前面板四周有一英寸左右的邊框不能用于顯示。(3) 可視面積大對(duì)于相同尺寸的顯示器來(lái)說(shuō)，液晶顯示器的可視面積要更大一些。液晶顯示器在防止輻射方面具有先天的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗揪筒淮嬖谳椛?。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高而且絕對(duì)不會(huì)閃爍，把眼睛疲勞降到最低。缺點(diǎn)是耗電及體積大等。不符合本系統(tǒng)低功耗的設(shè)計(jì)原則。方案一：數(shù)碼管顯示數(shù)碼管顯示直觀易懂，但是只可顯示數(shù)據(jù)，不能顯示文字或圖像。這就會(huì)帶來(lái)三大好處：(2) 開(kāi)環(huán)增益提升以提供更大的編程增益，從而減小與增益相關(guān)的誤差；(3) 增益帶寬積（由CC2和前置放大器跨導(dǎo)決定）隨著編程增益提高而增大，從而優(yōu)化頻率響應(yīng)；(4) 輸入電壓噪聲降至9nV/Hz，它主要由輸入器件的集電極電流和基極電阻決定。(1) RG值還可以決定前置放大器級(jí)的跨導(dǎo)。這樣就產(chǎn)生了從輸入至A1/A2輸出的差分增益，其計(jì)算公式為G=（R1+R2）+1。AD620其工作原理如圖3所示：圖3AD620內(nèi)部結(jié)構(gòu)輸入晶體管Q1和Q2提供一路高精度差分對(duì)雙極性輸入如圖3，同時(shí)由于采用SuperBeta處理，因此輸入偏置電流減小10倍。AD620的優(yōu)點(diǎn)：(1) 低成本；(2) 無(wú)論用于何種系統(tǒng)都能提供更低功耗（）、更低成本、更高的精度的放大器；(3) 放大器電路本身僅需設(shè)置一個(gè)外部電阻來(lái)設(shè)置增益，增益范圍為1至10000；(4) 高精度（最大非線性度40ppm）、低失調(diào)電壓（最大50uV）和低失調(diào)漂移（176。而且在簡(jiǎn)單系統(tǒng)中絕對(duì)精度和漂移誤差是放大電路最主要的誤差來(lái)源。150 放大電路的選擇稱重傳感器輸出電壓振幅范圍0～10mV。 零點(diǎn)溫度漂移(%℃)工作溫度范圍 (℃) 零點(diǎn)漂移(%)推薦激勵(lì)電壓(V)絕緣電阻(MΩ)1000177。50續(xù)表1 50kg半橋式稱重傳感器技術(shù)參數(shù)表輸入電阻(Ω )零點(diǎn)輸出(mV/V)177。 ≤額定輸出溫度飄移(%℃)綜合誤差(%)50kg半橋式稱重傳感器技術(shù)參數(shù)如表1所示：表1 50kg半橋式稱重傳感器技術(shù)參數(shù)表圖2稱重傳感器電路原理圖輸出電壓計(jì)算公式： （1）當(dāng),時(shí)，輸出電壓： （2）本設(shè)計(jì)選用適合稱重的壓力傳感器，即量程50kg的兩個(gè)半橋稱重傳感器組成量程是100kg的全橋電路。電阻應(yīng)變式傳感器[4]工作原理：電阻應(yīng)變式傳感器是一種利用電阻應(yīng)變效應(yīng)，將各種力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的結(jié)構(gòu)型傳感器。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。 　　　(5) 壓力遲滯 　　為在室溫下及工作壓力范圍內(nèi)，從最小工作壓力和最大工作壓力趨近某一壓力時(shí)，傳感器輸出之差。工作溫度應(yīng)保證在常溫下正常工作。補(bǔ)償溫度范圍是由于施加了溫度補(bǔ)償，精度進(jìn)入額定范圍內(nèi)的溫度范圍。一般最大壓力是額定壓力最高值的23倍。特別是半導(dǎo)體壓力傳感器，為提高線性和溫度特性，一般都大幅度減小額定壓力范圍。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)傳感器所測(cè)壓力在該范圍之內(nèi)。(1) 額定壓力范圍額定壓力范圍是滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的壓力范圍。缺點(diǎn)是輸出有非線性，寄生電容和分布電容對(duì)靈敏度和測(cè)量精度的影響較大，以及聯(lián)接電路較復(fù)雜等。在實(shí)際測(cè)量中D、d、e是基本不變的，故測(cè)得C即可知道液位的高低。缺點(diǎn)是存在交流零位信號(hào)，不適于高頻動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)量等。(2) 電感式傳感器[4]電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)把被測(cè)的物理量如位移，壓力，流量，振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈的自感系數(shù)和互感系數(shù)的變化，再由電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，實(shí)現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。應(yīng)變式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是精度高，測(cè)量范圍廣，壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頻響特性好，能在惡劣條件下工作，易于實(shí)現(xiàn)小型化、整體化和品種多樣化等。各種傳感器的性能如下：(1) 應(yīng)變式傳感器[4]應(yīng)變式傳感器的工作原理是，機(jī)械彈性結(jié)構(gòu)體受力變形時(shí)產(chǎn)生應(yīng)變效應(yīng)。 傳感器的選擇傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。在使用ADC之前，應(yīng)先給ADC上電，也就是置位ADC控制寄存器中的ADC_POWER位。模擬通道的選擇控制由ADC控制寄存器ADC_CONTR中的CHS2 ~ CHS0確定。用數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)轉(zhuǎn)換的模擬量與本次輸入的模擬量通過(guò)比較器進(jìn)行比較，將比較結(jié)果保存到逐次比較器，并通過(guò)逐次比較寄存器輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器具有速度高，功耗低等優(yōu)點(diǎn)。STC12C5A60S2系列單片機(jī)的ADC是逐次比較型ADC。上電復(fù)位后P1口為弱上拉型I/O口，用戶可以通過(guò)軟件設(shè)置將8路中的任何一路設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換，不需作為A/D使用的口可繼續(xù)作為I/O口使用。STC12C5A60S2系列單片機(jī)帶A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換口在P1口()，有8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器,速度可達(dá)到250KHz(25萬(wàn)次 /??秒)。STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期(1T)的單片機(jī)，是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快812倍。然而如果選取AD0809芯片必然增加設(shè)計(jì)成本，也使得設(shè)計(jì)電路變得復(fù)雜，PCB板可能出現(xiàn)跳線等問(wèn)題增加硬件制作的難度等等。 研發(fā)方向和技術(shù)關(guān)鍵(1) 小信號(hào)的采集和放大，放大器的運(yùn)用；(2) A/D轉(zhuǎn)換功能的運(yùn)用和處理；(3) 單片機(jī)控制數(shù)據(jù)處理，LCD液晶顯示；(4) 人機(jī)交互鍵面的控制、轉(zhuǎn)換； 主要技術(shù)指標(biāo)(1) 系統(tǒng)工作電壓：直流5V(2) 稱重傳感器稱重范圍：0100kg(3) 放大器AD620對(duì)小信號(hào)的放大倍數(shù)：G=500(4) 傳感器滿量程輸出：10mV(5) 傳感器綜合誤差：%(6) 測(cè)量精度：10kg/mV3 系統(tǒng)方法論證與選型 控制器部分考慮到本設(shè)計(jì)資源