【正文】 ）體積小、重量輕：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)到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。因此，液晶顯示器畫(huà)質(zhì)高且不會(huì)閃爍。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡(jiǎn)單，在前面章節(jié)已經(jīng)介紹過(guò)，在此不作介紹，本章重點(diǎn)介紹字符型液晶顯示器的應(yīng)用。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過(guò)器件，如在計(jì)算器、萬(wàn)用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專(zhuān)用符號(hào)和圖形。比LED要好的多，但是價(jià)錢(qián)較其貴。其中兩片74LS244分別用于段信號(hào)和位信號(hào)的驅(qū)動(dòng)，74LS273用于段信號(hào)的鎖存，其鎖存地址為7FFFH。我們使用的為動(dòng)態(tài)顯示方式。段選線(xiàn)控制字符選擇，位選線(xiàn)控制顯示位的亮、暗。N位LED顯示器有N根位選線(xiàn)和8*N根段選線(xiàn)。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮；共陽(yáng)極LED顯示塊的發(fā)光二極管陽(yáng)極并接。這種顯示塊有共陰極與共陽(yáng)極兩種。其具體結(jié)構(gòu)有“反射罩式”、“條形七段式”及“單片集成式多位數(shù)字式”等LED顯示器與顯示方式:LED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。LED顯示器結(jié)構(gòu)：基本的半導(dǎo)體數(shù)碼管是由七個(gè)條狀發(fā)光二極管芯片排列而成的。方案一 LED顯示 LED就是light emitting diode ，發(fā)光二極管的英文縮寫(xiě)，簡(jiǎn)稱(chēng)LED。掉電保護(hù)方式下，讀寫(xiě)存儲(chǔ)器內(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(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。另外，STC89C52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)上可編程閃爍存儲(chǔ)單元，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供靈活、有效的解決方案。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。AT89C52單片機(jī)是宏晶公司推出的一款完全兼容MCS51的單片機(jī)，單片機(jī)片內(nèi)集成了8K的FLASH程序存儲(chǔ)器，512字節(jié)的RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，至少1K的E2PROM，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，1個(gè)UART，8個(gè)中斷源，4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，3個(gè)定時(shí)器。根據(jù)分辨率的要求利用軟件處理，最后得到A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果。當(dāng)前，12位以上的A/D轉(zhuǎn)換器的價(jià)格仍較昂貴，用V/F變換器來(lái)代替A/D轉(zhuǎn)換器，在要求速度不太高的場(chǎng)合是一種較好的選擇。輸出驅(qū)動(dòng)管采用集電極開(kāi)路形式，因而可以通過(guò)選擇邏輯電流和外接電阻，靈活改變輸出脈沖的邏輯電平，以適配TTL、DTL和CMOS等不同的邏輯電路。LM331的內(nèi)部電路組成如圖所示。LM331采用了新的溫度補(bǔ)償能隙基準(zhǔn)電路。方案二 采用V/F轉(zhuǎn)換VF控制的原理是產(chǎn)生一個(gè)震蕩頻率的電路叫做壓控震蕩器，是一個(gè)壓敏電容，當(dāng)受到一個(gè)變化的電壓時(shí)候它的容量會(huì)變化，變化的電容引起震蕩頻率的變化，產(chǎn)生變頻。12位A/D精度：10Kg/4096=；14位A/D精度：10Kg/16384=；考慮到其他部分所帶來(lái)的干擾，12位A/D轉(zhuǎn)換器無(wú)法滿(mǎn)足系統(tǒng)精度要求。選擇A/D 轉(zhuǎn)換器除考慮上述要點(diǎn)外，為防止對(duì)A/D 轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)的影響，還要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）工作電源電壓是否穩(wěn)定；（2）外接時(shí)鐘信號(hào)的頻率是否合適；（3）工作環(huán)境溫度是否符合器件要求；（4）與其它器件是否匹配；（5）外接是否有強(qiáng)的電磁干擾；（6）印刷線(xiàn)路板布線(xiàn)是否合理。其現(xiàn)象是在正常使用時(shí)，A/D 轉(zhuǎn)換器芯片電流驟增，時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)燒壞芯片。通知微處理器讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。一般A/D 轉(zhuǎn)換器可由外部控制信號(hào)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，這一啟動(dòng)信號(hào)可由CPU提供。有的A/D 轉(zhuǎn)換器提供兩個(gè)輸入引腳，不同量程范圍內(nèi)的模擬量可從不同引腳輸入。是否加采樣/保持器。積分型的轉(zhuǎn)換速率低，轉(zhuǎn)換時(shí)間從幾豪秒到幾十毫秒，只能構(gòu)成低速A/D 轉(zhuǎn)換器，一般用于壓力、溫度及流量等緩慢變化的參數(shù)測(cè)試。A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。A/D 轉(zhuǎn)換器決定分辨率的高低。計(jì)數(shù)器在反向積分時(shí)間內(nèi)所計(jì)的數(shù)值，就是輸入模擬電壓Ｖi所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，實(shí)現(xiàn)了A/D轉(zhuǎn)換。雙積分法A/D轉(zhuǎn)換的過(guò)程是：先將開(kāi)關(guān)接通待轉(zhuǎn)換的模擬量Ｖi，Ｖi采樣輸入到積分器，積分器從零開(kāi)始進(jìn)行固定時(shí)間Ｔ的正向積分，時(shí)間Ｔ到后，開(kāi)關(guān)再接通與Ｖi極性相反的基準(zhǔn)電壓ＶＲＥF，將ＶＲＥF輸入到積分器，進(jìn)行反向積分，直到輸出為0V時(shí)停止積分。雙積分法采用雙積分法的A/D轉(zhuǎn)換器由電子開(kāi)關(guān)、積分器、比較器和控制邏輯等部件組成。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，將逐次逼近寄存器中的數(shù)字量送入緩沖寄存器，得到數(shù)字量的輸出。 Ｖo再與Ｖi比較，若ＶoＶi，該位1被保留，否則被清除。 Ｖo，與送入比較器的待轉(zhuǎn)換的模擬量Ｖi進(jìn)行比較，若ＶoＶi，該位1被保留，否則被清除?；驹硎菑母呶坏降臀恢鹞辉囂奖容^，好像用天平稱(chēng)物體，從重到輕逐級(jí)增減砝碼進(jìn)行試探。方案一 采用A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換原理：逐次逼近法逐次逼近式A/D是比較常見(jiàn)的一種A/D轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換的時(shí)間為微秒級(jí)。18V；；最大輸入失調(diào)電壓為125V；頻帶寬度為120kHz（在G=100時(shí)）。INA126在外接電阻RG時(shí)，可實(shí)現(xiàn)1~1000范圍內(nèi)的任意增益；工作電源范圍為177。INA126 具有體積小、功耗低、精度高、噪聲低和輸入偏置電流低的特點(diǎn)。INA126為例,接口如下圖所示： INA126儀表放大結(jié)構(gòu)圖放大器增益此類(lèi)芯片內(nèi)部采用差動(dòng)輸入，共模抑制比高，差模輸入阻抗大，增益高，精度也非常好，且外部接口簡(jiǎn)單。所以，此種方案不宜采用。普通低溫漂運(yùn)算放大器構(gòu)成多級(jí)放大器會(huì)引入大量噪聲。如放大器增益的外接電阻調(diào)整、方便準(zhǔn)確的量程切換、極性自動(dòng)變換等。從而保證放大器輸出性能穩(wěn)定。抗共模電壓干擾能力強(qiáng)。因此，一般對(duì)放大器有如下一些要求：輸入阻抗應(yīng)遠(yuǎn)大于信號(hào)源內(nèi)阻。放大器的輸入信號(hào)一般是由傳感器輸出的。為此，測(cè)量電路中常設(shè)有模擬放大環(huán)節(jié)。 通過(guò)以上對(duì)傳感器的比較分析，最終選擇了第三種方案。（3）結(jié)構(gòu)輕小，對(duì)試件影響小， 對(duì)復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可在高溫、高壓、強(qiáng)磁場(chǎng)等特殊環(huán)境中使用，頻率響應(yīng)好。若差動(dòng)工作，即R1=R△R,R2=R+△R,R3=R△R，R4=R+△R,按式（），則電橋輸出為 () 應(yīng)變片式傳感器有如下特點(diǎn)：（1）應(yīng)用和測(cè)量范圍廣，應(yīng)變片可制成各種機(jī)械量傳感器。式（）稱(chēng)平衡條件。下圖為一直流供電的平衡電阻電橋，接直流電源E： 工作電路圖當(dāng)電橋輸出端接無(wú)窮大負(fù)載電阻時(shí)，可視輸出端為開(kāi)路，此時(shí)直流電橋稱(chēng)為電壓橋，即只有電壓輸出。其轉(zhuǎn)換電路常用測(cè)量電橋。電阻應(yīng)變片把機(jī)械應(yīng)變信號(hào)轉(zhuǎn)換為△R/R后，由于應(yīng)變量及相應(yīng)電阻變化一般都很微小，難以直接精確測(cè)量，且不便處理。電阻應(yīng)變片式電阻應(yīng)變式傳感器的核心元件，其工作原理是基于材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)，電阻應(yīng)變片即可單獨(dú)作為傳感器使用，又能作為敏感元件結(jié)合彈性元件構(gòu)成力學(xué)量傳感器。功率小，輸出的能量微弱，電纜的分布電容及噪聲干擾影響輸出特性，這對(duì)外接電路要求很高。目前多用于加速度和動(dòng)態(tài)力或壓力的測(cè)量。其工作原理是基于某些材料受力后在其相應(yīng)的特定表面產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表示[3]。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線(xiàn)性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。圖中V5是保護(hù)二極管，當(dāng)輸入端短路時(shí)，給輸出電容器C4存儲(chǔ)的電荷提供一個(gè)放大電路，防止C4兩端電壓作用于集成穩(wěn)壓器內(nèi)部調(diào)整管的發(fā)射結(jié)，造成發(fā)射結(jié)擊穿而損壞三端集成穩(wěn)壓器。圖中表明了從交流電網(wǎng)電壓經(jīng)電源變壓器降壓，又經(jīng)橋式整流和電容濾波后加在穩(wěn)壓器的輸入端的連接方法，并提供各種有關(guān)元器件的參考參數(shù)。但其缺點(diǎn)是外圍電路比較復(fù)雜,編程復(fù)雜。其功能是被測(cè)信號(hào)經(jīng)放大整形后送入單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行處理并根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)關(guān)系譯碼顯示出被測(cè)物體的重量。在綜合應(yīng)用中進(jìn)一步熟悉單片機(jī)設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)各個(gè)流程，最終達(dá)到鞏固基礎(chǔ)、注重設(shè)計(jì)、培養(yǎng)技能、追求創(chuàng)新、走向?qū)嵱媚康?。但單片機(jī)不是萬(wàn)能的，也存在不適合的場(chǎng)合，我們要充分利用單片機(jī)的內(nèi)部資源和選擇合適的單片機(jī)來(lái)完成我們的設(shè)計(jì)。目前，由于電子衡器具有稱(chēng)量快、讀數(shù)方便、能在惡劣條件下工作、便于與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而實(shí)現(xiàn)稱(chēng)重技術(shù)和過(guò)程控制的自動(dòng)化特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、能源交通、商業(yè)貿(mào)易和科學(xué)技術(shù)等各個(gè)部門(mén)。80年代以來(lái)，我國(guó)通過(guò)自行研究引進(jìn)消化吸收和技術(shù)改造。我國(guó)的衡器在20世紀(jì)40年代以前還全是機(jī)械式的，40年代開(kāi)始發(fā)展了機(jī)電結(jié)合式的衡器。近年來(lái)電子稱(chēng)已愈來(lái)愈多地參與到數(shù)據(jù)的處理和控制過(guò)程中。從世界水平看，衡器技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了四個(gè)階段，從傳統(tǒng)的全部由機(jī)械元器件組成的機(jī)械稱(chēng)到用電子線(xiàn)路代替部分機(jī)械元器件的機(jī)電結(jié)合秤，再?gòu)募呻娐肥降侥壳暗膯纹瑱C(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)