【正文】 內(nèi)部有上接電阻，被外部拉低的引腳會(huì)輸出一定的電流。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。而在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)其引腳上的內(nèi)容在此期間不會(huì)改變。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收高8位地址和控制信息。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用，對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收低8位地址信息。(2) P1端口[－] P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。校驗(yàn)程序時(shí)輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。作為輸出口時(shí)能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL。復(fù)位后P0－P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。電容取30PF左右，具體實(shí)現(xiàn)如圖38所示：圖38 晶振電路圖3．復(fù)位RST。內(nèi)部方式時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻，如晶振為12MHz，時(shí)鐘頻率就為6MHz。AT89C51A/D轉(zhuǎn)換鍵盤處理數(shù)碼管顯示前級(jí)放大輸入信號(hào)圖37系統(tǒng)總體原理框圖 主芯片引腳應(yīng)用1．電源引腳2．外接晶體引腳XTAL1。稱重控制的總體結(jié)構(gòu)如圖37所示。本系統(tǒng)單片機(jī)選用ATMEL公司的閃速存儲(chǔ)器(flash ROM)型單片機(jī)芯片AT89C51。如圖36所示為CW317應(yīng)用電路圖：圖36 穩(wěn)壓器CW317應(yīng)用電路圖 顯示模塊選擇顯示模塊主要用于重量的顯示，原本采用字符型液晶模塊 JM1602C，JM1602C能顯示基本的ASCⅡ碼字符，采用CMOS工藝低功耗，內(nèi)置KS0066驅(qū)動(dòng)器，數(shù)據(jù)可直接傳送，用并行輸入輸出形式，數(shù)據(jù)傳送快，低延遲顯示體現(xiàn)多樣性，但是JM1602C的引腳電平為+5V，RAM的引腳電平為+，這樣就要解決電壓不匹配問題，靈活性降低[10]。穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過流、過熱保護(hù)電路。但其不可調(diào)，不能滿足所需要的正負(fù)5V電源的要求，所以我采用自制電源，可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器是輸出電壓可以連續(xù)調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓器，有輸出正電壓的CW317系列（LM317）三端穩(wěn)壓器；有輸出負(fù)電壓的CW337系列（LM337）三端穩(wěn)壓器。故剛開始首先考慮采用MC7812(正壓)MC7912MC（負(fù)壓）構(gòu)成的的177。同時(shí)采用儀表放大器INA121構(gòu)成的電路還有結(jié)構(gòu)簡單，元器件少，成本較低等優(yōu)勢。較小的前置放大倍數(shù)可以避免極化電壓的影響。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖35所示：圖35 INA121內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖INA121是Texes Instruments BB公司生產(chǎn)的FET輸入、低功耗儀器放大電路，性能優(yōu)越。但考慮到其電路復(fù)雜，需要的元器件多，成本較高。因此我們?cè)鞠氩捎酶呔鹊推七\(yùn)算放大器構(gòu)成差動(dòng)放大器。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。AT89C51是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C51提供了高性價(jià)比的解決方案。但考慮到由于設(shè)計(jì)的是擺錘運(yùn)動(dòng)控制，F(xiàn)PGA的高速處理功能不能得到充分的體現(xiàn)，并且由于其集成度高，使其成本偏高，同時(shí)芯片的引腳多使實(shí)物硬件電路板布線復(fù)雜，加重了電路設(shè)計(jì)的實(shí)際焊接的工作，降低了PCB板的靈活性。FPGA可作為實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能，特別用于大電流、大電壓場合的控制，規(guī)模大，密度高，它將所有的器件集成在一塊芯片上，減少了體積，提高了穩(wěn)定性，并且可用EDA軟件仿真、調(diào)試，易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。因?yàn)镃PLD具有豐富的可編程I/O引腳，使用方便靈活，不但可實(shí)現(xiàn)常規(guī)的邏輯器件功能，還可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的時(shí)序邏輯功能，適合完成各種算法和組合邏輯。5V電源電壓時(shí)，典型值）；，即千、百、十、個(gè)位BCD碼分時(shí)在Q0—Q3輪流輸出，同時(shí)在DS1—DS4端輸出同步字位選通脈沖，很方便實(shí)現(xiàn)LED的動(dòng)態(tài)顯示?！?77。%177。MC14433是美國Motorola公司推出的單片3 1/2位A/D轉(zhuǎn)換器，其中集成了雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器所有的CMOS模擬電路和數(shù)字電路。另外雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器較強(qiáng)的抗干擾能力，和精確的差分輸入，低廉的價(jià)格。故而采用雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器可大大降低對(duì)濾波電路的要求。只要干擾電壓的平均值為零，對(duì)輸出就不產(chǎn)生影響。雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器具有很強(qiáng)的抗工頻干擾能力。ADC0809是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，雙列直插式，最快的轉(zhuǎn)換速度為100us，其引腳圖如圖21所示：圖31 ADC0809引腳圖它由8路模擬開關(guān)，8位A/D轉(zhuǎn)換器，三態(tài)輸出鎖存器以及地址鎖存器譯碼器等組成?？撮T狗復(fù)位的原理當(dāng)干擾信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，常導(dǎo)致程序的跑飛，而程序跑飛的根本原因是由于程序計(jì)數(shù)器PC錯(cuò)位引起的，在程序存儲(chǔ)器中，指令碼與存放指令的地址是一一對(duì)應(yīng)的，有的指令碼是單字節(jié)，有的二字節(jié)，單片機(jī)最多三字節(jié)，PC的內(nèi)容正是要執(zhí)行的指令碼的地址，若修改了PC內(nèi)容，打破單片機(jī)正常的取指操作，導(dǎo)致了程序的非正常運(yùn)行，甚至出現(xiàn)至命故障（便修改重要的數(shù)據(jù)等），因此為克服這一問題，可用看門狗監(jiān)視程序運(yùn)行，若程序跑飛，則看門狗產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，使單片機(jī)重新返回程序正常運(yùn)行。WDO(8腳)：看門狗信號(hào)輸出端。WDI（6腳）：看門狗信號(hào)輸入端（喂狗信號(hào)）。PFO（5腳）：電源故障輸出端。PFI（4腳）：電源故障輸入端。Vcc（2腳）：工作電源接+5V。MAX813的各引腳功能：MR（1腳）：手動(dòng)復(fù)位端。圖216 手動(dòng)復(fù)位電路看門狗（以max813為例）是一種監(jiān)控單片機(jī)是否出問題和上電復(fù)位的一咱專用芯片，它在單片機(jī)上電的時(shí)候可以給出上電復(fù)位信號(hào)，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行正常工作的時(shí)候，否則看門狗就會(huì)發(fā)出一個(gè)復(fù)位信號(hào)至單片機(jī)的復(fù)位角，使單片機(jī)復(fù)位，這種操作一般在程序中處理。圖215 上電復(fù)位電路手動(dòng)復(fù)位：手動(dòng)復(fù)位：所謂手動(dòng)復(fù)位就是通過一按鍵開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。圖214 復(fù)位電路邏輯圖： 在加電瞬間電容通過充電來實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖215所示。 復(fù)位電路整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。在AT89C51中，P3口還用于一些復(fù)用的功能，即第二功能，其復(fù)用功能如圖211所示。對(duì)商品寫1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把商品拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P3口:一個(gè)還內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。對(duì)端口寫1時(shí)，通過內(nèi)部的上接電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P2口：一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。對(duì)端口寫1時(shí)，能過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。作輸入口作用時(shí)要先寫我，這就是準(zhǔn)雙向的含義。P0口：一個(gè)漏極開路的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，作為漏極開路的輸出端口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。掉電后保存ROM的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。AT89C51有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K字節(jié)FLASH閃爍存儲(chǔ)器、128字節(jié)內(nèi)部RAM、32個(gè)I/O口線、兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、一個(gè)5向量兩級(jí)中斷、一個(gè)全雙工串行通信口、片內(nèi)振蕩電路、同時(shí)AT89C51可降至0HZ的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩個(gè)軟件的節(jié)電工作模式。在本設(shè)計(jì)中，是用數(shù)碼管每1ms輪循地掃描，點(diǎn)亮數(shù)碼管。在工程設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制作中，一般不采用此方案。單片機(jī)控制部分：單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示有責(zé)任中方案，和種是查詢法，另一種是中斷法，這里的中斷不再是外部中斷，而是利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器產(chǎn)生定時(shí)中斷，從而控制數(shù)碼管的顯示。，INT0中斷，這時(shí)，當(dāng)有一低電平產(chǎn)生時(shí)，單片機(jī)將自動(dòng)進(jìn)入中斷服務(wù)程序，進(jìn)行處理外部中斷問題，但在這時(shí)，由于外界干擾或者物體的特性，可能會(huì)進(jìn)行反復(fù)地中斷觸發(fā)，這樣可能會(huì)造成誤計(jì)，重計(jì)等錯(cuò)誤后果，在這里我們處理的辦法是我們不再利用電平觸發(fā)，而采用負(fù)邊沿觸發(fā)方式，這樣只有產(chǎn)生一個(gè)完整的脈沖，才會(huì)有負(fù)邊沿產(chǎn)生，這樣就可以在很大程序上解決了誤差的問題。T0或T1計(jì)數(shù)器主要作用是在一定時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，我們?cè)谶@里并非研究對(duì)象為在一定時(shí)間內(nèi)通過物品的數(shù)量，而是實(shí)時(shí)地在顯示器上顯示數(shù)當(dāng)前的計(jì)數(shù)值，故我們這里不能采用T0或T1計(jì)數(shù)器的方式；查詢法是CPU在一定時(shí)間內(nèi)或是時(shí)刻地在查詢是否有計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生。基本原理為當(dāng)紅外檢測部分檢測到有物體經(jīng)過時(shí)，紅外接收電路的串聯(lián)電阻會(huì)分壓減小，從而使電壓比較器的正向輸入端小于負(fù)向輸入端的電壓，從而使電壓比較器輸出一個(gè)低電平信號(hào)，這個(gè)信號(hào)將供給單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)控制。 單片機(jī)計(jì)數(shù)及控制部分圖211 單片機(jī)計(jì)數(shù)部分計(jì)數(shù)部分如圖211所示。段選碼、位選碼每送入一次后延時(shí)1ms，：（100ms），所以每位顯示的間隔不必超過20ms，并保持延時(shí)一段時(shí)間，以造成視覺暫留效果，給人看上去每個(gè)數(shù)碼管總在亮。 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描由于多位LED數(shù)碼管所有段選線皆由一個(gè)8位I/O口控制，因此，在每一瞬間，我位LED會(huì)顯示相同的字符，要想每位顯示不同的字符，就必須采用掃描方法輪流點(diǎn)亮各位LED，即在每一瞬間只使某一位顯示字符。 顯示部分采用軟件譯碼方式，所謂軟件譯碼就是把各字符的段選碼組織到一個(gè)表中，要顯示某字符先查表得到其段選碼，然后送往顯示器的段碼線。3. 體積小，重量輕，抗沖擊性能好。. LED 數(shù)碼管的特點(diǎn)1. 能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動(dòng)發(fā)光，能與CMOS、TTL電路兼容。上拉電阻的作用是，當(dāng)單片機(jī)的P0口上輸入為0時(shí)，上拉電阻上的電流直接流入單片機(jī)中，使數(shù)碼管的段碼上傷保持低電平，故在這時(shí)數(shù)碼管不發(fā)光；而當(dāng)單片機(jī)的P0口輸出為0時(shí)，這時(shí)上拉電阻的有能使電流灌入單片機(jī)中，故排阻上的電流流入數(shù)碼管中，因此這時(shí)數(shù)碼管發(fā)光（這里用的是共陰數(shù)碼管）。然后再通過軟件譯碼來完成，為了考慮到數(shù)碼管在動(dòng)態(tài)掃描時(shí)，每點(diǎn)亮一個(gè)數(shù)碼管的時(shí)間很短暫，這樣就會(huì)影響到數(shù)碼管的亮度，故在此用74LS245作為數(shù)碼管的一個(gè)段選驅(qū)動(dòng)級(jí)。圖25 三端穩(wěn)壓芯片 紅外線檢測部分 圖26 紅外線檢測部分如圖26所示，紅外線檢測部分采用一對(duì)紅外發(fā)送接收管完成，當(dāng)電路正常工作時(shí)，無障礙物遮擋，紅外接收頭有紅外線照射，這時(shí)，紅外接收頭的電阻很小，大部分電壓都加在R3上，這正是電壓比較器LM324的正向輸入電壓，而負(fù)向輸入電壓由R4和R5分壓得到U，而R3分得的電壓要大于此基準(zhǔn)電壓值，故這時(shí)電壓比較器LM324輸出高電平；當(dāng)在紅外發(fā)射接收管間有一不透光的障礙物時(shí)，紅外接收頭無紅外線照射，這時(shí)紅外接收頭的電阻很大，大部分電壓都加在紅外接收頭上，這也是電壓比較器LM324的正向輸入電壓，而負(fù)向輸入電壓也是由R4和R5分壓得到，和原來電壓一樣，這時(shí)，R3分得的電壓要小于此基準(zhǔn)電壓值，故這時(shí)電壓比較器LM324輸出低電平。而R值增大時(shí)，電阻上的直流壓降會(huì)增大，這樣就增大了直流電源的內(nèi)部損耗； 若增大C2的電容量，又會(huì)電容器的體積和重量，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)起來也不現(xiàn)實(shí)。直流電中的