【正文】 條件的變化反映出來從而形成現(xiàn)實(shí)的效果。 圖 7 LCD1602 引腳圖 LCD 顯示器的工作原理：液晶顯示器的主要材料是液態(tài)晶體。所以本設(shè)計(jì)采用 LCD1602，LCD1602 的主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量 :162 個(gè)字符，芯片工作電壓 :— ，電流 :()，模塊最佳工作電壓 :，字符尺寸 :(WH)mm 。 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 21 圖 6 ADC0832與 AT89S52的接口電路 顯示模塊 的設(shè)計(jì) 顯示模塊 的選擇與介紹 本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的電子秤系統(tǒng)需要顯示一些數(shù)據(jù)，例如商品的重量，單價(jià)及其總價(jià)等等，所以本設(shè)計(jì)得采用顯示模塊達(dá)到其功能指標(biāo)，數(shù)據(jù)顯示部分可以有以下兩種方案供選擇。 ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為 4條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、 CLK、 DO、 DI。 在完成輸入啟動位、通道選擇之后，就可以開始讀出數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)會被送出二次，一次高位在前傳送，一次低位在前傳送，連續(xù)送出。當(dāng) 2位數(shù)據(jù)為 “0” 、 “0” 時(shí)，將 CH0作為正輸入端 IN+， CH1 作為負(fù)輸入端 IN進(jìn)行輸入。在第 3 個(gè)脈沖下沉之前 DI端應(yīng)輸入 2位數(shù)據(jù)（ SGL、 Odd）用于選擇通道功能，當(dāng)此 2位數(shù)據(jù)為 “1” 、 “0” 時(shí)，只對 CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。此時(shí)芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí) 由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端 CLK 輸入時(shí)鐘脈沖， DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。當(dāng)ADC0832 未工作時(shí)其 CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。 CLK 提供時(shí)鐘信號，我們要注意看 CLK 的信號的箭頭指向，向上為上升沿有效，向下為下降沿有效。 這是我選擇 ADC0832 的主要原因。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0~5V 之間。C to +70176。由于它體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高而深受 單片機(jī) 愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。單片機(jī)的復(fù)位是由 RESET引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過 24個(gè)振蕩周期后， 51單片機(jī)即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到RESET引腳轉(zhuǎn)為低電平后，再檢查 EA引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會執(zhí)行外部程序。單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)。本 設(shè)計(jì)采用時(shí)鐘頻率為 6MHz，電容取 22μf, 電阻取 1KΩ 。當(dāng)電源接通時(shí)只要 VCC的上升時(shí)間不超過 1ms。只需給單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST加上大于 2個(gè)機(jī)器周期的高電平就可使單片機(jī)復(fù)位[3]，本設(shè)計(jì)采用的是上電復(fù)位電路，其主要特點(diǎn)是簡單，適用于簡單的電路，做起來還是比較方便的。 圖 2 時(shí)鐘振蕩電路 因?yàn)楹芏嘤脩粼O(shè)計(jì)完單片機(jī)系統(tǒng)，并在調(diào)試的過程中，可能會出現(xiàn) “ 死機(jī) ”或 “ 程序走飛 ” 等現(xiàn)象，所以本設(shè)計(jì)需要采用復(fù)位電路來使單片機(jī)復(fù)位，來防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞，將直接影響系統(tǒng)的可靠性。諧振器本身對外接電容 C C2雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 17 會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振 的難易程度以及溫度的穩(wěn)定性，所以本設(shè)計(jì)使用石英晶體，每個(gè)電容大小為 30pF。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或者陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器 [3]。 本次設(shè)計(jì)使用 AT89S52單片機(jī)的時(shí)鐘振蕩功能，因?yàn)闀r(shí)鐘電 路為單片機(jī)提供時(shí)鐘周期，如果沒有時(shí)鐘電路，單片機(jī)就沒有時(shí)鐘周期，就無法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無法工作。 ? AT89S52的最小系統(tǒng)電路 AT89S52的最小系統(tǒng)電路 AT89S52單片機(jī)的最小系統(tǒng)由時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等與單片機(jī)構(gòu)成。 XTAL1： 振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)該接 VCC。 EA /VPP： 訪問外部程序存儲器控制信號。 PSEN ： 外部程序存儲器選通信號 (PSEN )是外部程序存儲器選通信號。否則， ALE 將被微弱拉高。如果需要，通過將地址為 8EH的 SFR的第 0位置 “1” ， ALE操作將無效。在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。 ALE/PROG ： 地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時(shí)，鎖存低第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 16 8 位地址的輸出脈沖。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無效。晶振工作時(shí)， RST腳持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位 。在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P3口也接收一些 控制信號。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3口： P3 口是一個(gè)有內(nèi) 部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個(gè) TTL 邏輯電平。在使用 8位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)， P2口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。在訪問外部程序 存儲器或用 16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR）時(shí)， P2 口送出高八位地址。對 P2 端口寫 “1” 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部 電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P1口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個(gè) TTL 邏輯電平。在 flash 編程時(shí)， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時(shí)， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 作為輸出口，每位能驅(qū)動8 個(gè) TTL 邏輯電平。掉電保護(hù)方式下， RAM 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， AT89S52 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)可編程 Flash，使得AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 由此，通過對目前主流型號的比較，我們最終選擇了 AT89S52 通用的 普通單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在工程應(yīng)用中 AT89S52 有一顯著的優(yōu)勢：不需要燒寫器，只借助 PC 機(jī)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(jī)。 AT89S52 單片機(jī)是 AT89S 系列中的增強(qiáng)型高檔機(jī)產(chǎn)品，它片內(nèi)存儲器容量是 AT89S51 的一倍，即片內(nèi) 8KB 的 Flash 序存儲器和 256B 的 RAM。 AT89S 系列單片機(jī)是繼 AT89C 系列之后推出的功能更強(qiáng)的新產(chǎn)品。 研制周期 在研制任務(wù)重、時(shí)間緊的情況下，還要考慮所選的單片機(jī)型號是否熟悉，是否能馬上著手進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。單片機(jī)性能包括片內(nèi)硬件資源、運(yùn)行速度、可靠性、指令系統(tǒng)功能、體積和封裝形式等方面。 的選型 與研究 選擇單片機(jī) 選擇單片機(jī)型號的出發(fā)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面： 市場貨源 系統(tǒng)設(shè)計(jì)者只能在市場上能夠提供的單片機(jī)中選擇，特別是作為產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的應(yīng)用系統(tǒng)，所選的單片機(jī)型號必須有穩(wěn)定、充足的貨源。用傳壓感器首先要考慮傳感器所處的實(shí)際工作環(huán)境，這點(diǎn)對本系統(tǒng)的正確使用傳感器至關(guān)重要，它關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個(gè)衡器的可靠性和安全性。本設(shè)計(jì)采用的惠斯登電 橋具有很多優(yōu)點(diǎn)，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側(cè)向力干擾，可以比較方便的解決稱重傳感器的補(bǔ)償問題等，又因?yàn)槿珮蚴降缺垭姌虻撵`敏度最高，各臂參數(shù)一致，各種干擾的影響容易相互抵消。 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(shí) ，輸出信號電壓可由下式給出 ： 2 4 R 1 R 2 R 3 R 4E E i n( 2 4 ) R 1 R 2 R 3 R 4RRout ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???? ?? （ 22） 本文的目的是設(shè)計(jì)一簡易電子秤，最大稱重約為 5 千克，考慮到與其相配置的各種電路的設(shè)計(jì)的難易程度和設(shè)計(jì)性價(jià)比，最終選擇了 CZAF605[8]電阻應(yīng)變式稱重傳感器，其稱重規(guī)模為 5kg。 其 測量原理：用應(yīng)變片測量時(shí)，將其粘貼在彈性體上。 為供橋電源電壓，當(dāng)初始有 錯(cuò)誤 !未找到引用源。其轉(zhuǎn)換電路 常用測量電橋 [4]。電阻應(yīng)變片把機(jī)械應(yīng)變信號轉(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，難以直接精確測量，且不便處理。 采用傳感器方案： 電阻應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變式 稱重傳感器是利用電阻應(yīng)變片變形時(shí)其電阻也隨之改變的原理工作的， 根據(jù)傳感器理論可知，設(shè)長為 L、截面積為 S、電阻率為ρ的電阻絲，已知其阻值為： ? LR S? （ 21） 當(dāng)電阻絲兩端有機(jī)械應(yīng)力 F 時(shí)，ρ、 L、 S 都會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電阻發(fā)生變化。（ 2）、 A/D轉(zhuǎn)換器模塊，因?yàn)閱纹瑱C(jī)只能接收數(shù)字信號，而前面輸出的是模擬信號， A/D轉(zhuǎn)換器的作用就是將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，送入單片機(jī)進(jìn)行處理。 4)系統(tǒng)軟硬件聯(lián)調(diào)。 2)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及硬件框圖確定軟件流程圖并編寫相應(yīng)軟件。單片機(jī)控制適合于功能比較簡單的控制系統(tǒng) ,而且其具有成本低 ,功耗低 ,體積小算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng) ,技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。目前單片機(jī)技術(shù)比較成熟，功能也比較強(qiáng)大，被測信號經(jīng)放大整形后送入單片機(jī)，由單片機(jī)對測量信號進(jìn)行處理并根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)關(guān)系顯示出被測物體的重量。這種方案不僅加強(qiáng)了人機(jī)交換的能力，而且滿足設(shè)計(jì)要求。 利用單片機(jī)，對壓力傳感器傳來的信號進(jìn)行放大和 A/D 轉(zhuǎn)換，誤差修正 處理并在液晶上形成質(zhì)量顯示。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 本設(shè)計(jì)采用壓力 傳感器作信號采集部分， AT89S52 做中央處理器，液晶屏顯示。 2) 具有鍵盤輸入 。 該電子秤具體實(shí)現(xiàn)的功能是能夠測量一定質(zhì)量內(nèi)物體的質(zhì)量，能夠利用鍵盤輸入價(jià)格，具有清零，可以計(jì)算總價(jià)，并能通過 LCD 直接顯示出來，超過所測重量時(shí)能夠報(bào)警。 發(fā)展趨勢 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。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。電子稱重技術(shù)基本達(dá)到國際上 20 世紀(jì) 90 年代中期的水平 ,少數(shù)產(chǎn)品的技術(shù)已處于國際領(lǐng)先水平。電子衡器制造技術(shù)及應(yīng)用得第 1 章 引 言 2 到了新發(fā)展。 研究現(xiàn)狀綜述 國內(nèi)發(fā)展情況 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。通過本設(shè)計(jì)，能提高本專業(yè)各個(gè)學(xué)科綜合知識的實(shí)際運(yùn)用能力，提高實(shí)際動手能力，提高自身的科學(xué)性、系統(tǒng)性、及全面性的綜合設(shè)計(jì)素質(zhì)。由于系統(tǒng)資源豐富，還可以方便的拓展其他應(yīng)用。因此，本設(shè)計(jì)的目 的在于有針對性地開發(fā)出一套有實(shí)用價(jià)值的電子秤系統(tǒng)，從技術(shù)上克服上述諸多缺點(diǎn)，改善電子秤系統(tǒng)在應(yīng)用中的不足之處。由此，顧客在購物的時(shí)候非常的放心，商家的效益也提高了，所以有了電子秤，顧客買的放心，商家也賣的開心了。大大小小的市場電子秤能夠完成許多工作，為人們節(jié)省了時(shí)間，提高了工作效率。 單片機(jī)對矩陣式鍵盤接口處理過程如下圖所示： .................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 AD 轉(zhuǎn)換流程圖 .........................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 意義 .....................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 data acquisition part consists of pressure sensor, signal preprocessing and A / D conversion parts, includes an operational amplifier ADC0832。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，具有抗干擾能力強(qiáng)、成本便宜、可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。利用壓力傳感器采集信號， DS1602 顯示單價(jià)和質(zhì)量。 I 西安郵電大學(xué)畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的簡易電子稱 作 者：梁忠濤 院 系：自動化學(xué)院 專 業(yè)：測控技術(shù)與儀器 班 級：測控 1103 指導(dǎo)老師：周 有