【正文】 兩次有效。晶振的頻率可以在 1MHz 至 24MHz 內(nèi)選擇，電容取 30PF 左右。當復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為 ROM 的 00H 處開始運行程序； XTAL XTAL2： XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。只要這個管腳保持高電平， 51 芯片便循環(huán)復(fù)位。端口置 1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。端口置 1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用； 另外， 、 可以分別被用作定時器 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入 ()和觸發(fā)輸入()；對 內(nèi)部 Flash 程序存儲器編程時，接收低 8位地址信息； P2 口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 端口；輸出時可驅(qū)動 412 個 TTL。在這種工作模式下， P0 口具有內(nèi)部上拉作用。 單片機 引 腳說明 單片機的引腳圖見圖 31 所示： 圖 31 AT89S51 的引腳圖 引腳功能說明： AT89S51 單片機芯片為 40 個引腳，下面 簡單 敘述各引腳的功能。空閑模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 AT89S51 具有如下特點： 40 個引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷， 2 個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 AT89S51是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機 ，其指令集和傳統(tǒng)的 51 單片機指令集是一樣的。 本章的方案及模塊的確定為第三章的硬件 10 3 硬件電路設(shè)計 根據(jù)設(shè)計要求以及系統(tǒng)所需要實現(xiàn)的功能，在設(shè)計系統(tǒng)時可以分成以下幾個部分： 系統(tǒng)主控電路 ，前端信號采集、處理、轉(zhuǎn)換模塊，人機接口界面以及系統(tǒng)電源部分。下面對各個模塊進行介紹和選型。然后給出了四種 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 ，一一論證，最后選擇了第三種設(shè)計方案。 本章小結(jié) 本章主要介紹了系統(tǒng)總體設(shè)計的方案。 MAX7219 是 Maxim公司推出的 8 位 LED 串行顯示驅(qū)動器，它采用 3 線串口傳送數(shù)據(jù)，占用資源少可以節(jié)省單片機的 I/O 口的使用且硬件簡單，只需一個外部電阻即可方便地調(diào)節(jié) LED 的亮度；可靈活地選擇顯示器的個數(shù) (1～ 8 個 ,級聯(lián)可成倍增加 )；可進行譯碼或不譯碼顯示，減少了編程量；內(nèi)含硬件動態(tài)掃描控制，可設(shè)置低功耗停機方式。當按動顯示模式 按鍵時分別顯示質(zhì)量 、單價或者 總價。當重物放在秤上時，由 LED 直接顯示重物的重量。而矩陣式鍵盤適用于按鍵較多的鍵盤。 本文介紹的是非編碼鍵盤， 非編碼鍵盤可分為獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤。當 單片機接收到按鍵的觸點信號后作 出相應(yīng)的 處理。 鍵的多少根據(jù) 設(shè)計功能所需 而定。 ADC0809 是帶有 8 位 A/D 鍵盤輸入 鍵盤是 一組按鍵的組合 ， 它是常用的輸入設(shè)備。 本 次設(shè)計的 電子秤量程為 10kg，精確到 ，在選擇 A/D轉(zhuǎn)換芯片時，位數(shù)是重要的指標之一。實現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換器種類較多， 常用的有計數(shù)法， 雙積分 法和 逐次逼近 法 A/D 轉(zhuǎn)換器 。 基于以上分析，我們決定采用制作方便而且精度很好的專用儀表放大器AD620。 ~177。其最大輸入偏置電流為 20nA，這反映了它的高輸入阻抗。由于整個電路對稱，調(diào)整時不會造成共模抑制比的降低。即 Rg 兩端的電壓分別為 Vin+、 Vin。 此類芯片內(nèi)部采用差動輸入，共模抑制比高，差模輸入阻抗大，增益高，精度也非常好，且外部接口簡單。 差動放大器具有高輸入阻抗，增益高的特點，可以利用普通運放 (如 OP07)做成一個差動放大器， 見 圖 28 所示： C2C4C1C3R1R3R2R4R5R6231A231A231A231AR10R8+5 5R7R9V1V2Vo 圖 28 利用普通運放構(gòu)成的放大器 電阻 R R2 和電容 C C C C4 用于濾除前級的噪聲， C C2 為普6 通小電容，可以濾除高頻干擾， C C4 為大的電解電容，主要用于濾除低頻噪聲。所以，此種方案不宜采用。 普通低溫漂運算放大器構(gòu)成多級放大器會引入大量噪聲。從而保證放大器輸出性能穩(wěn)定。 （ 2） 抗共模電壓干擾能力強。因此，一般對放大器有如下一些要求： （ 1） 輸入阻抗應(yīng)遠大于信號源內(nèi)阻。 放大器的輸入信號一般是由傳感器輸出的。緩沖放大器的作用是放大采樣信號，它在電 路中的連接方式有兩種基本類型：一種是將信號先放大再存儲，另一是先存儲再放大。 前置信號 使存儲元件（通常是電容器）兩端的電壓 UB 隨被采樣信5 號 UA 變化。 本電子稱重系統(tǒng)所采用的是電阻應(yīng)變片式傳感器 YZC1B，它的量程 10kg，輸出靈敏度為 ，激勵電壓為 10V，非線性度為 。直流供電的平衡電阻電橋 見圖 27 所示 ， inE 接直流電源 E： 圖 27 傳感器結(jié)構(gòu)原理圖 當電橋輸出端接 )]())][(()[( ])()[(22RRRRRRRR ERRRRu o ?????????? ?????? ERR??? Ek?? (24) 應(yīng)變片式傳感器有如下特點： （ 1）應(yīng)用和測量范圍廣，應(yīng)變和靈敏度高，精度較高。下面介紹直流電橋。因此，要采用轉(zhuǎn)換電路把應(yīng)變片的 電阻率的變化 △ R/R 轉(zhuǎn)換成電壓或電流變化。 （ 2）初始電容 而發(fā)生變化的現(xiàn)象 。因 C 太小，故容抗 CX =1/? C 很大，為高阻抗元件，負載能力差；又因其視在功率 P= 2ou ? C ， C 很小，則 P 也很小。 雖然電容式傳感器有 結(jié)構(gòu)簡單和良好動態(tài)特性等優(yōu)點，但也有不利 因 素： （ 1）小功率、高阻抗。電容 式 傳感器 不僅能測量荷重、位移、振動、加速度等機械量，還能測量壓力、液面、成分含量等熱工量。 ，要求很高的輸出阻抗，需要低電容低噪聲電纜，對外電路的要求比較高。 其實現(xiàn)方案的原理圖見圖 25 所示。 但其缺點是外圍電路比較復(fù)雜 ,編程復(fù)雜。 系統(tǒng)總體設(shè)計方案論證 與選擇 在設(shè)計系統(tǒng)時 ，針 對各個模 塊實 現(xiàn)的功能來設(shè)計電子秤的方案有以下幾種： 方案一 數(shù)碼管顯示方案 結(jié)構(gòu)簡圖 見 圖 22所示： 數(shù) 據(jù) 采 集 單 片 機 數(shù) 碼 顯 示 圖 22 數(shù)碼管顯示方案 此方案利，系統(tǒng)硬件的擴展 必受到限制，電子秤的功能過于單一，達不到設(shè)計的標準。在數(shù)字式的測量電路中，通常包括前置放大、濾波 、運算、變換、計數(shù)、寄存、控制和驅(qū)動顯示等環(huán)節(jié)。 按照稱重傳感器的結(jié)構(gòu)型式不同，可以分直接位移傳感器（電容式、電感式、電位計式、振弦式、空腔諧振器式等）和應(yīng)變傳感器（電阻應(yīng)變式、聲表面諧振式 ）或是利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應(yīng)的傳感器。 圖 21 電子秤工作原理 電子秤的基本結(jié)構(gòu) 不管根據(jù)什器、秤橋結(jié)構(gòu)、吊掛連接部件和限位減振機構(gòu)等。一般地信號的放大、濾波、 A/D轉(zhuǎn)換以及信號各種運算處理都在儀表中完成。此信號由放大電路進行放大、經(jīng)濾波后再由模 /數(shù)（ A/D）器進行轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號再送到微處器的 CPU處理， CPU 不斷掃描鍵盤和各種功能開關(guān)，根據(jù)鍵盤輸入內(nèi)容和各種功能開關(guān)的狀態(tài)進行必要的判斷、分析、由儀表的軟件來控制各種運算。2 生產(chǎn)工藝，質(zhì)量保證，可靠性考核等規(guī)模生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)與工藝，提高批量生產(chǎn)能力，使我國的民族衡器 工業(yè)走上健康持續(xù)發(fā)展的軌道 。對中等或較大容量 的電子平臺秤、電子地上衡，已經(jīng)出現(xiàn)了采用方形或長方形閉合截面的薄壁型鋼，并聯(lián)排隊列焊接成一個整體的竹排式結(jié)構(gòu)的秤體， 4 個稱重傳感器分別安裝在最外邊兩根薄壁型鋼兩端的切口內(nèi)，安裝在稱重傳感器承力點上的固定支承就是秤體的承 計算機組合，利用電子計算機的智能來增加稱重 與稱重顯示控制器一體化。因其種類繁多，且涉及到貿(mào)易結(jié)藝裝備與測試儀表老化、開發(fā)能力不足、產(chǎn)品的品種規(guī)格較少、功能不全、穩(wěn)定性和可靠性較差等。隨著稱重傳感器技術(shù)以及超大規(guī)模集成電路和微處理器的進一步發(fā)展，電子稱重技術(shù)及其應(yīng)用范圍將更進一步 的發(fā)展，并被人們越來越重視。隨著稱重傳感器各項性能的不斷突破，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 20 世紀 60 年代就出現(xiàn)了 0 .1 %稱量準確度的電子秤，并在 70 年代中期約對 75 %的機械秤進行了機電結(jié)合式的電子化改造。 1 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。 LED 顯示的實現(xiàn) .............................................................................................. 20 軟件抗干擾 ...................................................................................................... 21 本章小結(jié) ......................................................................................................... 22 5 儀表可靠性及性能指標 ........................................................................................ 22 儀表可靠性設(shè)計 .............................................................................................. 22 系統(tǒng)的性能指標 .............................................................................................. 23 本章小結(jié) .......................................................................................................... 23 6 結(jié)束語 .................................................................................................................... 24 致謝 .............................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 本章小結(jié) ........................................................................................................... 8 3 硬件電路設(shè)計 ...............................