【正文】
()又因?yàn)門(mén)LC0832A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓 ()TLC0832A/D轉(zhuǎn)換器最終輸出數(shù)字讀書(shū)為 () 采樣系統(tǒng)采用“電壓比率測(cè)量法”,可減輕對(duì)激勵(lì)源高精度和高穩(wěn)定性的要求和壓力。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集電路圖在圖1電路中,由于設(shè)計(jì)設(shè)定R1=R2=R3=R4=R ,電橋電路構(gòu)成了等臂全橋差動(dòng)電路,即輸出電壓U0=U , 根據(jù)電阻應(yīng)變片的靈敏度K=,(為電阻絲縱向應(yīng)變)。重量數(shù)據(jù)采集通常是指將重量信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能顯示的數(shù)字信號(hào)、并由計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)處理顯示的過(guò)程,其相應(yīng)的系統(tǒng)稱為重量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。當(dāng)前,單片機(jī)和大規(guī)模集成電路的組合,加上用軟件管理,使重量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅具有成本低,體積小,功能多等特點(diǎn),而且系統(tǒng)采樣率、分辨率、存儲(chǔ)深度、數(shù)字信號(hào)處理速度、抗干擾能力等許多技術(shù)指標(biāo)都有了前所未有的變化。(3)系統(tǒng)使用C51編寫(xiě)軟件程序,不僅具有易理解性、易維護(hù)性,而且在編程過(guò)程中,可以對(duì)各個(gè)模塊單獨(dú)進(jìn)行調(diào)試,調(diào)試通過(guò)后再進(jìn)行整體調(diào)試。A/D轉(zhuǎn)換流程是面向模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換管理,其內(nèi)容是接收并分析來(lái)自稱重傳感器和儀表放大器的電壓信號(hào),通過(guò)自身功能轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并送給微處理器進(jìn)行有關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、運(yùn)算等,進(jìn)而送入顯示接口顯示測(cè)量結(jié)果、數(shù)據(jù)處理結(jié)果及儀表的現(xiàn)行工作狀態(tài)。(2)系統(tǒng)軟件模塊流程主要包括主程序流程、A/D轉(zhuǎn)換流程、鍵盤(pán)與顯示等流程。算法顧名思義,即計(jì)算方法,也就是為求得重量數(shù)據(jù)顯示的計(jì)算結(jié)果,而使用的方法和步驟。 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)數(shù)字化稱重儀表軟件結(jié)構(gòu)主要包括實(shí)現(xiàn)采集重量數(shù)據(jù)的算法、各模塊程序設(shè)計(jì)流程以及系統(tǒng)C51編程程序等。數(shù)字化稱重儀表中的人機(jī)對(duì)話通道是用戶為了對(duì)稱重儀表進(jìn)行干預(yù)及了解該儀表運(yùn)行狀態(tài)所設(shè)置的通道。對(duì)于較復(fù)雜的數(shù)字化稱重儀表,需較大的存儲(chǔ)器容量和較多的 I/O 接口,單片機(jī)能提供很強(qiáng)的擴(kuò)展能力,可以直接與外部存儲(chǔ)器和 I/O 接口電路相連接,構(gòu)成功能較強(qiáng)、規(guī)模較大的微機(jī)系統(tǒng)。它能把稱重傳感器與儀表放大器采集并放大的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào),從而為微機(jī)系統(tǒng)對(duì)稱重?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)、運(yùn)算、邏輯判斷提供了保障。然而,由于它在稱重現(xiàn)場(chǎng)采集并變換的各種參量信號(hào)都很微弱,通常只有 uV 或 mV,不能滿足微機(jī)系統(tǒng)輸入的要求,必須用高輸入阻抗的儀表放大器對(duì)它們進(jìn)行放大,使其達(dá)到一定的幅度(通常為幾伏)。也有人稱其為數(shù)字化稱重系統(tǒng)的“心臟”。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上,主要由硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大部分。數(shù)字化稱重儀表通過(guò)鍵盤(pán)輸入命令實(shí)現(xiàn)某種測(cè)量功能,同時(shí)也通過(guò)顯示屏將儀器的運(yùn)行情況、工作狀態(tài)以及對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果及時(shí)反映給操作人員,使儀表的操作更加方便直觀。數(shù)字化稱重儀表都是采用微處理器進(jìn)行系統(tǒng)控制,所以可以用軟件編程靈活地解決過(guò)去的硬件邏輯問(wèn)題。(2)具有自測(cè)功能,包括自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)故障與狀態(tài)檢驗(yàn)、自動(dòng)校準(zhǔn)、自診斷及量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換等,并它能自動(dòng)檢測(cè)出故障的部位,甚至故障的原因。(1)操作自動(dòng)化。、體積小、成本低、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)能力強(qiáng)、稱重準(zhǔn)確、可靠性高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好等特性。在外觀和操作界面上,也更具有人性化和個(gè)性化。當(dāng)前的稱重儀表是以單片機(jī)或嵌入式系統(tǒng)為主體,由編程軟件、各種特殊而復(fù)雜的功能模塊、簡(jiǎn)化的用戶組態(tài)編程功能以及各種典型應(yīng)用的控制策略包等模塊組成的軟件,實(shí)現(xiàn)了稱重儀表在數(shù)字化上具有自動(dòng)稱量、在線稱量、綜合稱量的能力,并可通過(guò)微處理器的數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)補(bǔ)償、數(shù)字濾波、統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)字處理等,從而在很大程度上提高了系統(tǒng)的精度,拓寬了稱重儀表在稱重領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍。 數(shù)字化稱重儀表的歷史與現(xiàn)狀早期的稱重儀表由于數(shù)字電路和模擬技術(shù)的發(fā)展水平較低,結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且操作繁瑣,現(xiàn)在我們所說(shuō)的數(shù)字化稱重儀表是將微處理器技術(shù)應(yīng)用于稱重儀表,使其具有類似人的智能特性或功能特點(diǎn),它已不再是以前的硬件實(shí)體,而是硬件與軟件相結(jié)合的,由軟件系統(tǒng)在數(shù)字化高低方向起決定作用的新型數(shù)字化稱重儀表。第六章是結(jié)論與展望。第五章是抗干擾分析與系統(tǒng)調(diào)試。第四章是系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。第三章是系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。第二章是系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案分析。介紹課題的研究背景及意義、主要工作與任務(wù),稱重儀表的特點(diǎn)與基本功能。,分析和概括設(shè)計(jì)結(jié)論,并對(duì)稱重系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展進(jìn)行展望。確定系統(tǒng)稱重算法,制定軟件程序流程圖,并根據(jù)軟件程序流程圖,選用合適的編程語(yǔ)言編寫(xiě)源程序,進(jìn)而進(jìn)行軟件程序調(diào)試以及程序優(yōu)化,最終實(shí)現(xiàn)軟件運(yùn)行。對(duì)數(shù)字化稱重儀表的總體概述,以及畫(huà)其原理結(jié)構(gòu)框圖,并確定設(shè)計(jì)儀表完成的功能。通過(guò)將近三年多對(duì)儀表的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)和近半年多對(duì)稱重儀表的探討,使我對(duì)稱重儀表在微處理器中的應(yīng)用有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí),并且結(jié)合自己的觀點(diǎn)和想法概括出了一種新型數(shù)字化稱重儀表。當(dāng)前,由于微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)控技術(shù)和稱重技術(shù)的迅速發(fā)展,我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,對(duì)數(shù)字化技術(shù)和稱重技術(shù)的要求也越來(lái)越高。數(shù)字化稱重技術(shù)的研究方興未艾,是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展方向,數(shù)字化稱重儀表的發(fā)展將會(huì)越來(lái)越快,為我國(guó)科學(xué)的發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。到上個(gè)世紀(jì)八十年代末九十年代初的時(shí)候,普遍使用的稱重儀表基本成型,通過(guò)按鍵和按鈕可設(shè)置各種參數(shù),并進(jìn)行各種操作,再加上放大電路和高速高精度A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)的突破,多稱重傳感器并聯(lián)接入稱重儀表,有效解決了傳感器角差問(wèn)題,使得計(jì)量更準(zhǔn)確、可靠。 LED display內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(畢業(yè)論文)目 錄摘 要 IAbstract II第一章 緒論 1 課題研究背景與意義 1 本設(shè)計(jì)主要任務(wù) 2 論文的總體結(jié)構(gòu) 2 數(shù)字化稱重儀表的歷史與現(xiàn)狀 3 數(shù)字化稱重儀表的特點(diǎn)與基本性能 4 數(shù)字化稱重儀表的特點(diǎn) 4 數(shù)字化稱重儀表的基本性能 4第二章 數(shù)字化稱重儀表總體方案設(shè)計(jì) 5 數(shù)字化稱重儀表的基本結(jié)構(gòu) 5 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 5 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) 6 重量數(shù)據(jù)采集電路與算法 7 系統(tǒng)基本性能探析 9第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 11 系統(tǒng)硬件概述與工作原理 11 系統(tǒng)硬件概述 11 系統(tǒng)硬件組成及工作原理 11 等臂全橋差動(dòng)電阻應(yīng)變式傳感器 12 三運(yùn)放儀表放大器 13 A/D轉(zhuǎn)換器(TLC0832) 15 STC89C52單片機(jī) 16 三極管驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管LED顯示電路 19 聲光報(bào)警電路 20 2*2鍵盤(pán) 21第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 23 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)概述 23 系統(tǒng)軟件主程序及子程序流程 23 系統(tǒng)主程序流程 23 A/D轉(zhuǎn)換(0832)程序流程 24 LED顯示程序流程 25 鍵盤(pán)掃描程序流程 26 系統(tǒng)C51語(yǔ)言的選用 27第五章 抗干擾分析與系統(tǒng)調(diào)試 29 抗干擾分析 29 干擾產(chǎn)生原因 29 抗干擾措施 31 系統(tǒng)調(diào)試 32 系統(tǒng)調(diào)試概述 32 系統(tǒng)硬件調(diào)試 32 系統(tǒng)軟件調(diào)試 34 整機(jī)調(diào)試 37第六章 結(jié)論與展望 38 設(shè)計(jì)結(jié)論 38 未來(lái)展望 39參考文獻(xiàn) 41附錄A 硬件原理圖 43附錄B 源程序 44致 謝 52 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(畢業(yè)論文)第一章 緒論 課題研究背景與意義當(dāng)前市場(chǎng)電子稱重技術(shù)的出現(xiàn),極大促進(jìn)了現(xiàn)代化制造技術(shù)的發(fā)展,特別是稱重?cái)?shù)字化技術(shù)和產(chǎn)品,在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)用中,既提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,又提高了生產(chǎn)效率。 Singlechip STC89C52。 the arm and so the whole resistance strain sensor bridge circuits, the three op amp instrumentation amplifier circuit and A/D conversion circuit system data sampling circuit are pleted。s market requirements of the weighing technology, the design with microputer and weighing technology is a kind of new multifunctional digital load meter. It not only has features of setting system parameters, automatically clearing, data processing, fault selfdiagnosising,automatically correctting errors,etc,but also gets simple structure, small size, low cost,onsite adaptability, weighing accuracy,high reliability and good dynamic response.In this paper, indepth on the design of digital weighing instrument on the basis of the methods, a new type of digital weighing instrument of the overall program design is pleted primarily。本論文在深入對(duì)數(shù)字化稱重儀表設(shè)計(jì)方法研究的基礎(chǔ)上,主要完成了新型數(shù)字化稱重儀表的總體方案設(shè)計(jì);完成了數(shù)字化稱重系統(tǒng)的主控硬件流程圖;完成了由等臂全橋電阻應(yīng)變式傳感器電路、三運(yùn)放儀表放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成的系統(tǒng)數(shù)據(jù)采樣電路;完成了系統(tǒng)主控程序的軟件程序設(shè)計(jì)及系統(tǒng)初始化、參數(shù)設(shè)定、A/D轉(zhuǎn)換和故障報(bào)警處理等模塊的程序軟件設(shè)計(jì)。當(dāng)今,由于微計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng)在稱重領(lǐng)域中的局限應(yīng)用,使稱重儀表在集成化、數(shù)字化上沒(méi)有實(shí)現(xiàn)其要求。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(畢業(yè)論文)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文數(shù)字化稱重儀表摘 要早期的稱重儀表由于數(shù)字電路和模擬技術(shù)的發(fā)展水平較低,結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且操作繁瑣,已經(jīng)不能滿足當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)稱重系統(tǒng)的要求,稱重的功能、速度及精度對(duì)于飛速發(fā)展的數(shù)字化稱重行業(yè)已經(jīng)相對(duì)落后。數(shù)字化稱重儀表是在模擬式稱重儀表的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。因此,為了滿足當(dāng)今市場(chǎng)對(duì)稱重技術(shù)的要求,本設(shè)計(jì)結(jié)合微計(jì)算機(jī)技術(shù)與稱重技術(shù)提出了一種不僅具有系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、自動(dòng)清零、數(shù)據(jù)處理、故障自我診斷、自動(dòng)修正誤差功能等特點(diǎn),而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)能力強(qiáng)、稱重準(zhǔn)確、可靠性高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好等多功能新型數(shù)字化稱重儀表。關(guān)鍵詞:電阻應(yīng)變式傳感器;STC89C52單片機(jī);A/D轉(zhuǎn)換;LED顯示內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(畢業(yè)論文)Digital Weighing InstrumentAbstractAs a result of the early digital circuits and analog technology, the lower level of development, the plex structure and cumbersome operation,weighing instruments have been unable to meet current market requirements for the weighing features of weighing, weighing speed and weighing accuracy for the rapid development of digital weighing industry have been lagging behind.Digital Weighing Instruments are developed on the basis of analogue weighing instrument. Today, as a result of limitated usness of microputers and embedded systems in the weighing field, so that weighing instrument does not achieve its demands in the aspects of integration and digital. Therefore, in order to meet today39。 hardware control system flow chart is pleted。 the system of control procedures, system design software program initialization,parameter settings, A/D conversion and failure alarm processing software module design is pleted.Key words: resistance strain sensor。 A/D conversion。早期的稱重儀表基于早期單片機(jī)技術(shù),對(duì)稱重信號(hào)的放大和轉(zhuǎn)換處理,但由于數(shù)字電路和模擬技術(shù)的發(fā)展水平較低,導(dǎo)致儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且操作繁瑣,參數(shù)設(shè)置依靠數(shù)十個(gè)DIP開(kāi)關(guān)的位置來(lái)確定,多只傳感器需要串連接入儀表,以補(bǔ)償放大電路的不足,而由此帶來(lái)的角差調(diào)整問(wèn)題一直無(wú)法解決。上世紀(jì)九十年代末的時(shí)候,數(shù)字式稱重傳感器開(kāi)始逐漸在國(guó)外應(yīng)用,出現(xiàn)了相應(yīng)的數(shù)字化稱重儀表;可將多路數(shù)字傳感器的信號(hào)同時(shí)輸入儀表,在檢測(cè)總重量的同時(shí)可分別看到各傳感器的資料,帶來(lái)了更換傳感器免標(biāo)定、總量數(shù)據(jù)更穩(wěn)定、傳輸距離更遠(yuǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外稱重技術(shù)已經(jīng)較初期有了很大的發(fā)展,但主要發(fā)展趨勢(shì)可以概括為功能多樣,體積減小和使用方便等三個(gè)方面。然而今天的稱重技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到