【正文】 。C ，工業(yè)級芯片溫寬為 ?40176。C ； 芯片接口說明： ADC0832 是 8 位分辨率 的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達 256 級，能 適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。芯片轉(zhuǎn)換時間為 32μS ， 具 有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快 ，而 且穩(wěn)定性 能強。10 通過 DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。這種鍵盤的硬件比較容易實現(xiàn)，直接用 I/O 口構(gòu)成單個按鍵電路，接口電路配置靈活，按鍵識別和軟件結(jié)構(gòu)簡單；但每一個按鍵就要用一個 I/O 口，非常浪費單片機的 I/O 口資源。 圖 26 獨立式功能按鍵 方案二：采用 4*4 矩陣式鍵盤作為輸入模塊。這種鍵盤的硬件結(jié)構(gòu)簡單，而且這種鍵盤的編程方法比較成熟。 圖 27 4x4矩陣式鍵盤原理圖 由于本設(shè)計鍵盤輸入預(yù)置用于計算，清零等，按鍵較多，若是采用獨立按鍵，按鍵麻煩，為軟件設(shè)計增加負擔；但是采用矩陣式按鍵，既可以節(jié)11 約 I/O 口資源，輸入數(shù)值又方便，而且使操作界面更具人性化。 顯示模塊 方案一：采用 LED 數(shù)碼管靜態(tài)顯示。 如圖 28 所示。 采用 LED 數(shù)碼管動態(tài)顯示，顯示亮度不及靜態(tài)顯示，但其電路簡單，適合于顯示位數(shù)較多的情況。 圖 29 4位數(shù)碼管的動態(tài)顯示 方案三：采用 LM016L 液晶顯示。又以其 微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧、12 可以調(diào)節(jié)其背光亮度，這種顯示方式接口，編程雖然有些麻煩，但管理較方便，占用的 I/O 口資源線也不多。 13 第 3章 電子秤系統(tǒng)設(shè)計 硬件系統(tǒng)設(shè)計 控制器 本設(shè)計采用 AT89C51單片機作為控制器，其最小系統(tǒng)如圖 31所示： 圖 31 單片機最小系統(tǒng) 本設(shè)計單片機的硬件分配： 1. P2 口：作為輸入口，與鍵盤連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入； 2. P1 口：作為輸出口，控制 LCD 液晶顯示屏顯示數(shù)據(jù)的結(jié)果； 3. ：作為控制端口，控制 LCD 液晶顯示屏顯示輸出數(shù)據(jù)。 MPX4250 與 A/D 轉(zhuǎn)換器的連接如圖 32 所示： 14 圖 32 傳感器接口線路 A/D 轉(zhuǎn)換 本設(shè)計中 ADC0832 的數(shù)據(jù)輸出口接單片機的串行輸出口 ，時鐘輸入接單片機的外部中斷 0 引腳， 正常情況下 ADC0832 與單片機的接口應(yīng)為 4 條數(shù)據(jù)線， 即 CS、 CLK、 DO、 DI。當 ADC0832 未工作時 ， CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時 芯片禁用， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。 其與單片機的引腳連接如圖 33 所示： 15 圖 33 A/D 轉(zhuǎn)換器與單片機接口電路 鍵盤 本次設(shè)計所選的 4X4矩陣鍵盤采用四條 I/O 線作為行線，四條 I/O 線作為列線組成。本設(shè)計矩陣鍵盤與單片機的 P1口相連作為輸入。 本次設(shè)計計算器鍵盤布局及與 單片機接口電路如圖 34 所示。 16 圖 35 實際鍵盤功能與矩陣鍵盤布局對比 由于本設(shè)計的鍵盤功能比較簡單， 4x4 矩陣鍵盤沒有被充分利用，主要是考慮到仿真過程中布局方便而采用的。電子秤采用 4x4 矩陣鍵盤的其余功能還有待開發(fā)。這樣即實現(xiàn)了目的，又經(jīng)濟方便。 圖 36 LCD 接口線路 17 軟件系統(tǒng)設(shè)計 程序設(shè)計比較復(fù)雜，要把復(fù)雜的工作條理化，就得有相應(yīng)的步驟和方法。 ⑵ 由算法畫流程圖：畫程序流程可以把算法和解題步驟逐步具體化，從而減少出錯。 編程的理想方法就是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計法。 單價顯示程序設(shè)計 開機啟動時 LCD 顯示器上單價模塊顯示為“ P: ”，需要輸入價格方能顯示，系統(tǒng)中連接的是 4*4 行列式按鍵鍵盤，其中“ 09”為數(shù)字鍵； “ ON/C”為功能鍵（清零鍵 ），數(shù)字鍵按下則將相應(yīng)的數(shù)字送入數(shù)字緩沖區(qū)；功能鍵按下則執(zhí)行相應(yīng)的程序；最終進行運算后，綜合結(jié)果將送入結(jié)果緩沖區(qū)，并在 LCD 液晶顯示屏上顯示出來。其程序流程圖如圖38所示： 19 圖 38 稱重程序流程圖 金額顯示程序設(shè)計 對于 金額顯示“ SUM”，其原理是先檢測是否有重物，即傳感器是否受力，然后再判斷單價輸入情況，當兩個顯示都不為空時，將兩個數(shù)據(jù)傳給單片機進行乘法運算，結(jié)果送給顯示緩沖區(qū)，由 LCD液晶顯示器顯示出來，其程序流程圖如圖 39所示： 20 圖 39 計價程序流程圖 運算模塊 本次設(shè)計應(yīng)用了乘法運算，其運算程序流程圖如圖 310所示： 圖 310 運算模塊程序流程圖 21 第 4章 系統(tǒng)調(diào)試與仿真 系統(tǒng)軟件調(diào)試 軟件調(diào)試方法與所選用的軟件和編寫的程序有關(guān)。調(diào)試模塊程序時，要符合現(xiàn)場環(huán)境，確定好入口條件和出口狀態(tài)。全部軟件調(diào)試完成后，應(yīng)反復(fù)運 行，觀察系統(tǒng)的穩(wěn)定性及系統(tǒng)的功能是否達到設(shè)計的要求。 本設(shè)計的調(diào)試是應(yīng)用 Keil uVision4軟件進行程序的編譯調(diào)試，在沒有錯誤后，會生成一個擴展名為 .hex的十六進制文件， 調(diào)試結(jié)果如圖 41所示： 圖 41 程序調(diào)試圖 如圖所示，當調(diào)試結(jié)果沒有錯誤時，才可以將文件加載入單片機進行仿真。系統(tǒng)整體仿真結(jié)構(gòu)圖及仿真結(jié)果如圖 4圖 43所示： 圖 42 系統(tǒng)仿真全圖 圖 43 仿真結(jié)果圖 仿真程序 見附錄 調(diào)試過程中遇到的問題 在設(shè)計過程中，首先是找不到合適的信息輸入模塊，即傳感器。通過查找大量的傳感器資料，再從“ Proteus”元件庫中選取合適的型號，經(jīng)過篩選，發(fā)現(xiàn) MPX4250比較適合本設(shè)計，它隨時可以改變輸入的信號值（即重量變化）。其次是在 A/D轉(zhuǎn)換器的選型上也遇到了困難，在設(shè)計之初，我選的是 ADC0809，主要是因為我們在課堂上學習過 ADC0809的引腳功能和特性，對其比較了解。首先我想到的是程序出了問題，但是經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，程序是正確的，然后我又仔細的檢查了 ADC0809與單片機的引腳連接，仍然不能顯示 數(shù)據(jù)。還有一個問題就是在編寫乘法運算程序時，也就是 LCD顯示函數(shù)“ SUM”時，在函數(shù)的拆分問題上遇到了麻煩。后來我就去向精通 C語言同學請教，經(jīng)過一番討論和研究，終于把這個問題弄明白了。 以上幾個問題是設(shè)計過程中比較突出的問題，還有一些其他小問題，在老師和同學的幫助下都迎刃而解了，在此不一一詳述。 設(shè)計 中 應(yīng)用了硬件單片機芯片模塊 ,結(jié)合軟件程序借助 Keil 軟件調(diào)試實現(xiàn)顯示功能。單片機種類繁多，功能多種多樣。編程語言則是利用我們所學過的 C 語言編程方法。采用 C 語言，充分體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化的思想，當每個模塊都完成時，將其功能加到一起就完成了整體的設(shè)計。 此次設(shè)計過程中遇到了許多困難，根本原因是自己所學知 識不夠全面，對知識的掌握也不夠扎實。但是個人能力有限，有些問題實在解決不了的，就去請教同學或老師。在這分析問題、解決問題的過程中不僅鞏固了以前所學的知識，通過查閱資料還掌握了一些新的知識，使得個人能力得到了提高，專業(yè)水平也有了進步。通過本次設(shè)計，25 考驗了我將理論應(yīng)用于實踐和獨立解決問題的能力，也加強了我老師，同學一起協(xié)作的能力，更使我認識到自己在知識方面存在的不足，明確了今后的學習方向，也為將來的的就業(yè)提前打了下堅實的基礎(chǔ)。 26 參考文獻 [1] 李朝青 《單片機原理及接口技術(shù)》 ,北京航天航空大學出版社 ,2021 年第 3版 [2] 譚浩強 《 C 程序設(shè)計》 ,清華大學出版社 , 2021 年第 3版 [3] 賈石峰 《傳感器原理與傳感器技 術(shù)》，機械工業(yè)出版社， [4] 李移倫 《單片機原理及應(yīng)用》，中南大學出版社 [5] 于軍勝 《顯示器件技術(shù)》 ,國防工業(yè)出版社 , [6] 楊居義 《單片機課程設(shè)計指導(dǎo)》 ,清華大學出版社 ,2021 年 [7] 樓然苗 51 些列單片機設(shè)計實例 北京航天航空出版社， [8] 李全利，遲榮強 單片機原理及接口技術(shù) [M] 北京： 教育出版社 [9] 張毅剛 MCS51 單片機應(yīng)用設(shè)計，哈工大出版 2021 第二版 27 附 錄 程序清單 include include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int //*********定義變量區(qū) ******************* sbit lcden=P3^7。