【正文】 ............................................ 5 傳感器 ............................................................................................................ 5 信號放大器 ..................................................................................................... 6 A/D 轉(zhuǎn)換 ......................................................................................................... 7 單片機(jī)系統(tǒng) ..................................................................................................... 8 LCD 顯示 ...............................................................................................................9 超重報(bào)警 ................................................................................................................9 2. 5 電源部分 ......................................................................................................................10 3 傳感器選型 ..............................................................................................................................10 4 LabVIEW仿真 .........................................................................................................................13 5 總結(jié)與展望 ..............................................................................................................................14 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 14 附 錄 ......................................................................................................................... 15 3 1 引言 課題的背景和意義 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步，人們對在生產(chǎn)和生活著對秤的要求越來越高，在有些方面需要量程比較大的秤，而在有些地方則需要量程小，精度高的秤?，F(xiàn)有的便攜秤為桿秤或以彈簧壓縮、拉伸變形來實(shí)現(xiàn)計(jì)量的彈簧秤，居民用戶使用的是國家已經(jīng)明令淘汰的桿秤。 本論文主要工作 本文主要是向大家介紹一種新型的便攜式電子秤，該電子秤的量程 0~5kg，最小分辨率可達(dá)到 。本文詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的各部分組成。在硬件電路中詳細(xì)介紹了系統(tǒng)各部分電路，給出了儀 器電路相關(guān)流程圖，電路圖。以及利用 LabVIEW 軟件設(shè)計(jì)該產(chǎn)品的虛擬模擬界面，深刻解讀該系統(tǒng)。系統(tǒng)還設(shè)置了超重警報(bào)功能，保護(hù)儀器，防止超重對傳感器的破壞。 4 2 總體設(shè)計(jì)方案圖 1 系統(tǒng)原理框圖 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)如圖 1所示，它是由懸臂梁力傳感器模塊，放大電路模塊，A/D 信號轉(zhuǎn)換器模塊， AT89C51 單片機(jī)模塊，數(shù)據(jù)顯示模塊，超重報(bào)警模塊構(gòu)成。 傳感器 由于本系統(tǒng)要求稱重在 0至 5kg 范圍內(nèi)，且最小分辨率為 。當(dāng)力作用在彈性元件（梁）上時(shí)，金屬與應(yīng)變片一起變形使應(yīng)變片的電阻變化。它不僅能消除非線性誤差，而且還使電橋的輸出靈敏度是單臂工作時(shí)靈敏度的四倍，同時(shí)還具有溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?。如圖 2 所示 圖 2 全橋差動電路 信號放大器 該系統(tǒng)的傳感器輸出電壓幅值范圍 0～ 30mV。對放大環(huán)節(jié)的要求是增益可調(diào)的（ 80～ 130 倍），根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況增益設(shè)為 100 倍即可，零點(diǎn)和增益的溫度漂移和時(shí)間漂移極小。如圖 3所示。 該 系統(tǒng)中對物體重量測量的量程為 0至 5kg，精度為 ，精度要求不高，儀器使用的場合要求不高， A/D 轉(zhuǎn)換的速率要求也不高，而雙積分型 A/D 轉(zhuǎn)換器精度高，具有精確的差分輸入，重要的是輸入阻抗高，有自動調(diào)零功能，有超 量程信號輸出，全部輸出于 TTL 電平兼容。 對正負(fù)對稱的工頻干擾信號積分為零，所以對 50Hz 的工頻干擾抑制能力較強(qiáng)，對高于工頻干擾已有良好的濾波作用。 因此綜上所述， 根據(jù)系統(tǒng)的精度要求以及 綜合的分析其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) ，該系統(tǒng)采用了 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器AD574。同時(shí)，AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種 軟件 可選的節(jié)電工作模式。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 LCD 電路與單片機(jī)的電路連接如圖 5所示。因此在超重報(bào)警中，通過 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換進(jìn)來的信號，在單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行比較，如果超過量程 5kg 范圍內(nèi)，則在單片機(jī)的 口輸出高電平，在報(bào)警電路中有發(fā)光二極管，蜂鳴器， NPN 三極管，限流電阻。具體原理如圖 6 所示。因此本系統(tǒng)通過接入 220V的交流電，經(jīng)過變壓器降壓，通過整流濾波電路將交流電變成直流電，再通過穩(wěn)壓二極管來控制電壓，輸出正負(fù) 12V，正負(fù) 5V的直流電壓。 圖 8 電源電路 3 傳感器選型 根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，在市場上發(fā)現(xiàn)有兩款傳感器，第一款是由蚌埠恒遠(yuǎn)傳感器有限公司生產(chǎn)的 HYXB021小量程懸臂梁傳感器。兩款傳感器在內(nèi)部參數(shù)上都非常的接近，但是在外形上，第一款傳感器的體積要比第二款傳感器要小，由于該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是便攜式傳感器，因此，我們就選擇了第一款由蚌埠恒遠(yuǎn)傳感器有限公司生產(chǎn)的 HYXB021小量程懸臂梁傳感器。非線性 % 滯后 % 11 重復(fù)性 % 蠕變 (5分鐘 ) % 輸出溫度影響 %℃ 零點(diǎn)溫度影響 %℃ 零點(diǎn)平衡 177。10% Ω 輸出阻抗 1000177。因此該系統(tǒng)能夠形 ,象的模 擬出生活中的各種狀況。如果按照我們的方案來設(shè)計(jì)生產(chǎn)該產(chǎn)品，一定能夠滿足市場需求。但是產(chǎn)品的不足之處是無法調(diào)節(jié)產(chǎn)品的量程，由于傳感器是 5kg 的量程，因此電子秤也不能為用戶 提供量程轉(zhuǎn)換功能。 參考文獻(xiàn) [1] 馬修水，鐘偉紅，陳琢等 傳感器與檢測技術(shù) [M]． 浙江 ： 浙江大學(xué) 出版社， 2021 [2] 李林功，吳飛青，王兵等．單片機(jī)原理與應(yīng)用 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021:96120 [3] 劉剛，王立香，張連俊 ． [M]．北京： 電子工業(yè) 出版社， 2021 14 附 錄 產(chǎn)品介紹說明： 使用說明：接入 220v 的家庭用電，打開電源開關(guān)即可使用 ，使用時(shí)注意請勿滲入水，可能會引起產(chǎn)品短路。使用完畢后請關(guān)閉電源，節(jié)約能源。 ll wait in the line for one hour to get a ticket, and another two hours at the site, to only see a tiny bit of the place due to the crowds. Last year, 428 million tourists traveled in China over the weeklong holiday in October. Traveling during this period is a matter that needs thorough preparation. If you are short on time to plan the uping Golden Week it may not be a bad idea to avoid so