【正文】 。由于信號轉(zhuǎn)換器需要很高的精度，所以幾毫伏的干擾信號就會直接影響最后的測量精度。方案二 采用專用儀表放大器，如：AD620，INA126等。以通過改變RG的大小來改變放大器的增益。其最大輸入偏置電流為20nA，這一參數(shù)反映了它的高輸入阻抗。~177。基于以上分析，我決定采用制作方便而且精度很好的專用儀表放大器INA126。采用逐次逼近法的A/D轉(zhuǎn)換器是由一個比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、緩沖寄存器及控制邏輯電路組成。逐次逼近法轉(zhuǎn)換過程是：初始化時將逐次逼近寄存器各位清零；轉(zhuǎn)換開始時，先將逐次逼近寄存器最高位置1，送入D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后生成的模擬量送入比較器，稱為然后再置逐次逼近寄存器次高位為1，將寄存器中新的數(shù)字量送D/A轉(zhuǎn)換器，輸出的重復(fù)此過程，直至逼近寄存器最低位。逐次逼近的操作過程是在一個控制電路的控制下進(jìn)行的?；驹硎菍⑤斎腚妷鹤儞Q成與其平均值成正比的時間間隔，再把此時間間隔轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，屬于間接轉(zhuǎn)換。Ｖi越大，積分器輸出電壓越大，反向積分時間也越長。A/D轉(zhuǎn)換器選用的原則：A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。在系統(tǒng)中，A/D 轉(zhuǎn)換器的分辨率應(yīng)比系統(tǒng)允許引用誤差高一倍以上。不同類型的A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率大不相同。逐次逼近型屬于中速A/D 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時間為納秒級，用于個通道過程控制和聲頻數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。A/D 轉(zhuǎn)換器的有關(guān)量程引腳。A/D 轉(zhuǎn)換器的啟動轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換結(jié)束。轉(zhuǎn)換結(jié)束后A/D 轉(zhuǎn)換器內(nèi)部轉(zhuǎn)換結(jié)束信號觸發(fā)器置位，并輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志電平。A/D 轉(zhuǎn)換器的晶閘管現(xiàn)象。為防止這種現(xiàn)象，可采取如下措施：（1）加強(qiáng)抗干擾措施，盡量避免較大的干擾電流進(jìn)入電路；（2）加強(qiáng)電源穩(wěn)壓濾波措施， 在A/D 轉(zhuǎn)換器電源入口處加退耦濾波電路，為防止窄脈沖波竄入在電解電容上再接一高頻濾波電容；（3）在A/D 轉(zhuǎn)換器的電源端接一限流電阻，可在出現(xiàn)晶閘管現(xiàn)象時，有效地把電流限定在允許范圍內(nèi)，以防止燒壞器件。由上面對傳感器量程和精度的分析可知：A/D轉(zhuǎn)換器誤差應(yīng)在3g以下。所以我們需要選擇14位或者精度更高的A/D轉(zhuǎn)換器[17]。列如LM331 LM331是性能價格比較高的集成芯片，可用作精密頻率電壓轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、線性頻率調(diào)制解調(diào)、長時間積分器及其他相關(guān)器件。LM331的動態(tài)范圍寬，可達(dá)100dB；線性度好，％，；變換精度高，數(shù)字分辨率可達(dá)12位；外接電路簡單，只需接入幾個外部元件就可方便構(gòu)成V/F或F/V等變換電路，并且容易保證轉(zhuǎn)換精度。由輸入比較器、定時比較器、R－S觸發(fā)器、輸出驅(qū)動管、復(fù)零晶體管、能隙基準(zhǔn)電路、精密電流源電路、電流開關(guān)、輸出保護(hù)管等部分組成。LM331可采用雙電源或單電源供電，～40V之間，輸出可高達(dá)40V，而且可以防止Vcc短路[18]。從傳感器來的毫伏級的電壓信號經(jīng)低溫漂運(yùn)算放大器INA126放大到0～10V后加到V/F變換器LM331的輸入端，從頻率輸出端f0輸出的頻率信號加到單片機(jī)的輸入端T1上。所以我決定采用LM331芯片V/F轉(zhuǎn)換作為信號轉(zhuǎn)換的方案。單片機(jī)可通過32個I/O口與外部電路連接。片上flash允許程序存儲器在線可編程，也適于常規(guī)編程器。AT89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8K字節(jié)閃爍存儲器，256字節(jié)讀寫存儲器，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計(jì)數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路?？臻e模式下，CPU停止工作，允許讀寫存儲器、定時器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。本次設(shè)計(jì)中選擇AT89C52為主控芯片。它是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。可實(shí)現(xiàn)0～9的顯示。通常使用的是七段LED。共陰極LED顯示塊的發(fā)光二極管陰極共地。在設(shè)計(jì)中使用LED顯示塊構(gòu)成N位LED顯示器。根據(jù)顯示方式不同，位選線與段選線的連接方法不同。LED顯示器有靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示兩種方式。在多位LED顯示時，為了簡化電路，降低成本，將所有位的段選線并聯(lián)在一起，由一個8位I/O口控制，而共陰極點(diǎn)或共陽極點(diǎn)分別由響應(yīng)的I/O口線控制。 LED數(shù)碼管顯示方式方案二 LCD顯示LCD 液晶顯示器是 Liquid Crystal Display 的簡稱，LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生畫面。在日常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：（1）顯示質(zhì)量高：由于液晶顯示器每一個點(diǎn)在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。（2）數(shù)字式接口：液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。（4）功耗低：相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動通信工具等眾多領(lǐng)域。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H——00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為8個點(diǎn)；當(dāng)（3FFH）=FFH時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H時，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。（2）字符的顯示：用LCD顯示一個字符時比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€字符由68或88點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。SMG12864G2ZK標(biāo)準(zhǔn)中文字符型液晶顯示模塊(LCM)，采用點(diǎn)陣型液晶顯示器(LCD)，可顯示128X64點(diǎn)陣或8個X4行漢字，點(diǎn)尺寸為 (WXH)mm，內(nèi)置ST7920接口型液晶顯示控制器，內(nèi)帶GB2312碼簡體中文字庫（16X16點(diǎn)陣），可與MCU單片機(jī)直接連 接，具有8位并行及串行的連接方式，廣泛應(yīng)用于各類儀器儀表及電子設(shè)備。所以選用液晶顯示，SMG12864G2ZK標(biāo)準(zhǔn)中文字符型液晶顯示模塊(LCM)符合基本條件，能夠采用。操作者通過鍵盤向系統(tǒng)發(fā)送各種指令或置入必要的數(shù)據(jù)信息。鍵盤是由若干個按鍵開關(guān)組成，鍵的多少根據(jù)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的用途而定。單片機(jī)接收到按鍵的觸點(diǎn)信號后作相應(yīng)的功能處理。方案一 專用芯片式設(shè)計(jì)專用鍵盤處理芯片一般功能比較完善，芯片本身能完成對按鍵的編碼、掃描、消抖和重鍵等問題的處理，甚至還集成了顯示接口功能。專用鍵盤處理芯片的優(yōu)點(diǎn)很明顯，可靠性高，口簡單，使用方便，適合處理按鍵較多的情況。 方案二 矩陣式鍵盤設(shè)計(jì)矩陣式鍵盤又叫行列式鍵盤。例如，用22的行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成4個鍵的鍵盤，44行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成16個鍵的鍵盤。相對于專用芯片式可以節(jié)省成本，且更為靈活。考慮到成本方面，我們決定采用矩陣鍵盤。AT89C52是一款8位的內(nèi)帶4K程序存儲器的微控制器，考慮到用軟件實(shí)現(xiàn)電子秤系統(tǒng)的各項(xiàng)功能時，所需的軟件量并不是很大，不需要太大的程序存儲空間，因此在對AT89C52實(shí)際設(shè)計(jì)時不需要在片外再擴(kuò)展程序存儲器，這樣不僅節(jié)省了硬件資源，也優(yōu)化了電路的設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)采集部分由壓力傳感器、信號放大處理和V/F轉(zhuǎn)換部分組成。另外由于秤臺的自身重量、振動和沖擊分量，以及還要避免物體超重時對傳感器的損壞，所以在選擇傳感器時要保證有一定的承重裕量，所選的傳感器量程應(yīng)該比系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的要大。由于傳感器的輸出信號中含有一定的干擾噪聲，所以必須要對傳感器的輸出信號進(jìn)行濾波，在濾波電路的設(shè)計(jì)時利用普通小電容濾除高頻干擾，利用大的電解電容濾除低頻干擾。這時需要共模抑制比高，差模輸入阻抗大，增益高，精度好，而且外部接口簡單的專用儀表放大器INA126。作為電子秤，系統(tǒng)對V/F轉(zhuǎn)換的速度要求不高，而且LM331的轉(zhuǎn)換精度足以滿足系統(tǒng)的誤差要求。在這次設(shè)計(jì)中我們采用了44鍵盤控制。3. 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 基于AT89C52的主控電路 AT89C52引腳功能VCC：電源。P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。程序校驗(yàn)時，需要外部上拉電阻。對P1端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。P2口：P2口是一個具有內(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TTL邏輯電平。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送“1”。在閃爍編程