【正文】 秤臺自重、振動和沖擊分量，還要避免超重?fù)p壞傳感器，所以我們確定傳感器的額定載荷為 5Kg，允許過載為 150%，精度為 %，最大量程時誤差 。在某些要求傳感器能長期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，要能經(jīng)受住長時間的考驗。傳感器是測量機構(gòu)最重要的部件,本次設(shè)計采用電阻應(yīng)變式壓力傳感器。綜合考慮, 本設(shè)計要實現(xiàn)的電子秤的是絕對壓力值，同時為了簡化電路，提高穩(wěn)定性和抗干擾能力，要求使用具有溫度補償能力的電阻應(yīng)變式壓力傳感器。CZAF6000 壓力傳感器的接線圖如下：基于單片機的電子秤的設(shè)計與實現(xiàn)6圖 21 壓力傳感器引出線接線圖接線方式：紅 E +, 黑 E , 綠 S +，白 S 量程: 1，2，3，10，20, 30, 50, 60, 100, 150, 200, 300, 350, 500KG 適用于電子廚房秤，計價秤，平臺秤等小臺面電子秤。: 9VDC~12VDC非線性: % 溫度補償范圍: 10℃~+50℃滯后: % 使用溫度范圍: 20℃~+60℃重要性: % 零點溫度影響: %蠕變: % 靈敏度溫度影響: %零點輸出: 177。1Ω 極限過載范圍: 150%輸出阻抗: 1000，350177。而 A/D 轉(zhuǎn)換的輸入電壓要求基于單片機的電子秤的設(shè)計與實現(xiàn)7為 0～2V，因此放大環(huán)節(jié)要有 1000 倍左右的增益。按照輸入電壓 2mV，分辨率 20220 碼的情況，漂移要小于 1181。由于其具有極低的失調(diào)電壓的溫漂和時漂（177。V） ，從而保證了放大環(huán)節(jié)對零點漂移的要求。穩(wěn)定的增益量可以保證其負(fù)反饋回路的穩(wěn)定性，并且最好選用高阻值的電阻和多圈電位器。這樣小的電阻變化既難以直接精確測量，又不便直接處理。在前級處理電路部分，基于電子秤的要求精確度不是很高，選擇由普通放大器所組成的差動放大器作為本設(shè)計的信號放大電路；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 LM324)做成一個差動放大器。 A/D 轉(zhuǎn)換器的選擇A/D 轉(zhuǎn)換部分是整個設(shè)計的關(guān)鍵，這一部分處理不好，會使得整個設(shè)計毫無意義。 根據(jù)系統(tǒng)的精度要求以及綜合的分析其優(yōu)點和缺點，本設(shè)計采用了12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0832。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0~5V 之間。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。ADC0832 的實物圖如下圖 24 所示：圖 24 ADC0832 實物 鍵盤處理部分方案論證由于電子秤需要設(shè)置單價（十個數(shù)字鍵，一個小數(shù)點） ，總共需設(shè)置15 個鍵（包括一個清零鍵、去皮鍵、單價鍵和一個確認(rèn)鍵） 。圖 25 給出基于單片機的電子秤的設(shè)計與實現(xiàn)9了一個 44 的矩陣鍵盤結(jié)構(gòu)的鍵盤接口電路，圖中的每一個按鍵都通過不同的行線和列線與主機相連這。當(dāng)鍵盤的數(shù)量大于 8 時，一般都采用矩陣式鍵盤。圖 25 矩陣式鍵盤 顯示電路部分的選擇數(shù)據(jù)顯示是電子秤的一項重要功能，是人機交換的主要組成部分，它可以將測量電路測得的數(shù)據(jù)經(jīng)過微處理器處理后直觀的顯示出來。在本系統(tǒng)中，設(shè)置報警的目的就是在超出電子秤測量范圍以及總價不能正常顯示時，發(fā)出聲光報警信號，提示用戶，防止損壞儀器。在設(shè)計過程中一定得注意發(fā)光二極管的極性，否則，發(fā)光二級管是不會正常發(fā)光。9 的 電 壓 ， 經(jīng) 整 流 濾 波 電 路 后 ， 通 過 LM7805 和 LM7905進(jìn) 行 DC/DC 變 換 得 到 177。硬件設(shè)計框圖如下：復(fù) 位 電 路壓 力 傳 感 器 電 路聲 光 報 警 電 路L C D 顯 示 器 接 口時 鐘 電 路A T 8 9 S 5 2單 片 機圖 31 硬件電路設(shè)計框圖在本系統(tǒng)中用于稱量的主要器件是稱重傳感器（一次變換元件） ，稱重傳感器在受到壓力或拉力時會產(chǎn)生電信號，受到不同壓力或拉力是產(chǎn)生的電信號也隨著變化，而且力與電信號的關(guān)系一般為線性關(guān)系。又由于本設(shè)計采用的是CZAF602 電阻應(yīng)變式壓力傳感器，其輸出電壓為 2mv 左右不能夠使單片機和 AD 轉(zhuǎn)換器正常工作，因此需要設(shè)計放大電路來使 ADC0832 的輸入電壓達(dá)到 2v 左右，放大電路的增益應(yīng)為 的電信號計算出物體的重量。 AT89S52 的最小系統(tǒng)電路 單片機芯片 AT89S52 介紹AT89S52 是一種帶 8K 字節(jié) FLASH 存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機。該器件使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2 種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。單片機的時鐘信號用來提供單片機片內(nèi)各種操作的時間基準(zhǔn)，復(fù)位操作則使單片機的片內(nèi)電路初始化，使單片機從一種確定的初態(tài)開始運行。在引腳 XTAL1 和 XTAL2 外接晶體振蕩器(簡稱晶振)或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。當(dāng) MCS5l 系列單片機的復(fù)位引腳 RST(全稱 RESET)出現(xiàn) 2 個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復(fù)位操作。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。上電或開關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機自動復(fù)位，并且在單片機運行期間，用開關(guān)操作也能使單片機復(fù)位。　電源電路設(shè)計本時鐘電源采用整流濾波電路和三端穩(wěn)壓電路 LM7805 和LM7905。同時考慮到功耗問題,此壓差又不易太大,太大則增加 7805 與 7905 本身的功率消耗,增加芯片的升溫,不利于安全。9V,據(jù)此確定變壓器原副邊匝數(shù)比這樣即可得到系統(tǒng)所需要的177。圖32 電源設(shè)計圖 數(shù)據(jù)采集部分電路設(shè)計數(shù)據(jù)采集部分電路包括傳感器輸出信號電路、A/D 轉(zhuǎn)換器與單片機接口電路?；趩纹瑱C的電子秤的設(shè)計與實現(xiàn)14圖 33 數(shù)據(jù)采集模塊與單片機接口電路ADC0832 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種 8 位分辨率、雙通道A/D 轉(zhuǎn)換芯片、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換、 輸入輸出電平與 TTL/CMOS 相兼容、5V 電源供電時輸入電壓在 0~5V 之間、工作頻率為 250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為32μS、 一般功耗僅為 15mW、 8P、14P—DIP（雙列直插） 、PICC 多種封裝、 商用級芯片溫寬為 0176。C?，工業(yè)級芯片溫寬為