最新電子秤設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-09 02:33本頁面
【正文】 單片機(jī)。此次課程設(shè)計(jì)為簡易的電子秤的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)的功能為當(dāng)被稱物體放在承載器上時(shí)，通過傳感器和單片機(jī)之間的配合作用，結(jié)合軟件將物體的重量實(shí)時(shí)顯示在LCD顯示器上。電子秤向提高精度和降低成本方向發(fā)展的趨勢引起了對(duì)低成本、高性能模擬信號(hào)處理器件需求的增加。電子秤是利用物體的重力作用來確定物體質(zhì)量的測量儀器，也可用來確定與質(zhì)量相關(guān)的其它量大小、參數(shù)或特性。(2) 壓力傳感器即由非電量（壓力）變成電量的轉(zhuǎn)換元件，它是把支承力變換成電或其它形式的適合于計(jì)量求值的信號(hào)所用的一種輔助手段。對(duì)壓力傳感器的基本要求是：輸出電量與輸入重量保持單值對(duì)應(yīng)，并有良好的線性關(guān)系；有較高的靈敏度；對(duì)被稱物體的狀態(tài)的影響要??；能在較差的工作條件下工作；有較好的頻響特性；穩(wěn)定可靠。這部分習(xí)慣上稱載荷測量裝置或二次儀表。第2章 課程設(shè)計(jì)方案 概述電子秤是利用物體的重力作用來確定物體質(zhì)量的測量儀器，也可用來確定與物體質(zhì)量相關(guān)的其他量的大小，參數(shù)，或特性。承重、傳力復(fù)位系統(tǒng)，壓力傳感器，測量顯示和數(shù)據(jù)輸出的的載荷測量裝置。此信號(hào)由放大電路進(jìn)行放大、再由模/數(shù)（A/D）器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號(hào)再送到微處器的CPU處理和運(yùn)算。本課設(shè)的主要設(shè)計(jì)思路是：利用壓力傳感器采集因壓力變化產(chǎn)生的電壓信號(hào)，經(jīng)過電壓放大電路放大，然后再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，最后把數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)。主要技術(shù)指標(biāo)為：。 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)前端信號(hào)處理時(shí)，選用放大、信號(hào)轉(zhuǎn)換等措施，在顯示方面采用具有字符圖文顯示功能的LCD顯示器。：目前單片機(jī)技術(shù)比較成熟，功能也比較強(qiáng)大，被測信號(hào)經(jīng)放大后送入單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)測量信號(hào)進(jìn)行處理并根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)關(guān)系譯碼顯示出被測物體的重量。第3章 硬件設(shè)計(jì) AT89C51主控電路 主控制器AT89C51 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)由AT89C51單片機(jī)、復(fù)位電路、晶振電路以及電源電路組成。 GND：接地。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位?？谧鳛樵a輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為低八位地址接收。 并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流，這是由于上拉的緣故。RXD（串行輸入口） /INT0（外部中斷0） T0（記時(shí)器0外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） RST：復(fù)位輸入。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。此時(shí)，另外，該引腳被略微拉高。 PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。通常傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成?，F(xiàn)代科技的快速發(fā)展使人類社會(huì)進(jìn)入了信息時(shí)代，在信息時(shí)代人們的社會(huì)活動(dòng)將主要依靠對(duì)信息資源的開發(fā)和獲取、傳輸和處理，而傳感器處于自動(dòng)檢測與控制系統(tǒng)之首，是感知獲取與檢測信息的窗口；傳感器處于研究對(duì)象與測控系統(tǒng)的接口位置，一切科學(xué)研究和生產(chǎn)過程要獲取的信息，都要通過它轉(zhuǎn)換為易傳輸與處理的電信號(hào)。在設(shè)計(jì)中，傳感器是一個(gè)十分重要的元件，因此對(duì)傳感器的選擇也顯的特別的重要，不僅要注意其量程和參數(shù)，還有考慮到與其相配置的各種電路的設(shè)計(jì)的難以程度和設(shè)計(jì)性價(jià)比等等。一般來說，傳感器的量程越接近分配到每個(gè)傳感器的載荷，其稱量的準(zhǔn)確度就越高。傳感器量程的計(jì)算公式是在充分考慮到影響秤體的各個(gè)因素后，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)而確定的。為保證電子秤稱量結(jié)果的準(zhǔn)確度，克服傳感器在低量程段線性度差的缺點(diǎn)。在實(shí)際工作中，要求壓力傳感器的有效量程在20%～80%之間．線性好，精度高。其量程為1kg。由于惠斯登電橋具諸如抑制溫度變化的影響，抑制干擾，補(bǔ)償方便等優(yōu)點(diǎn)，所以該傳感器測量精度高、溫度特性好、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于各種結(jié)構(gòu)的動(dòng)、靜態(tài)測量及各種電子稈的一次儀表。 全橋測量電路圖當(dāng)電橋輸出端接無窮大負(fù)載電阻時(shí)，可視輸出端為開路，此時(shí)直流電橋稱為電壓橋，即只有電壓輸出。若差動(dòng)工作，即R1=R△R,R2=R+△R,R3=R△R，R4=R+△R，則電橋輸出為： 應(yīng)變片式傳感器有如下特點(diǎn)：（1）應(yīng)用和測量范圍廣，應(yīng)變片可制成各種機(jī)械量傳感器。（3）結(jié)構(gòu)輕小，對(duì)試件影響小， 對(duì)復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可在高溫、高壓、強(qiáng)磁場等特殊環(huán)境中使用，頻率響應(yīng)好。綜合考慮傳感器采用SP20CG501電阻應(yīng)變片式傳感器，剛好滿足最小分辨率1g的要求而且經(jīng)濟(jì)適用。在許多需要用A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集的單片機(jī)系統(tǒng)中，多數(shù)情況下，傳感器輸出的模擬信號(hào)都很微弱，必須通過一個(gè)模擬放大器對(duì)其進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求，在此情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。普通低溫漂運(yùn)算放大器構(gòu)成多級(jí)放大器會(huì)引入大量噪聲。所以，此種方案不宜采用。一般說來，集成化儀用放大器具
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