【正文】 STC89C52是一種低功耗、高性能8位微控制器，具有8K的可編程flash存儲器。內(nèi)512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。最高運作頻率35MHZ，6T/12T可選。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)上可編程閃爍存儲單元，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供靈活、有效的解決方案，因此在設(shè)計時選擇了51單片機作為解決方案。晶振一般叫做晶體諧振器，是一種機電器件，是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。復(fù)位電路：是用來讓單片機返回到初始狀態(tài)的輔助電路，其作用是當(dāng)單片機程序跑飛或系統(tǒng)出現(xiàn)死機狀態(tài)時可以讓系統(tǒng)從新恢復(fù)工作。系統(tǒng)主控電路由STC89C52單片機及晶振電路和復(fù)位電路組成，該電路作為整個系統(tǒng)功能實現(xiàn)的核心單元。各模塊的具體選擇與設(shè)計如下：。應(yīng)變片響應(yīng)時間約為100ns；、高速、高溫、強烈振動、強磁場、核輻射和化學(xué)腐蝕等惡劣環(huán)境條件下工作；，價格便宜。應(yīng)變片式電阻傳感器應(yīng)用很廣。適用于小壓力測量。零點輸出(mV/V)177。50重復(fù)性(%)輸出電阻(Ω)1000177。(℃)10～+50零點溫度漂移(%℃)過載能力(%)150應(yīng)變式傳感器常用的測量電路有單臂電橋、差動半橋和差動全橋，其中差動全橋可提高電橋的靈敏度，消除電橋的非線性誤差，并可消除溫度誤差等共模干擾。橋式測量電路有四個電阻，其中任何一個都可以是電阻應(yīng)變片電阻，電橋的一個對角線接入工作電壓U，另一個對角線位輸出電壓Uo。應(yīng)變電阻作為橋臂電阻接在電橋電路中。 全橋測量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩片應(yīng)變片接入電橋?qū)?。稱重傳感器輸出電壓振幅范圍0～20mV。對放大環(huán)節(jié)的要求是增益可調(diào)的（70～150倍），根據(jù)本設(shè)計的實際情況增益設(shè)為100倍即可，零點和增益的溫度漂移和時間漂移極小。V。1181。殘余的一點漂移依靠軟件的自動零點跟蹤來徹底解決。在前級處理電路部分，我們考慮可以采用以下幾種方案：方案一、利用普通低溫漂運算放大器構(gòu)成前級處理電路，普通低溫漂運算放大器構(gòu)成多級放大器會引入大量噪聲。所以，此種方案不宜采用。方案三、采用專用儀表放大器，如：INA128，INA121等構(gòu)成前級處理電路。采用雙電源供電，將該運放功能充分利用，然后級采用低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性運算放大器集成電路，由于OP07AOP07在很多應(yīng)用場合不需要額外的調(diào)零措施。為177。OP07A為300V/mV）的特點，這種低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得INA128原理圖如下。目前，世界上有多種類型的ADC，有傳統(tǒng)的并行、逐次逼近型、積分型ADC，也有近年來新發(fā)展起來的∑Δ型和流水線型ADC，多種類型的ADC各有其優(yōu)缺點并能滿足不同的具體應(yīng)用要求。并行比較ADC是現(xiàn)今速度最快的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣速率在1GSPS以上，通常稱為“閃爍式”ADC。這種結(jié)構(gòu)的ADC所有位的轉(zhuǎn)換同時完成，其轉(zhuǎn)換時間主取決于比較器的開關(guān)速度、編碼器的傳輸時間延遲等。(2）逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器：如：ADS780ADS7804等。缺點：在高于14位分辨率情況下，價格較高；傳感器產(chǎn)生的信號在進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換之前需要進(jìn)行調(diào)理，包括增益級和濾波，這樣會明顯增加成本。積分型ADC又稱為雙斜率或多斜率ADC，是應(yīng)用比較廣泛的一類轉(zhuǎn)換器。與此同時，在此時間間隔內(nèi)利用計數(shù)器對時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)，從而實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。此外，由于輸入端采用了積分器，所以對交流噪聲的干擾有很強的抑制能力。這類ADC主要應(yīng)用于低速、精密測量等領(lǐng)域，如數(shù)字電壓表。缺點是：轉(zhuǎn)換速率低，轉(zhuǎn)換速率在12位時為100～300SPS。缺點是：類似于積分型ADC，其轉(zhuǎn)換速率受到限制，12位時為100～300SPS。且雙積分型A/D574轉(zhuǎn)換器具有很強的抗干擾能力。只要干擾電壓的平均值為零，對輸出就不產(chǎn)生影響。因此本設(shè)計采用了12位積分型A/D轉(zhuǎn)換器AD574。 AD574管腳圖AD574A轉(zhuǎn)換時間為25μs，線性誤差為177。AD574A由12位A/D轉(zhuǎn)換器，控制邏輯，三態(tài)輸出鎖存緩沖器，10V基準(zhǔn)電壓源四部分構(gòu)成。單極性應(yīng)用時，BIPOFF接0V，雙極性時接10V。輸入信號在10V范圍內(nèi)變化時，將輸入信號接至10V(IN)。所以量化單位相應(yīng)的就是10V/（2^12）和20V/（2^12）⑵三態(tài)輸出鎖存緩沖器用于存放12位轉(zhuǎn)換結(jié)果D（D=0～2^121）。⑶邏輯控制任務(wù)包括：啟動轉(zhuǎn)換，控制轉(zhuǎn)換過程和控制轉(zhuǎn)換結(jié)果D的輸出。其中顯示電路用于將控制電路處理的結(jié)果顯示給用戶。矩陣鍵盤輸入電路用于人機交互，用戶可通過對鍵盤按鍵輸入單價、計算單價等操作。它由若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形。第4引腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。第6引腳：E(或EN)端為使能(enable)端,高電平（1）時讀取信息，負(fù)跳變時執(zhí)行指令。第15～16腳：空腳或背燈電源。1腳和2腳為液晶1602地和電源引腳，3腳為背光調(diào)節(jié)引腳，通過10K電位器接地，背光可通過電位器來調(diào)節(jié)亮度；4腳、5腳、6腳為液晶片選控制引腳，、P2,2端口，7~14腳為數(shù)據(jù)接口，與單片機的P0口相連實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，11腳為液晶的背光控制腳，分別接到電源和地。報警指示電路由PNP三極管9012驅(qū)動蜂鳴器來實現(xiàn)，單片機IO口控制三極管的基極，當(dāng)單片機的IO口輸出為低電平時，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器的正極與電源接通，蜂鳴器通電發(fā)出報警聲，當(dāng)單片機IO口輸出高電平時，三極管截止，蜂鳴器停止報警。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。電子稱按鍵功能分配如下表32所示。計算此電子秤是開機檢測托盤重量，并將托盤重量清零（即電子秤每次開機后檢測托盤重量，并程序中自動將托盤重量保存在一個變量中，稱量過程中每次都將獲得的重量減去托盤重量，而得到所要稱量物體的真正的重量），計算功能：在正確輸入了單價之后，按下計算按鍵，將會計算出金額，并在液晶顯示器上顯示出重量、單價、總價。表33 原件型號及參數(shù)表元件型號元件名稱元件標(biāo)號數(shù)量蜂鳴器BellB1110uF電容C1120pF電容C2, C32LCD1602液晶LCD11Header 2電源接口P119012三極管Q51電阻R1110K電阻R21SWPB按鍵S1, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12, S13, S14, S15, S16, S17, S1817sw灰色電源開關(guān)SW11U1單片機U1112M晶振Y114系統(tǒng)程序設(shè)計系統(tǒng)軟件采用了模塊化設(shè)計，主要包括毫秒級延時子函數(shù)、A/D數(shù)據(jù)采集與處理子函數(shù)、鍵盤掃描子函數(shù)、LCD顯示子函數(shù)、以及串口發(fā)送子函數(shù)、主函數(shù)以及上位機LabVIEW程序設(shè)計。Keil c51 是美國Keil Software 公司出品的51 系列兼容單片機C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，和匯編相比，C 在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。開發(fā)人員可用IDE 本身或其它編輯器編輯C 或匯編源文件，然后分別有C51 及A51 編輯器編譯連接生成單片機可執(zhí)行的二進(jìn)制文件（.HEX），然后通過單片機的燒寫軟件將HEX 文件燒入單片機內(nèi)。這三個方面的操作分別在主程序中來進(jìn)行。LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一種用圖標(biāo)代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言。VI指虛擬儀器，是 LabVIEW 的程序模塊。當(dāng)按鍵按下發(fā)送按鍵時，串口向上位機發(fā)送此時稱重數(shù)據(jù)以便上位機對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。 A/D數(shù)據(jù)采集與處理子函數(shù)A/D轉(zhuǎn)換子程序主要是指在系統(tǒng)開始運行時，把稱重傳感器傳遞過來的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳遞到單片機所涉及到的程序設(shè)計。數(shù)據(jù)采集與處理部分程序見附錄四第34頁。該部分程序見附錄四第36頁。該部分程序見附錄四第35頁。字符串顯示控件的作用是將通過VISA接收到的數(shù)據(jù)實時顯示。VISA資源名稱控件則是連接上位機和下位機的接口資源，要使用該接口必須先安裝VISA的驅(qū)動程序。停止按鈕的作用是用戶用來終止運行的程序，其路徑是：新式\布爾\停止按鈕。： 上位機前面板在LabVIEW 中，進(jìn)行串口通信的基本步驟分為3步：第一：串口初始化，利用ⅥSA Configure Serial第二：讀寫串口，利用VISA Read節(jié)點和VISA第三：關(guān)閉串口，停止所有讀寫操作。將各個模塊按邏輯功能連接線路。5系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試部分主要通過程序與硬件的聯(lián)合調(diào)試，讓系統(tǒng)能正常工作，程序部分包括程序的編寫以及程序的下載。軟件部分的調(diào)試包括程序是否正確編寫，編譯鏈接是否能通過，程序是否可以下載到單片機中，下面就這兩個問題進(jìn)行調(diào)試說明。 程序編譯結(jié)果 程序鏈接結(jié)果由圖中方框中“0 Error（s），0 Warning（s）”可以看出，該程序編譯與鏈接均無錯，因此該程序不存在語法與邏輯錯誤。打開STC單片機下載軟件文件夾。點擊圖中⑤處“下載/下載”按紐，