【正文】 一個設(shè)備選擇對話框，選擇 CPU 后點確定返回主界面。加入文件后點 close 返回主界面，展開“Source Group1”前面+號，就會看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開該源程序文件。工程設(shè)置后按 F7 鍵（或點擊編譯工具欄上相應(yīng)圖標(biāo)）進(jìn)行編譯/匯編、連接以及產(chǎn)生目標(biāo)文件。Keil 能以單步執(zhí)行（按F11 或選擇 Debug—Step） 、過程單步執(zhí)行（按 F10 或選擇 Debug—Step Over） 、全速執(zhí)行等多種運(yùn)行方式進(jìn)行程序調(diào)試。對于一些必須滿足一定條件（如按鍵被按下等）才能被執(zhí)行的、難以用單步執(zhí)行方式進(jìn)行調(diào)試的程序行，可采用斷點設(shè)置的方法處理（Debug—Insert/Remove Breakpoint 或 Debug—Breakpoints…等） 。Keil 軟件 Eval 版（免費(fèi)產(chǎn)品）的功能與商業(yè)版相同，只是程序的最大代碼量不得超過 2kB，但對初學(xué)者而言已是足夠。多功能電子秤134 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理 系統(tǒng)總體設(shè)計方案比較與論證在設(shè)計系統(tǒng)時，針對各個模塊實現(xiàn)的功能來設(shè)計電子秤的方案有以下幾種：方案一 在前一種方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，增加一鍵盤輸入裝置，增加外界對單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)設(shè)定，使電子秤實現(xiàn)稱重計價的功能。在顯示重量時，如果數(shù)碼管沒有足夠的位數(shù)，那么稱量物體重量的精度必受到限制，所以此方案需要較多的數(shù)碼管接入電路中。方案二 前端信號處理時，選用放大、A/D 轉(zhuǎn)換等措施，尤其在顯示方面采用 LCD 顯示器?？梢燥@示所稱量的物體信息相關(guān)內(nèi)容。由于系統(tǒng)需要的按鍵較多，因此要采用 4*4 矩陣鍵盤。但其缺點是外圍電路比較復(fù)雜,編程復(fù)雜。稱重傳感器電子稱專用高精度高增益 24位 A/D 轉(zhuǎn)換芯片HX711MCUAT89S52LCD128*64 顯示器4*4 矩陣鍵盤電路蜂鳴器報警圖 4：單片機(jī)實現(xiàn)方案原理框圖鑒于本電子秤設(shè)計的功能要求，所以在具體設(shè)計時采用了第二種設(shè)計方案。單片機(jī)經(jīng)過相應(yīng)的處理后，得出當(dāng)前所稱物品的重量及總額，然后再顯示出來。主要技術(shù)指標(biāo)為：稱量范圍0～5kg。這種高精度智能電子秤體積小、計量準(zhǔn)確、攜帶方便,集質(zhì)量稱量功能與價格計算，等功能于一體，能夠滿足商業(yè)貿(mào)易和居民家庭的使用需求。多功能電子秤15最大量程，５Ｋg，超過量程，自動聲光報警。壓力傳感器A/D 轉(zhuǎn)換器放大電路STC89SC52 單片機(jī) 鍵盤LCD 顯示超重報警圖5：設(shè)計思路框圖測量部分是利用稱重傳感器檢測壓力信號，得到微弱的電信號（本設(shè)計為電壓信號），而后經(jīng)處理電路（如濾波電路，差動放大電路，）處理后，送A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量輸出。并通過單價計算總重量，總價格等。多功能電子秤16數(shù)據(jù)顯示部分根據(jù)需要實現(xiàn)顯示功能。流程圖如下圖 9 所示： 圖 9 ：直流穩(wěn)壓電源流程圖本系統(tǒng)在實際制作過程中，基于成本考慮，本設(shè)計未做電源這一部分，而是用 USB 連接線，代替了電源的制作。AC220V 交流電 降壓 整流 濾波 穩(wěn)壓 濾波多功能電子秤19)(4321RE???))((4321? 傳感器及數(shù)據(jù)采集部分電路設(shè)計 電阻應(yīng)變式傳感器的選擇本課題選用電阻應(yīng)變式傳感器。電阻應(yīng)變片式電阻應(yīng)變式傳感器的核心元件，其工作原理是基于材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)，電阻應(yīng)變片即可單獨作為傳感器使用，又能作為敏感元件結(jié)合彈性元件構(gòu)成力學(xué)量傳感器。電阻應(yīng)變片把機(jī)械應(yīng)變信號轉(zhuǎn)換為△R/R 后，由于應(yīng)變量及相應(yīng)電阻變化一般都很微小，難以直接精確測量，且不便處理。其轉(zhuǎn)換電路常用測量電橋。下圖為一直流供電的平衡電阻電橋， 接直流電源 E：inE圖 10： 傳感器結(jié)構(gòu)原理圖當(dāng)電橋輸出端接無窮大負(fù)載電阻時，可視輸出端為開路，此時直流電橋稱為電壓橋，即只有電壓輸出。式（）稱平衡條件。若差動工作，即 R1=R△R,R2=R+△R,R3=R△R，R4=R+△R,按式（） ，則電橋輸出為 () k??應(yīng)變片式傳感器有如下特點：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，對試件影響小， 對復(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。 通過以上對傳感器的比較分析，最終選擇了第二種方案。多功能電子秤21HL8 型稱重傳感器主要技術(shù)參數(shù)如下表 1 所示：表 1 ：HL8 型稱重傳感器主要技術(shù)參數(shù)表 HL8 型稱重傳感器HL8 型稱重傳感器的安裝方法圖 11： HL8 型稱重傳感器的安裝圖HL8 型稱重傳感器的內(nèi)部原理以及與 HX711 實驗板的連線多功能電子秤22 圖 12： HL8 稱重傳感器內(nèi)部原理圖 運(yùn)放與 A/D 轉(zhuǎn)換器部分HX711 是一款專為高精度稱重傳感器而設(shè)計的 24 位 A/D 轉(zhuǎn)換器芯片。由于橋式傳感器輸出的信號較小，為了充分利用 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入動態(tài)范圍，該通道的可編程增益較大，為 128 或 64。20mV 或177。通道 B 為固定的 64 增益，所對應(yīng)的滿量程差分輸入電壓為177。通道 B 應(yīng)用于包括電池在內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)檢測。 HX711 芯片內(nèi)的穩(wěn)壓電路可同時向 A/D 轉(zhuǎn)換器和外部傳感器提供模擬電源。穩(wěn)壓電源的輸出電壓值（VAVDD）由外部分壓電阻 RR2 和芯片的輸出參考電壓 VBG 決定（圖 1） ，VAVDD=VBG(R1+R2)/R2。如果不使用芯片內(nèi)的穩(wěn)壓電路，管腳 VSUP 和管腳 AVDD 應(yīng)相連，并接到電壓為 ～ 的低噪聲模擬電源。3. 時鐘選擇如果將管腳 XI 接地，HX711 將自動選擇使用內(nèi)部時鐘振蕩器，并自動關(guān)閉外部時鐘輸入和晶振的相關(guān)電路。如果需要準(zhǔn)確的輸出數(shù)據(jù)速率，可將外部輸入時鐘通過一個 20pF 的隔直電容連接到 XI 管腳上，或?qū)⒕д襁B接到 XI 和 XO 管腳上。此時，若晶振頻率為 , 輸出數(shù)據(jù)速率為準(zhǔn)確的 10Hz 或 80Hz 。使用外部輸入時鐘時，外部時鐘信號不一定需要為方波。外部時鐘輸入信號的幅值可低至 150mV 。當(dāng)數(shù)據(jù)輸出管腳 DOUT 為高電平時，表明 A/D 轉(zhuǎn)換器還未準(zhǔn)備好輸出數(shù)據(jù)，此時串口時鐘輸入信號 PD_SCK 應(yīng)為低電平。其中第一個時鐘脈沖的上升沿將讀出輸出 24 位數(shù)據(jù)的最高位（MSB） ，直至第 24 個時鐘脈沖完成，24 位輸出數(shù)據(jù)從最高位至最低位逐位輸出完成。PD_SCL 脈沖數(shù)輸入通道 增益25 A 12826 B 6427 A 64表 3：輸入通道和增益選擇表PD_SCK 的輸入時鐘脈沖數(shù)不應(yīng)少于 25 或多于 27，否則會造成串口通訊錯誤。DOUT 在 4 個數(shù)據(jù)輸出周期后才會從高電平變低電平，輸出有效數(shù)據(jù)。管腳PD_SCK 輸入用來控制 HX711 的斷電。圖 15： 斷電控制圖如果 PD_SCK 從低電平變高電平并保持在高電平超過 60μs，HX711 即進(jìn)入斷電狀態(tài)（圖三） 。當(dāng) PD_SCK 重新回到低電平時，芯片會自動復(fù)位后進(jìn)入正常工作狀態(tài)。隨后的輸入通道和增益選擇由 PD_SCK 的脈沖數(shù)決定，參見串口通訊一節(jié)。DOUT 在 4 個數(shù)據(jù)輸出周期后才會從高電平變低電平，輸出有效數(shù)據(jù)。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)接收到按鍵的觸點信號后作相應(yīng)的功能處理。 本方案采用最常用的 4*4 矩陣鍵盤，4*4 矩陣編程簡單，大大簡化了程序。LCD 顯示器的工作原理：液晶顯示器的主要材料是液態(tài)晶體。因此，用液晶做成顯示器件，就可以把上訴外界條件的變化反映出來從而形成現(xiàn)實的效果。 電子秤秤重子程序設(shè)計開始Start：goto 標(biāo)志獲得皮重函數(shù)中斷寄存器初始化LCD 初始化系統(tǒng)初始化顯示獲得單價函數(shù)調(diào)取單價函數(shù)判斷物品名稱單價調(diào)節(jié)鍵是否按下確認(rèn)鍵是否按下是顯示金額函數(shù)否顯示總額調(diào)節(jié)單價確認(rèn)單價是否否在獲得單價函數(shù)中判斷物品選擇按鍵是否按下，如果按下調(diào)用物品選擇函數(shù)。設(shè)計流程圖如圖42 所示。并用小數(shù)點位置的變化體現(xiàn)這一過程。以每四位作為一組對數(shù)分組，當(dāng)?shù)谒奈幌虻谖逦贿M(jìn)位時，數(shù)由 8 變到 16，若按十進(jìn)制數(shù)制規(guī)則讀數(shù)，則丟失 6，所以應(yīng)進(jìn)行加六調(diào)整?？梢姅?shù)制之間的轉(zhuǎn)換可以通過移位的方法實現(xiàn)。否則，加零。R 3 存 1 6 位二進(jìn)制的低八位R 2 存 1 6 位二進(jìn)制的高八位R 6 存調(diào)整后的低兩位 ， R 5存中間兩位 ， R 4 存高兩位R 3 左移一位 ， R 2 右移一位R 6 、 R 5 、 R 4 依次保存移入值 ， 并分別進(jìn)行調(diào)整R 7 ＝ 0取 R 4 的低位存入 3 0 H 單元作為百位信息 ， R 5 高位存入 3 1 H 作為十位信息 ， 低位存入 3 2 H 作為個位R 6 高位作為小數(shù)點的信息R 7 ＝ R 7 . 1YN開始返回圖 23： 數(shù)據(jù)處理流程圖 顯示子程序設(shè)計顯示子程序主要是來判斷是否需要顯示,以及如何去顯示,也是十分重要的程序之一。設(shè)計顯示子程序的流程圖如下圖 24 所示：顯示歡迎界面開始有無按鍵顯示功能選擇按鍵有無按鍵是否為 D是否為 E是否為 F返回鍵盤輸入界面顯示測量界面NYNYYNYNYN圖 24：顯示子程序流程圖7 結(jié)束語及致謝 小結(jié) 隨著集成電路和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，使智能化控制 的整體水平發(fā)生巨大變化，傳統(tǒng)的控制方式逐步的被智能化所取代。單片機(jī)系統(tǒng)與傳統(tǒng)秤重技術(shù)的綜合應(yīng)用，正在成為當(dāng)前自動化系統(tǒng)的一種主流驅(qū)勢。不足之處有：因為托盤設(shè)計不夠合理，秤重的精度不高，較零做得也不好。我要在這里對他們表示深深的謝意！首先，要特別感謝我的指導(dǎo)老師。從開始選題到中期修正，再到最終定稿，陳老師給我提供了許多寶貴建議。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。第三，感謝我的父母親，你們是我力量的源泉，只要有你們，不管面對什么樣的困難，我都不會害怕，謝謝你們對我的支持與鼓勵！再次，感謝我的室友及其他好友，因為有你們的幫助，我的論文得以順利完成。不會忘記，大學(xué)四年里我們一起度過的歡樂時光，那些開心的日子，總是那么令人難以忘懷。身邊的同學(xué)和朋友，有你們，我的大學(xué)才算完整。感謝考研時的戰(zhàn)友，那段光輝歲月不管成敗，友