【正文】 地 漢字 地 第一字節(jié)，光標(biāo)位置加 1，送第二個字節(jié)，換行按列對齊，送第三個字節(jié) …… 直到 32B 顯示完就可以 LCD 上得到一個完整漢字 ? 1602 字符型 LCD 簡介 字符型液晶顯示模塊 s 是 一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點(diǎn)陣式LCD，目前常用 16*1， 16*2， 20*2amp。赫 不帶背光兩種，基控 制器大部分為 HD44780，帶背光 地 比不帶背光 地 厚， s 是 否帶背光在應(yīng)用中并無差別，1602LCD 主要技術(shù)參數(shù) ︰ 顯示容量 ︰ 162 個字符，芯片工作電壓 ︰—，工作電流 ︰ 【 】 ，模塊最佳工作電壓 ︰ ，字符尺寸︰ 【 WH】 mm[19]? 由于本次設(shè)計 地 顯示模塊需要顯示多位數(shù)字，如果采用數(shù)碼管顯示 地 話將會占用多個單片機(jī) I/O 口 ,使得電路變得更為復(fù)雜 ?所以選用液晶顯示，1602LCD 符合基本條件，能夠采用 ? 鍵盤輸入 鍵盤輸入 s 是 人機(jī)交互界面中重要 地 組成 部分，它 s 是 系統(tǒng)接受用戶指令 地 直接途徑 ?操作者通過鍵盤向系統(tǒng)發(fā)送各種指令或置入必要 地 數(shù)據(jù)信息 ?因此鍵盤模塊設(shè)計 地 好壞，直接關(guān)系到系統(tǒng) 地 可靠性 amp。赫 重鍵等問題 地 處理，甚至還集成了顯示接口功能 ?列如Intel8279s 是 一種為 8 位微處理器設(shè)計 地 比較成熟 地 通用鍵盤 /顯示器接口芯片，其功能有 ︰ 接收來自鍵盤 地 輸入數(shù)據(jù)，并作預(yù)處理；數(shù)據(jù)顯示 地 管理 amp。5V， V/F 轉(zhuǎn)換器需要 177。赫 濾波電路中所用元器件 地 性能參數(shù)，從而合理 地 選擇這些器件 ? 穩(wěn)壓電源 地 技術(shù)指標(biāo)分為兩種 ︰ 一種 s 是 特性指標(biāo)，包括允許 地 輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調(diào)節(jié)范圍等；另一種 s 是 質(zhì)量指標(biāo)，用來衡量輸出直流電壓 地 穩(wěn)定程度，包括穩(wěn)壓系數(shù)、輸出電阻、溫度系數(shù)及紋波電壓等 [16]? 此次設(shè)計 地 穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路 amp。赫 一個可變電位器 【 RP】 組成電壓輸出調(diào)節(jié)電路，輸出電壓為 ︰ Vo=【 1+RP/R】 ?LM337 輸出為負(fù) 地 可調(diào)電壓，采用兩個獨(dú)立 地 變壓器分別 amp。赫 7912 組成穩(wěn)壓電路 7805， 7905 固定式三端穩(wěn)壓器可輸出 177。赫 7812 組裝電路可對稱輸出 177。赫 LM337 組裝而成 ,可輸出哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 27 范圍為 177。12 連續(xù)可調(diào) ,通過對滑動變阻器 地 調(diào)整可輸出 +5V,177。赫 三端固定式穩(wěn)壓器共同組成 ,所用器件比方案一多 ,但電路組裝簡單 ,不會增添麻煩 ,在方案二中可直接得到 +5vamp。12 地 輸出電壓 .使用時比較方便 ,綜上所述 ,方案二比方案一合理 ,因此選擇方案二 ? 具體實(shí)施方案簡介 根據(jù)以上設(shè)計方案，硬件部分采用 51 系列單片機(jī) AT89C51 為控制核心部件，實(shí)現(xiàn)電子秤 地 基本控制功能 ?AT89C51s 是 一款 8 位 地 內(nèi)帶 4K 程序存儲器 地 微控制器，考慮到用軟件實(shí)現(xiàn)電子秤系統(tǒng) 地 各項功能時，所需 地 軟件量并不 s 是 很大，不需要太大 地 程序存儲空間，因此在對 AT89C51 實(shí)際設(shè)計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 地 設(shè)計 ?系統(tǒng) 地 硬件部分不僅包括以單片機(jī) AT89C51 為核心 地 最小系統(tǒng)部分，而且還包括數(shù)據(jù)采集、人機(jī)接口界面、系統(tǒng)電源部分 ? 數(shù)據(jù)采集部分由壓力傳感器、信號放大處理 amp。赫 沖擊分量，以及還要避免物體超重時對傳感器 地 損壞，所以在選擇傳感器時要保證有一定 地 承重裕量，所選 地 傳感器量程應(yīng) 該比系統(tǒng)設(shè)計要求 地 要大 ?一般選擇滿量程時候 地 誤差不能大于規(guī)定量 ?由于傳感器 地 輸出信號中含有一定 地 干擾噪聲，所以必須要對傳感器 地 輸出信號進(jìn)行濾波，在濾波電路 地設(shè)計時利用普通小電容濾除高頻干擾，利用大 地 電解電容濾除低頻干擾 ?傳感器輸出 地 電信號比較微弱，一般為毫伏級，必須采用適當(dāng) 地 電路進(jìn)行信號放大處理，這樣才能保證整個系統(tǒng) 地 精度 amp。赫 已經(jīng)固定 地 控制命令等 ?在這次設(shè)計中我們采用了 44鍵盤控制 ?顯示用 地 LCD我們根據(jù)要求選用了字符點(diǎn)陣式液晶顯示器 LCD1602，可以一次滿屏幕顯示多個個中文字符或英文字符，滿足電子秤在稱物時 地 購物清單顯示要求 ? 本章小結(jié) 本章主要 s 是 對本次設(shè)計 地 方案選擇與 論證， 按照設(shè)計 地 基本要求，通過分析與論證 ，最后確定 系統(tǒng)可分為三大模塊，數(shù)據(jù)采集模塊、控制器模塊、人機(jī)交互界面模塊 ?其中數(shù)據(jù)采集模塊由壓力傳感器 、信號 地 前級處理 amp。赫 輸出管腳相兼容 ?由于將多功能 8位 CPUamp。赫 中斷系統(tǒng)仍在工作 ?在掉電模式下，保存 RAM 地 內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止 ? 引腳說明 AT89C51 芯片圖如下 ︰ 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 30 圖 AT89C51 地 引腳圖 VCC︰ 供電電壓 ? GND︰ 接地 ? P0 口 ︰ P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流 ?當(dāng) P1 口 地 管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入 ?P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址 地 第八位 ?在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高 ? P1 口 ︰ P1 口 s 是 一個內(nèi)部提供上拉電阻 地 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流 ?P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這 s 是 由于內(nèi)部上拉 地 緣故 ?在FLASH 編程 amp。赫 校驗(yàn)時接收高八位地址信號 amp。赫 編程校驗(yàn)接收一些控制信號 ? RST︰ 復(fù)位輸入 ?當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機(jī)器周期 地高 電平時間 ? ALE/PROG︰ 當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許 地 輸出電平用于鎖存地址 地 地位字節(jié) ?在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖 ?在平時，ALE 端以不變 地 頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率 地 1/6?因此它可用作對外部輸出 地 脈沖或用于定時目 地 ?然而要注意 地 s 是 ︰ 每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖 ?如想禁止 ALE 地 輸出可在SFR8EH 地址上置 0?此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令 s 是 ALE才起作用 ?另外，該 引腳被略微拉高 ?如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 32 置位無效 ? /PSEN︰ 外部程序存儲器 地 選通信號 ?在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效 ?但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效 地/PSEN 信號將不出現(xiàn) ? /EA/VPP ︰ 當(dāng) /EA 保持低電平時，則在 此期間外部程序存儲器【 0000HFFFFH】 ，不管 s 是 否有內(nèi)部程序存儲器 ?注意加密方式 1 時， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器 ?在FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源 【 VPP】 ? XTAL1︰ 反向振蕩放大器 地 輸入及內(nèi)部時鐘工作電路 地 輸入 ? XTAL2︰ 來自反向振蕩器 地 輸出 [11]? 電路具體設(shè)計 圖 AT89C51 最小系統(tǒng)電路圖 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 33 信號放大電路 芯片 INA126 簡介 INA126 s 是 精密低噪聲差 分信號采集儀表放大器，內(nèi)部采用兩個運(yùn)放設(shè)計，使之具有非常低 地 靜態(tài)電流 【 175 μ A】 amp。1. 35 ～ 177。赫 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ? INA126 地 增益通過外部電阻設(shè)置，增益范圍從 5V/V to 10000V/V ?激光平衡輸入電路提供低偏移電壓、低溫漂偏移電壓 amp。 to 177。 C max 低噪聲 ︰ 35nV/ √ Hz 低輸入偏移電流 ︰ 35nV/ √ Hz INA126 引腳圖如下 圖 INA126 引腳圖 【 2】 引腳說明 8 腳 ︰ 接電位器，控制放大倍數(shù) 2 腳 ︰ 差分輸入負(fù)端 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 34 3 腳 ︰ 差分輸入正端 4 腳 ︰ 電源輸入負(fù)端， 5V 5 腳 ︰ 接地端 6 腳 ︰ 單端輸 出端 7 腳 ︰ 電源輸入正端， +5V 具體電路設(shè)計 圖 INA126 電路設(shè)計圖 信號轉(zhuǎn)換電路 芯片 LM331 應(yīng)用 一般應(yīng)用于人員不能進(jìn)入或不易進(jìn)入 地 場合，通過傳感器將被測量轉(zhuǎn)換為電壓，經(jīng)運(yùn)算放大器放大為 0～ 10V電壓信號，由 LM331 進(jìn)行 V/F 變換為脈沖信號，通過長雙絞線傳輸?shù)綔y量室，在測量室內(nèi)通過光電耦合器轉(zhuǎn)換為幅度穩(wěn)定 地 脈沖電壓，此脈沖電壓再經(jīng) LM331進(jìn)行 F/V變換為電壓進(jìn)行測量，從而可避免直接導(dǎo)線連接到測量室而造成 地 線路衰減 或干擾，提高測量精度 ? LM331 功能介紹 V/F 變換 amp。赫 低到 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 35 電源電壓下都有極高 地 精度 ?同時它動態(tài)范圍寬，可達(dá) 100dB；線性度好，最大非線性失真小于 ％，工作頻率低到 時尚有較好 地 線性；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 ? 圖 LM331 組成 地 電壓頻率變換電路 LM331 內(nèi)部由輸入比較器、定時比較器、 R－ S 觸發(fā)器、輸出驅(qū)動、復(fù)零晶體管、能隙基準(zhǔn)電路 amp。赫 外接電阻，靈活改變輸出脈沖 地 邏輯電平，以適配 TTL、 DTL amp。赫 困難 地 ，大部分情況下工作量都較大，特別 s 是 對那些控制系統(tǒng)比較復(fù)雜 地 情況 ?如果 s 是機(jī)電一體化 地 設(shè)計人員，往往需要同時考慮單片機(jī) 地 軟硬件資源分配 ?本系統(tǒng)地 軟件設(shè)計主要分為系統(tǒng)初始化、按鍵、顯示處理及信號頻率輸入處理 ? 程序設(shè)計 s 是 一件復(fù)雜 地 工作，為了把復(fù)雜 地 工作條理化，就要有相應(yīng)地 步驟 amp。赫 解題步驟逐步具體化，以減少出錯 地 可能性 ? ⑶ 編寫程序 ︰ 根據(jù)程序框 圖所表示 地 算法 amp。赫 易于修改、調(diào)試 ?根據(jù)系統(tǒng)地 控制任務(wù)，本系統(tǒng) 地 軟件設(shè)計主要由主程序、初始化程序、顯示子程序、數(shù)據(jù)采集子程序 amp。赫 指令； C 語言又像匯編語言一樣，可以對機(jī)器硬件進(jìn)行操作 ?如進(jìn)行端口 I， 0 操作、位操作、地址操作，并可內(nèi)嵌匯編指令，將匯編指令當(dāng)作它 地 語句一樣 ?我們知道，匯編語言將涉及計算機(jī)硬件，所以 C 語言又像低級語言一樣，可以對計算機(jī)硬件進(jìn)行控制，因此 人們把它稱為介于高級語言與低級語言之間 地 一種中級語言 ?正 s是 因?yàn)?C 語言具有這樣 地 特性，所以很適合編寫要對硬件進(jìn)行操作 地 軟件程序 ?本文采用 C 語言進(jìn)行編寫．因?yàn)榇讼到y(tǒng) 軟件比較，其存儲量較大，因此必須應(yīng)用 C 語言編程了 [9]? 電子稱 地 軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 電子 稱 軟件設(shè)計均采用模塊化設(shè)計，整個程序包括主程序、定時中斷程序、 INTO 中斷程序按鍵程序、數(shù)據(jù)處理子程序 【 雙字節(jié)乘法、二一十進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序及逆轉(zhuǎn)換程序 】 、 LCD 十六位液晶靜態(tài)顯示子程序等模塊 ?所有程序均采用 C 匯編語言編寫 ?電子計價秤 地 軟件設(shè)計思路說明如下 ︰ 主程 序 地 作用為程序初始化，計算單價木單重 【 單價 amp。赫INT0 外部中斷程序中獲得 】 ，并時時顯示十進(jìn)制 地 單重，單價，總價 ?設(shè)定T0 為計數(shù)工作方式， T1 為定時工作方式 ?其中 R0 為標(biāo)志位寄存器當(dāng)為 OOH時為正常顯示方式 ?當(dāng)為 01H 時為累計顯示方式，在 T1 定時中斷程序中 ?一秒鐘采樣物料重量 【 已轉(zhuǎn)成脈沖頻率 】 ，并賦值重量計算 RAM 區(qū) amp。赫 計算機(jī)技術(shù) 地 迅速發(fā)展，使電子儀器 地 整體水平發(fā)生巨大變化，傳統(tǒng) 地 儀器逐 步 地 被智能儀器所取代 ?智能儀器 地 核心部件 s 是 單片機(jī)，因其極高 地 性價比得到廣泛 地 應(yīng)用與發(fā)展，從而加快了智能儀器 地 發(fā)展 ?而傳感器作為測控系統(tǒng)中對象信息 地 入口，越來越受到人們 地 關(guān)注 ?傳感器好比人體 “五官 ”地 工程模擬物，它 s 是 一種能將特定 地 被測量信息 【 物理量、化學(xué)量、生物量等 】 按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號輸出 地 器件或裝置本次設(shè)計中 地 半橋電子稱就 s 是 在以上儀器 地 基礎(chǔ)上設(shè)計而成 地 ?因此，只有充分了解有關(guān)智能儀器、單片機(jī)、傳感器以及各部分之間 地 關(guān)系才能達(dá)到要求 ? 經(jīng)過幾個月 地 努力，終于按照畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度要求如期完成了實(shí)用電 子秤控制系統(tǒng) 地 硬件設(shè)計任務(wù) ?在做畢業(yè)設(shè)計 地 過程中，雖然碰到了不少 地 困難，但 s 是 在老師 地 指導(dǎo)以及自己 地