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文檔簡介
1、<p><b> 本科畢業(yè)論文</b></p><p><b> ?。?0 屆)</b></p><p> 基于單片機高精度自動稱重系統(tǒng)設計</p><p> 所在學院 </p><p> 專業(yè)班級 電子信息工
2、程 </p><p> 學生姓名 學號 </p><p> 指導教師 職稱 </p><p> 完成日期 年 月 </p><p> 本科畢業(yè)論文(設計)</p><
3、;p><b> 誠信責任書</b></p><p> 本人鄭重聲明:本人所呈交的畢業(yè)論文(設計),是在導師的指導下獨立進行研究所完成。畢業(yè)論文(設計)中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等,均已明確注明出處。</p><p><b> 特此聲明。</b></p><p> 論文(設計)作者簽名:
4、 </p><p><b> 日 期: </b></p><p><b> 目錄</b></p><p><b> 摘 要I</b></p><p> AbstractII</p><p> 第一章 緒 論1</
5、p><p> 1.1研究背景1</p><p> 1.2電子稱重系統(tǒng)的應用及發(fā)展趨勢2</p><p> 1.2.1電子秤的研究現(xiàn)狀2</p><p> 1.2.2電子秤在國內(nèi)外發(fā)展趨勢2</p><p> 1.3本文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)3</p><p> 第二章 本
6、系統(tǒng)的總體方案設計4</p><p> 2.1電子秤的基礎介紹4</p><p> 2.1.1電子秤的結(jié)構(gòu)4</p><p> 2.1.2電子秤的原理4</p><p> 2.1.3電子秤的主要參數(shù)5</p><p> 2.2總體結(jié)構(gòu)設計5</p><p> 2
7、.3系統(tǒng)各組成方案論證6</p><p> 2.3.1電子秤的分度數(shù)評定6</p><p> 2.3.2壓力傳感器的選擇7</p><p> 2.3.3A/D轉(zhuǎn)換器的選擇13</p><p> 2.3.4單片機型號的選擇15</p><p> 第三章硬件部分設計16</p>
8、<p> 3.1系統(tǒng)硬件構(gòu)成16</p><p> 3.2主控部分設計17</p><p> 3.2.1AT89S51管腳說明17</p><p> 3.2.2AT89S51的最小系統(tǒng)組成19</p><p> 3.3數(shù)據(jù)采集電路設計20</p><p> 3.3.1傳感器
9、單元設計20</p><p> 3.3.2A/D轉(zhuǎn)換單元設計21</p><p> 3.4顯示電路組成24</p><p> 3.4.1顯示電路設計24</p><p> 3.4.2鍵盤電路設計24</p><p> 3.5系統(tǒng)總體原理圖25</p><p>
10、3.6硬件干擾控制設計26</p><p> 第四章 系統(tǒng)軟件設計28</p><p> 4.1主程序設計28</p><p> 4.2LM4228示器程序30</p><p> 4.3ADC0832采樣設計31</p><p> 4.4鍵盤程序設計32</p><
11、p> 第五章 總 結(jié)33</p><p><b> 參考文獻34</b></p><p><b> 致 謝35</b></p><p><b> 附錄36</b></p><p> 基于單片機高精度自動稱重系統(tǒng)設計</p><
12、;p><b> 摘 要</b></p><p> 稱重技術(shù)是人類生活中不可缺少的部分,作為一種計量手段,被廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、貿(mào)易等各個領域。隨著現(xiàn)代文明和科學技術(shù)的不斷進步,人們對稱重技術(shù)的準確度要求也越來越高,電子秤產(chǎn)品技術(shù)水平的高低,直接影響各行各業(yè)的現(xiàn)代化水平和社會經(jīng)濟效益的提高。近年來,電子稱重技術(shù)取得了突飛猛進的發(fā)展,電子秤在稱重計量領域中也占有越來越重要的地位,
13、其應用領域也在不斷地擴大。尤其是商用電子秤,由于其具有準確度高、反應靈敏、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點,被廣泛應用于工商貿(mào)易、輕工食品、醫(yī)藥衛(wèi)生等領域。目前,機械秤正在逐步被電子秤取代,這就促使電子秤的研究需要進一步的深入。</p><p> 本設計是以AT89S51為核心的一種高精度電子秤,系統(tǒng)采用模塊化設計法,其硬件結(jié)構(gòu)主要包括:數(shù)據(jù)采集模塊、最小系統(tǒng)模塊、電源模塊、鍵盤和顯示模塊。其中,數(shù)據(jù)采集模塊包括稱重傳感器和A/
14、D轉(zhuǎn)換電路;最小系統(tǒng)部分主要包括AT89S51和擴展的外部數(shù)據(jù)存儲器;鍵盤由4×4位矩陣鍵盤組成;顯示部分LM4228液晶顯示。軟件部分由C語言編程,實現(xiàn)對各部分的控制。該電子秤可以能夠顯示商品的名稱、價格、總量、總價等;能夠自動完成商品的價格計算;能夠儲存幾種簡單商品的價格;能夠具有超重提醒功能。其稱重范圍為0~5Kg,分度值為0.001g。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,使用方便。</p><p> 關(guān)鍵詞:電
15、子秤;AT89S51單片機;壓力傳感器;A/D轉(zhuǎn)換器;液晶顯示器。</p><p> Design of high precision automatic weighing system based on single chip microcomputer</p><p><b> Abstract</b></p><p> weighi
16、ng technology and people's daily lives closely integrate together. It is widely used in many regions of industry, agriculture, transportation, scientific research, trade, now weighing is an indispensable part of peop
17、le's lives. The rapid development of electronic technology in the traditional market instrument used does not comply. Therefore, to meet the needs of the vast majority of electronic scales weighing tasks. Today, more
18、 and more attention has been weighed by the modern technical l</p><p> Minimum system AT89S51 microcontroller as the main control microchip, weighing peripheral circuit comprising: a display circuit, keyboa
19、rd circuit, CZAF-602 pressure sensor sensing system circuit board to form an intelligent weighing system, enabling automatic weighing system, the weighting function, alarm, A / D converter conversion function and human e
20、xchange. It can be said that the electronic scales largely designed to meet the needs of everyday life applications.</p><p> Keywords: electronic scales; AT89S51 microcontroller; pressure sensor; A / D conv
21、erter; a liquid crystal display.</p><p><b> 第一章 緒 論</b></p><p><b> 研究背景 </b></p><p> 二戰(zhàn)結(jié)束以后緊急迅速發(fā)展,稱重技術(shù)愈來愈多運用到日常的生產(chǎn)中,稱重技術(shù)在發(fā)展過程中提出了自動化的新要求。因此衡器制造的電子技術(shù)的在不斷
22、滲透。在1954年,與傾斜桿規(guī)模使用一種新類型的打印機,其輸出信號可以控制商業(yè)結(jié)算,以及使用電磁鐵和代替鍵和辦公機械的人工操作。于1960年開發(fā)的稱重傳感器連接到打印機裝置的一個特殊值。在與稱重電子裝置的稱重裝置的時間是機械的,但并稱重顯示,記錄,遠程傳輸類型的控制器是電子。</p><p> 傳統(tǒng)的物理尺度有許多缺點,如精度低,結(jié)構(gòu)復雜,不易老化,成本較高等特點。隨著社會的發(fā)展,市場越來越高的需求,尤其是人體
23、秤,廚房秤和其他類型的便攜式小規(guī)模的。電子天平和傳統(tǒng)的機械秤具有許多優(yōu)點相比,它與壓力傳感器取代機械規(guī)模彈簧可以大大減少在生產(chǎn)規(guī)模,液晶顯示或LED屏幕按鍵,較之前的刻度盤在外觀上更簡潔美觀,單片機內(nèi)集成了最小的軟件系統(tǒng),至今電子秤具有傳統(tǒng)機械秤無可比擬的警報系統(tǒng)。它可以完成超載報警,總價計算,數(shù)據(jù)通訊等功能。</p><p> 至今,電子秤更多的能獨立完成數(shù)據(jù)處理和控制稱重的過程,目前稱重技術(shù)在數(shù)據(jù)處理技術(shù)、
24、儲運技術(shù)、包裝技術(shù)、收貨業(yè)務和商業(yè)銷售中領域中占主導部分的。隨著不斷突破性能的稱重傳感器,建立了電子秤的發(fā)展,國外如美國,西歐和其他國家的在20世紀90年代中期的時間出現(xiàn)在了70%的基礎稱重電子秤,機械規(guī)模的75%左右的機電電子轉(zhuǎn)換類型相結(jié)合,并在0.1%的準確性。</p><p> 在中國20世紀40年代前,用機械和電氣機械的發(fā)展稱量,組合計量裝置40開始于50年代開始出現(xiàn)在電子基于稱重傳感器,自80年代中國
25、通過自主開發(fā),引進,銷售,吸收和轉(zhuǎn)化,從傳統(tǒng)的機械衡器成為一個集傳感器,目前,電子衡器用快速稱重,便于快速閱讀。在惡劣的環(huán)境下,程序便捷和計算機技術(shù)結(jié)合,稱重技術(shù)和自動化控制相結(jié)合,基于稱重傳感器的電子秤應用于工礦企業(yè),能源,交通,貿(mào)易,科學與技術(shù)部門。如今稱重傳感器技術(shù)、大規(guī)模集成電路和微處理器快速發(fā)展,電子稱重技術(shù)及其應用范圍得到進一步發(fā)展,受到社會越來越多的關(guān)注。</p><p> 電子稱重系統(tǒng)的應用及發(fā)
26、展趨勢</p><p><b> 電子秤的研究現(xiàn)狀</b></p><p> 1.國內(nèi)電子稱重技術(shù)達到國際20世紀90年代中期的水平,少數(shù)產(chǎn)品的國際先進水平,國內(nèi)電子市場在廣泛的精密電子秤一般為10毫克,在研究方法,電子秤系統(tǒng)的工作原理是將通常通過壓力傳感器來執(zhí)行單位質(zhì)量或力的大小,來產(chǎn)生電(電流或電壓)信號并控制電路,通過單片機微處理器處理電信號,在世界中發(fā)達的
27、國家的電子秤,一方面,有較高水平穩(wěn)定性或承受壓力的大小,來改變成電信號和控制電路以處理信號;在一些發(fā)達國家在電子秤的世界中,一方面,在很多領域都已經(jīng)達到更高水平的</p><p> 2.迄今,電子秤可以獨立參與數(shù)據(jù)處理已經(jīng)成為現(xiàn)代技術(shù),稱量技術(shù)中數(shù)據(jù)存儲技術(shù),包裝技術(shù),交割業(yè)務和商業(yè)銷售的一個組成部分過程控制的過程與稱重傳感器突破性的性能,建立電子秤的發(fā)展奠定了基礎,在國外有關(guān)在二十世紀六十年代的0.1%精密電
28、子秤的重量和70年代中期機械等國完成了75%大規(guī)模機電結(jié)合電子化改造。</p><p> 電子秤在國內(nèi)外發(fā)展趨勢</p><p> 隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,越來越多的重點放在首位,尤其是微處理技術(shù)和傳感技術(shù),從而大大加快了進程的巨大進步。</p><p> 近年來,隨著國內(nèi)市場的電子秤發(fā)展的總趨勢的迅猛發(fā)展,電子天平電子秤需求趨于小,集成化,智能化和模塊化,往往率
29、的效果</p><p> 可靠性高,穩(wěn)定性好,準確度高;它的功能是常稱重智能控制信息和控制信息;在全面聯(lián)合應用</p><p> 小型化:高度低,重量輕,厚度薄,體積小,重量輕近年來,電子秤結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)了超薄的發(fā)展新趨勢。電子地磅電子秤車軸低容量,可用于薄或超薄稱重傳感器</p><p> 模塊化:適用于大型或超大承重結(jié)構(gòu),如大型的靜態(tài)和動態(tài)電子汽車衡,已經(jīng)開
30、始通過組合使用多種標準長度的模塊,并產(chǎn)生新的品種和規(guī)格。</p><p> 整合化:對一些品種與構(gòu)造,例如小型電子秤,桿秤,便攜式靜動態(tài),靜態(tài)和展示電子軌道衡,可實現(xiàn)出現(xiàn)秤體和稱重傳感器,稱重傳感與跟蹤公路,鐵路整合規(guī)模與鐵路專用線。</p><p> 智能化:電子衡器稱重顯示控制與所述電子的計算機,利用計算機智能化稱重顯示控制器的作用上升相結(jié)合。電子衡器,依據(jù)推理,判斷,自我診斷中的
31、自適應,自組織作用的增加了的原始功能。</p><p> 綜合化:電子稱重技術(shù)的發(fā)展規(guī)律不斷加強基礎研究和拓展應用,擴大新技術(shù)的領域,滲透到相鄰學科和行業(yè),綜合各種技術(shù)來解決稱重,自動控制和信??息處理的問題。</p><p> 組合化:工業(yè)生產(chǎn)過程中稱重計量和后期處理,量大的稱重計量系統(tǒng)還要滿足必要要求的組合,即,在量程范圍內(nèi)設定任意值。</p><p>
32、本文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)</p><p> 依據(jù)論文指南,以《貴州大學本科畢業(yè)論文(設計)》任務書和《貴州大學本科畢業(yè)論文(設計)》的要求,設計主要是以AT89S51作為高精度微控制規(guī)模,本設計主要運用板塊化的設計方案,硬件板塊主要包括:微系統(tǒng)板塊,數(shù)據(jù)收集板塊,電源板塊,鍵盤和顯示器板塊。軟件部分主要由C語言編程來實現(xiàn)各模塊的控制,以達到稱重,估價,剝離,顯示和設置為零等功能。稱重范圍電子秤:0?5公斤,價值除以
33、:0.01克。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,緊湊和方便。本文主要有五個章節(jié),每個章節(jié)的主要內(nèi)容:</p><p> 第一章是緒論,簡要介紹了研究背景和發(fā)展歷史,電子秤以及本文的主要內(nèi)容、功能的應用和未來國內(nèi)外的發(fā)展趨勢。</p><p> 第二章主要介紹的基本知識和電子秤的結(jié)構(gòu),整體結(jié)構(gòu)設計,每個模塊的設備和單片機模式的選擇。</p><p> 第三章主要說明的硬件部分的結(jié)
34、構(gòu)時,主控制部分的設計和每個模塊電路的組成。</p><p> 第四章為系統(tǒng)軟件設計部分,主要介紹了系統(tǒng)各部分軟件的設計流程,給出了簡單的程序。</p><p> 第五章是總結(jié):這是設計和現(xiàn)有技術(shù)問題和電子秤進一步的研究方向和應用趨勢的總結(jié)。</p><p> 第二章 本系統(tǒng)的總體方案設計</p><p><b> 電子秤
35、的基礎介紹</b></p><p><b> 電子秤的結(jié)構(gòu)</b></p><p> 至今的電子秤,它不僅屬于一個稱重裝置,運用胡克定律或和杠桿原理的測量工具來稱量重物的質(zhì)量。一般情況下電子秤主要由以下3部分組成的</p><p> 傳感系統(tǒng)是在物體和轉(zhuǎn)換器,也稱為秤體。一般地,它包括已知的物體攜帶裝置和稱重橋結(jié)構(gòu),吊掛連接部
36、分和阻尼懸架結(jié)構(gòu)</p><p> 壓力傳感器和力輸送系統(tǒng):</p><p> 該電信號轉(zhuǎn)換成電信號的裝置,它是用于將壓力轉(zhuǎn)換成可使用的適當和測量信號的電信號或其它信號的輔助方法。</p><p> 從不同的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)中,根據(jù)型式不同可區(qū)分為:位移傳感器(電容,電感,電位器等)和應變傳感器(型電阻應變,聲表面諧振型),同時用磁的彈性、壓電傳感器的電氣和
37、壓阻物理效應。指標體系和數(shù)據(jù)輸出設備(如撥號,電子顯示儀表)。</p><p> 壓力傳感器的基本要求是:功率輸出和輸入體重維持一對一的對應關(guān)系,以及它的線性穩(wěn)定性特征;具有較高的精度;保持調(diào)用的對象;可以在惡劣的環(huán)境,穩(wěn)定的頻率響應特性下工作。</p><p> 壓力傳感器信號電路(包括放大器,A/D轉(zhuǎn)換,電流或電壓源,調(diào)整它的硬件,補償元件,安全設備等)和指示裝置(如顯示,打印,數(shù)
38、據(jù)傳輸和存儲組件等)。這部分被稱為負荷測量裝置或兩個儀器。在數(shù)字測量電路,它通常包括預放大,濾波,計算,轉(zhuǎn)換,計算,存儲,控制和顯示的順序排列。</p><p><b> 電子秤的原理</b></p><p> 在稱量被稱物時,對于稱重的對象由應變力和電力的效果,是電阻應變器變化的變形所產(chǎn)生電信號激發(fā)傳感器,通過傳感器輸出模擬信號輸出的變化。電氣信號非常弱,因此有
39、必要在輸出到模擬放大到數(shù)字轉(zhuǎn)換器,它被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出這是很容易加工成CPU運行。根據(jù)鍵盤輸入的命令和程序分析的功能的狀態(tài)的CPU,判斷,由軟件來控制的各種計算。將計算結(jié)果作為輸入到所述存儲器,需要顯示,由CPU發(fā)出從存儲器讀出并發(fā)送至顯示直到顯示的結(jié)果的指令。</p><p><b> 電子秤的主要參數(shù)</b></p><p> 電子秤的測量性能包括:范圍,安
40、全負載,額定負載,允許誤差,分度值比,分度數(shù),準確等特點。</p><p> 范圍:電子天平不含皮重,可重達最大值的最大負荷,</p><p> 安全載荷:120%正常量程。</p><p> 額定載荷:正常量程范圍。</p><p> 允許誤差:精密檢驗最大允許偏差。</p><p> 除法值:電子秤范圍被
41、分成幾個部分,每一部分分為頻值。使用E或D表示。</p><p> 編號:稱重測量間隔被分成幾個部分,為n的份數(shù)的總數(shù)量。一般的電子衡器最大的最大值可以使用N和產(chǎn)品,即最大=N的總索引分度號值D.</p><p> 精度級別:按照不同的國際法制計量準則可劃分電子秤分為I,II,III,IV四個等級,分別對應電子秤N檔,如表各種精度級別分度范圍:</p><p>
42、 表2.1國際法制級別計量標準</p><p><b> 總體結(jié)構(gòu)設計</b></p><p> 根據(jù)本設計的要求,它可以被預先確定,該系統(tǒng)被分成五個部分,數(shù)據(jù)采集,最小的系統(tǒng),超重警報,鍵盤與顯示。本數(shù)據(jù)采集由壓力傳感器和數(shù)字到模變換電路,單片機最小的系統(tǒng)由AT89S51單芯片以及輸入和輸出電路組成,鍵盤是由4*4矩陣鍵盤和顯示屏控制各種產(chǎn)品價格信息的;顯示部
43、分采用了LM4228液晶顯示裝置,可以顯示被稱為商品的名稱,價格,重量和價格以及其他信息。該軟件模塊用C語言編程,以實現(xiàn)每個模塊的控制。電子秤可實現(xiàn)以顯示產(chǎn)品,單價,重量,價格等功能的名稱。其稱量范圍為0?5公斤,指數(shù)值是0.01克。在擴展功能時,這樣的設計增加了一個超重的警報??傮w設計的框圖如圖2.1所示:</p><p><b> 圖2.1</b></p><p&g
44、t;<b> 系統(tǒng)各組成方案論證</b></p><p><b> 電子秤的分度數(shù)評定</b></p><p> 到目前為止,很多設計單位進一步完善了三級業(yè)務電子秤的準確性,盡量擴展電子稱變小,從而提高電子秤的計量性能,從而實現(xiàn)高精度稱重。這不但不會達到高的精密稱重,但電子秤的標準計量性能也被破壞,以降低電子秤的精度,不能保證電子秤的穩(wěn)定性
45、,會有更多測量誤差。</p><p> 我們國家與符合OIML的規(guī)定完全一致,稱重完全遵守OIML的檢定規(guī)程。商務電子秤表2.2的要求。</p><p> 表2.2 Ⅲ級數(shù)字顯示商用衡器允差表</p><p> 從表2.2可以得知,電子秤的刻度范圍允許誤差要求可以量化,電子秤的理想誤差大到小再大,在中間的最高準確度。從0到500度是低度的精度稱重范圍,當實際稱
46、量精度達到3000分度數(shù)之后逐漸減小,但連續(xù)的實際誤差增大。該值越高,誤差是固定的。據(jù)的準確性和國外電子秤設置,以前的國內(nèi)指標稱重,現(xiàn)在我們轉(zhuǎn)向精度統(tǒng)計和OIML上檔次,上規(guī)模允許誤差規(guī)則的電子秤分度值時,Ⅲ級商業(yè)規(guī)模除以2000?3000是合理設置的值,并且最適當?shù)姆侄葦?shù)。電子秤設置確定第一測試是0.05%,并且使用是的必要性,正確性和合理性。</p><p><b> 壓力傳感器的選擇</b
47、></p><p> 保持不可動搖的地位是由壓力傳感器在電子秤選擇,這樣做的核心部分就是所謂的電子秤,其性能的好壞很多高手在和平與穩(wěn)定的精密電子秤。因為各地區(qū)的不同重力加速度,壓力傳感器的穩(wěn)定性存在是標準線性誤差和延遲誤差,重復性,靈敏程度,零蠕變,零度特性和溫度特性的不同的局部浮力影響變換。每次稱量和稱重系統(tǒng),常見的總誤差帶來壓力傳感器,用于測量精度。同時,總的誤差帶和稱重總的誤差帶一起,促進了對應于每
48、個高精度稱重壓力傳感器。法制計量(OIML)的組織,和delta傳感器誤差的國際組織的規(guī)定占稱量誤差和增量,壓力傳感器延遲誤差的線性誤差的75%,并在有限的溫度范圍內(nèi)對的靈敏度的溫度影響誤差帶是在較大的增量誤差的總和。在惡劣的環(huán)境中,如高或非常低的溫度,濕度和熱,例如壓力傳感器誤差的相當大的比例。因此,當人們設計的電子秤,壓力傳感器的正確選擇是第一。</p><p> 1.8種常見類型的壓力傳感器</p&
49、gt;<p> 壓力傳感器共分8類:液壓式、光電式、電磁力式、電容充電式、極變形式、振動式、陀螺儀式、電阻應變式以及使用應用最廣的傳感器中。</p><p> 光電壓力傳感器:有主要有兩種光柵和編碼器。光柵壓力傳感器由光柵形成,以形成所述角位移的光電信號。光柵是在兩片,其中之一是一個固定的光柵,而另一個被組裝在磁盤上。放置在稱重平臺上的目的是通過一個壓力棒系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺軸,可動光柵被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)
50、,并且產(chǎn)生莫爾條紋的位移。通過光電管,變換電路及顯示儀器,由莫爾條紋的數(shù)目來計算可以計算光柵大小的旋轉(zhuǎn)角度,可以識別和讀取的質(zhì)量的重量;壓力傳感器的編碼器是一個塊被布置在表盤軸可旋轉(zhuǎn)地透明玻璃和覆蓋有黑色和白色按一定編碼方法的一系列代碼。這是在秤體表盤軸旋轉(zhuǎn)的壓力控制桿系統(tǒng)是已知的,所以該旋轉(zhuǎn)角度的編碼器轉(zhuǎn)動。用于接收光信號的編碼器由一個光電信號轉(zhuǎn)換成電信號,并且所述電路由電信號進行處理,并顯示在顯示器上的最終重量的數(shù)字顯示。多采用機電
51、秤光電壓力傳感器。</p><p> 液壓傳感器:通過重力米重量,增加的液壓油的壓力,增加M的程度成正比的。的壓力的變化是物體的重量。液壓傳感器簡單,穩(wěn)定,大范圍,精度通常小于1%。</p><p> 電磁力型壓力傳感器:它是壓力和舞臺上的電磁力之間的平衡的原理。表重負載,桿向上翹起的一端,一光電檢測裝置傾斜的信號的杠桿作用,并放大到線圈,并且代替的電磁力和桿是平衡力一個恢復和電磁力目
52、前的平衡數(shù)模轉(zhuǎn)換,來到了已知材料質(zhì)量。的電磁力高精度壓力傳感器相對較高,可達0.00002?0.0005,但其范圍是幾毫克至幾十千克甚至數(shù)萬。</p><p> 電容式壓力傳感器:所述電容采用的原則的F和D的電容的振動頻率有兩種極板,其中之一是固定的,而另一個是移動的。當重量被稱重,所述兩個電極板之間的距離差,以及該電路的振蕩頻率的同時被改變。因此可以得出結(jié)論,質(zhì)量的重量可以通過測量頻率的差異來獲得。電容壓力傳
53、感器消耗小,成本低,精度為0.002?0.005。造成通過鐵瓷塊的已知重力和變形滲透率的變化的原理:極點改變壓力傳感器的形式。在同一時間,在強磁性裝置的兩側(cè)的副線圈的電壓變化來改變。磁場可以通過測量電壓變化之間的差來獲得,然后將壓鐵的質(zhì)量被確定。壓力傳感器精度變極的形式是不高,一般0.01,幾萬到十萬不等。</p><p> 振動型壓力傳感器:加壓下的彈性裝置,它正比于固有頻率和力的平方根。固有振蕩頻率的差進行
54、計算,則該權(quán)重可以被彈性裝置的壓力下計算的,則該權(quán)重可以計算出來。振動傳感器和振動音叉型兩種。</p><p> 陀螺式壓力傳感器,角速度及周圍旋轉(zhuǎn)軸是安裝在架構(gòu)用一個多方向聯(lián)軸器和圍繞Y框架在水平面內(nèi)軸線的基地及軸承外圈框架和所述在外框架連接框架上的旋翼的X軸,并可以圍繞軸線旋轉(zhuǎn),并垂直于該旋轉(zhuǎn)的Z軸保留在狀態(tài)操作水平轉(zhuǎn)動的X軸不承受外力。當轉(zhuǎn)子軸的一端進行P/2的外力時,Z軸的旋轉(zhuǎn)繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)角速度成
55、正比的外力P/2,并且計算頻率的直接檢測,并且獲得了外力,從而可以計算出由對象所產(chǎn)生的外力的質(zhì)量。陀螺式壓力傳感器的響應時間,無延遲,溫度特性好,振動小,精度高,頻率測量,這樣可以得到高分辨率(100000)和高測量精度1/30000?60000。</p><p> 電阻式應變壓力傳感器:電阻也應改變電阻也會改變它的構(gòu)成的原則,變更包括4個部分:彈性元件,電阻應變式計,測量回路和傳送線路。電阻應變片和所述彈性裝
56、置是粘在一起,并且彈性變形的同時變形。電氣應變計的變化和生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示已知的權(quán)重。電阻壓力傳感器范圍在300克到幾公斤,千分之一稱重精確到萬分之一,具有結(jié)構(gòu)簡單,優(yōu)點和傳感器高穩(wěn)定性用于大多數(shù)的電子衡器。</p><p> 2.壓力傳感器的選擇</p><p> 有許多種壓力傳感器的,區(qū)分許多,具有不同的特性,如果在電子秤的設計中,第一是選擇合適的壓力傳感器,根據(jù)壓力傳感器的性能穩(wěn)定性和
57、精度的電子秤。壓力傳感器主要選自以下幾個方面。</p><p> ?。?)壓力傳感器的數(shù)量和規(guī)模的選擇</p><p> 壓力傳感器的數(shù)量由電子秤的支撐點確定,稱重號碼(需要根據(jù)稱重重力和重力組的中心的實際中心來確定支點的數(shù)量)和。通常鍋有許多傳感器多支點,一些特殊情況,如電子吊秤,只有一個壓力傳感器,壓力傳感器,數(shù)字說,需要一些機電一體化與實際情況相結(jié)合來確定。需要考慮電子秤的范圍內(nèi),
58、傳感器需要的量,體重的重量,最大偏移和振動客座率整體評估,以確定在壓力傳感器的選擇。在正常情況下,各傳感器的負荷的壓力傳感器的值越接近稱重范圍,電子秤的精度越高。實際使用時,刪除該對象被外面,并在壓力傳感器和鍋,皮重和其他沖擊載荷的載荷下測量,因此壓力傳感器的選擇和需要注意多種因素,確保傳感器的安全性和使用壽命。式(2-1)壓力傳感器稱量范圍選擇公式。</p><p> 公式中K—一個傳感器額定量程;T—秤盤自
59、身重量;max一被稱物凈重的最大值;G—秤盤的支點數(shù);L0—保險常數(shù),可取1.2~1.3之間;L1—沖擊系數(shù);L2—秤盤重心偏置系數(shù);L3—風壓常數(shù)。</p><p> ?。?)壓力傳感器精準度級別的選擇</p><p> 壓力傳感器的精度等級包括傳感器非線性特征與變異突變的恢復,延時,可重復性,靈敏度等各項技術(shù)指標。壓力傳感器一般根據(jù)區(qū)分的準確性水平,同時考慮到了0.7倍誤差系數(shù),電子
60、秤精密水平和非自動稱量壓力傳感器的測量精度水平在一對一的對應關(guān)系。壓力傳感器的總體性能有A,B,C,D四個精度等級,對應的稱量I,II,III,IV四個精密級別。</p><p> (3)各類型的壓力傳感器的適用范圍</p><p> 壓力傳感器主要是通過稱量的種類和所安裝的環(huán)境來確定,以確保正確的安裝,可靠性,安全性;一方面,應該考慮制造商的建議。對于廠商來說,一般固定式擠壓傳感器的
61、大小,性能標準,安裝的方法,施工方法,物質(zhì)的機構(gòu)等。如電子秤中鋁合金懸掛壓力傳感器,臺秤,平臺秤多個應用等;皮帶秤鋼吊秤,至于隔離光束側(cè)壓力傳感器需要采用采用軌道衡,運用汽車衡等鋼承壓力傳感器和靜態(tài)的鋼軌柱壓力傳感器的應用和動態(tài)秤,大噸位。</p><p> ?。?)壓力傳感器的使用環(huán)境</p><p> 壓力傳感時表示實際輸出的電信號(電流或電壓)并測量的一個裝置。首先注重傳感器的實際
62、工作環(huán)境,并確保正常工作,因為這直接的影響了傳感器的壽命,以及稱量過程的可靠性和穩(wěn)定性。一般情況下,高溫會使熔化傳感器涂層物料,焊點損傷,機體出現(xiàn)變化的壓力結(jié)構(gòu);微細顆粒,高濕度會線路短路傳感器引起的;高腐蝕會損傷壓力傳感器或短路的主體;電磁波將會影響傳感器的高精度輸出。在各種環(huán)境負荷必須符合側(cè)壓力傳感器的稱量要求。</p><p> 3.電阻應變式稱重傳感器</p><p> 根據(jù)壓
63、力傳感器并且與其他傳感器比較的選擇標準,這種設計選擇的應變型電阻傳感器,其在本文中引入的:</p><p> 電阻應變壓力傳感器是將彈性應變片嵌在電阻表面同時能感知光變化的裝置,彈體(彈性元件,重力作用應變片變形,依附到應變儀(轉(zhuǎn)換器)的表面變形時,應變變形阻力值被改變(更大或更小),并且由檢測電路電阻變化差值變化轉(zhuǎn)??換成電信號,從外部強制改變成電信號。</p><p> 電阻應變壓
64、力傳感器包括兩部分構(gòu)成,一個是電阻應變儀:它是壓力傳感和變化同步電阻差值轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?。第二個是彈性敏感的設備,通過它可以將被稱為改變彈丸應變值的物體的重量。應變計可以被誘導到物理變量為約10-6?10-2,以及電阻變化率約為10-6?10-2的水平。一般儀器的這樣的小差別不容易被檢測到,就必須的電流或電壓的變化而變化與檢測電路一特定的方式略有不同,可以使用二次儀表顯示量。電阻差由電阻應變儀壓力傳感器的電阻橋電路改變成電壓差。當沒有負載
65、時,裝置上的敏感設備沒有變化,不變形,沒有電阻差值產(chǎn)生,電橋保持平衡每橋段電壓值相等;當有負載,在壓力下,引起靈敏的應變片發(fā)生形變,產(chǎn)生電阻差值,電橋產(chǎn)生電壓差。圖2.2是一個應變計壓力傳感器。</p><p> 圖2.2電阻應變式稱重傳感器橋式測量電路</p><p> 因電阻橋臂的初始電壓相等,即R1=R2=R3=R4=R,則V=0。電阻應變片的電阻R1、R2、R3、R4變成R+△
66、R1、R+△R2、R+△R3、R+△R4時,電阻橋電壓差輸出為:</p><p><b> 化簡為:</b></p><p> 同理,電阻橋電壓輸出電壓差與每條橋臂電阻值變化頻率的代數(shù)和成正比。若每個橋臂的應變片敏感系數(shù)相等,則 ,所以上式可變?yōu)椋?lt;/p><p> 其中K是應變片敏感系數(shù), 是應變量。上式(2-5)說明,電橋電壓輸出與每
67、個橋臂應變片所感受的應變量代數(shù)和成正比。像這種電阻應變式壓力傳感器,有2對應變片分別在彈體的4個敏感部位,傳感器的應變片受到壓力后發(fā)生形變。</p><p> 在該力的作用下,R1、R3伸長,電阻值增加,△R1、△R3為正值,R2、R4變短,電阻值減少,△R2、△R4為負值。同時2組應變片的電阻值變化的絕對值相等,即</p><p><b> ?。?-6)</b>&
68、lt;/p><p><b> ?。?-7)</b></p><p><b> 因此</b></p><p> 同時Rm納入考慮,電阻橋的電壓輸出為:</p><p><b> 令,則</b></p><p><b> Su是傳感器系數(shù)。&l
69、t;/b></p><p> A/D轉(zhuǎn)換器的選擇
70、
71、 </p><p> 我們偵測的對于時間的變化,數(shù)值為常數(shù)變化,在實際測量及控制系統(tǒng)仿真研究需要對模擬信息的轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息前將要發(fā)送到SCM用于處理不變,模擬信息,為了為單片機如何去接受和處理。當今市場上有A/D變換器非常不同處理方法
72、,主要包括:型積分的,逐次的方式,平行比較,Σ-Δ的調(diào)制類型,電壓變頻式等各種ADC具有不同的優(yōu)勢,不足,與此同時能夠滿足不同的需求。</p><p> 1.A/D轉(zhuǎn)換器之間的區(qū)別:</p><p><b> ?。?)積分法 </b></p><p> 電壓的ADC的原理積分模式到頻率(脈沖頻率)或時間(脈沖寬度),并通過計時器/計數(shù)器,以
73、獲得特定的參數(shù)。優(yōu)點是:用簡單的電路也可以實現(xiàn)高精度,而且缺點是電子秤的的轉(zhuǎn)換率最低低的。多數(shù)的電子秤都是使用的集成A/D轉(zhuǎn)換器,目前主流是逐次比較方式。</p><p> ?。?)逐次比較方式 </p><p> 逐次比較方式ADC被以比較所述輸入電壓和A/D轉(zhuǎn)換器的輸出由D/A轉(zhuǎn)換和逐次比較邏輯的比較器,通過與MSB的后n??次的輸出值進行比較。這是中等大小。這樣的好處是速度高,功耗
74、低,分辨率低(<12位),當價格低,精度高(>12)昂貴。</p><p> (3)平行比較/混合比較法 </p><p> 閃存ADC的平行比較快速的。這種模式的轉(zhuǎn)換率比前面兩種都要高很多,如N比特2N-1的到比較器的轉(zhuǎn)換,使該電路是比較大的,價格也不便宜,僅用于A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換率是非常高的。平行比較,逐次比較之間的串聯(lián)和并聯(lián)混合型A/D結(jié)構(gòu),最大的區(qū)別是一對N/2位并
75、行型A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器,所以統(tǒng)稱為半閃光燈(半快)。同時有幾個步驟,以實現(xiàn)在A/D變換稱為類ADC的,因此它也可以被稱為流水線ADC,A/D變換器與多個比較結(jié)果和校正結(jié)果和其他功能的當前分類。優(yōu)點是高速,逐次比較性能高,電路規(guī)模非常小。</p><p><b> ?。?)Σ-Δ調(diào)制 </b></p><p> Σ-ΔAD主要是一個比較器,數(shù)字濾波器,積分器和
76、一個1比特的DA轉(zhuǎn)換器。原理類似于積分方法中,輸出電壓的值被變換成時間信號(脈沖寬度)時,輸出值是由數(shù)字濾波器進行分析。數(shù)字電路很容易單個芯片,也可以是,以輸出高清晰度非常方便。該方法主要用于監(jiān)測和音頻。</p><p><b> (5)變頻的模式 </b></p><p> 電壓變頻的模式是時間改變?yōu)閿?shù)字模式。它是對輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字頻率的原理,并通過計數(shù)
77、器到表達的量。這類指令在理論上的分辨率是無限的,而輸出的分辨率可以與累計脈沖數(shù)相比較。優(yōu)點:功耗低,價格低,分辨率高,但是,要完成需要改變外部電路一起算。</p><p> 2.A/D轉(zhuǎn)換器的選擇原則:</p><p> ?。?)A/D變換器的數(shù)量。A/D變換器確定高或低的分辨率,在該系統(tǒng)中,A/D變換器的分辨率應大于兩倍多的系統(tǒng)允許參考誤差。</p><p>
78、?。?)的A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換率。不同類型的A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換率是非常不同的。的轉(zhuǎn)化率的積分是低,從幾秒轉(zhuǎn)換時間到幾十毫秒,只有低速A/D變換器,一般用于壓力,溫度和流量,如參數(shù)測試的緩慢變化。逐次逼近型屬于/D轉(zhuǎn)換器的速度,轉(zhuǎn)換時間為納秒為信道處理控制和數(shù)字音頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。</p><p> (3)是否添加采樣/保持。</p><p> ?。?)的范圍引腳上的A/D轉(zhuǎn)換器。一些A/D轉(zhuǎn)換器
79、提供兩個輸入引腳,范圍從不同的引腳不同范圍的模擬輸入。</p><p> (5)開始轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換結(jié)束。一般的A/D轉(zhuǎn)換器可通過外部控制信號啟動,啟動信號可以通過CPU來提供。轉(zhuǎn)換到A/D轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部轉(zhuǎn)換信號到開關(guān)的端部,以及信號電平轉(zhuǎn)換結(jié)束的結(jié)束后,微處理器讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果。</p><p> ?。?)A/D轉(zhuǎn)換器的晶閘管的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在正常使用時,A/D轉(zhuǎn)換器的電流浪涌,時間
80、長了就會燒壞芯片。</p><p><b> 單片機型號的選擇 </b></p><p> 1單芯片的選擇標準 </p><p> 市場上很多供應鏈管理模式,功能上也有區(qū)別,在主要應注意以下幾個方面的單芯片模式的選擇:</p><p><b> ?。?)市場供應 </b></p>
81、<p> 系統(tǒng)設計人員只能在市場提供的選擇一個芯片上,尤其是大批量生產(chǎn)的應用系統(tǒng)的產(chǎn)品,單一模式的選擇必須有穩(wěn)定,貨源充足。</p><p> ?。?)單芯片微型計算機的性能 </p><p> 應根據(jù)系統(tǒng)和各種單芯片性能的功能需求,選擇最容易實現(xiàn)的系統(tǒng)規(guī)范,并能實現(xiàn)更高的性價比。單片機的性能,包括硬件資源,運行速度,可靠性,指揮系統(tǒng),體積和包裝形式的作用。影響除了單片機的
82、性能價格比的性能和價格比,而且還包括便于程度,相應的工作量大小的硬件和軟件設計,以及工具的發(fā)展,性能價格比的因素。</p><p><b> ?。?)開發(fā)周期 </b></p><p> 在任務的發(fā)展,時間緊,還要考慮單芯片型號的選擇是熟悉的,如果你能立即進行系統(tǒng)的設計。相關(guān)的開發(fā)周期的另一重要因素是開發(fā)工具,開發(fā)工具,以加快該系統(tǒng)的開發(fā)過程中的良好的性能。<
83、/p><p> 2.AT89S51MCU介紹</p><p> 根據(jù)單片機的選擇上面的介紹,本設計采用AT89S51單片機,這種模式的以下機型。</p><p> AT89S51是一款低電壓,高性能CMOS8位MCU由美國ATMEL公司生產(chǎn)的。AT89S51是4K字節(jié)閃存可編程只讀單一芯片-只讀存儲器,指令集和傳統(tǒng)的51單片機的指令集是一樣的。多功能8位CPU和閃
84、存的在單個芯片的組合,ATMELAT89S51是一種高效率的微控制器,對于許多嵌入式控制系統(tǒng)提供了高度的靈活性和廉價的解決方案。</p><p> AT89S51具有以下特點:40引腳,閃存程序存儲器4K字節(jié),128字節(jié)的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),32個外部雙向輸入/輸出(I/O),5個中斷優(yōu)先級2層中斷中斷嵌套,2個16位可編程定時器/計數(shù)器,二全雙工串行通信口,看門狗(WDT)電路,片上時鐘振蕩器。&l
85、t;/p><p><b> 第三章硬件部分設計</b></p><p><b> 系統(tǒng)硬件構(gòu)成</b></p><p> 圖3.1是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總框圖,該系統(tǒng)由三部分組成:數(shù)據(jù)采集部,在MCU控制部分和鍵盤及顯示部,芯片型號的選擇的每一部分如下。</p><p> 圖3.1系統(tǒng)總體硬件設計方框圖&
86、lt;/p><p><b> 主控部分設計</b></p><p> AT89S51管腳說明</p><p> AT89S51單片機芯片為40針,數(shù)字為AT89S51單片機3.2引腳圖。下面是每個引腳的功能的簡單描述。</p><p> VCC/GND:電源/接地引腳;</p><p> P
87、0口:P0是一個8位漏極開路雙向I/O端口設置1(端口寫1)施作搞阻抗輸入端口;P0也可以用作總線模式地址數(shù)據(jù)復用引腳,用于操作外部存儲器。在這種操作模式中,P0口有一個內(nèi)部上拉作用。當編程內(nèi)部閃存程序存儲器,接收指令字節(jié),檢查程序,輸出指令字節(jié),外部上拉電阻是必需的;</p><p> P1口:P1是8-路I/O端口內(nèi)部上拉。輸出可以由4個TTL驅(qū)動??诒辉O置為1,內(nèi)部上拉電阻將端口被拉到高電平,輸入;此外,
88、P1.0和P1.1可分別用作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入(P1.0/T2),觸發(fā)輸入端口);內(nèi)部閃存程序存儲器編程,接收低8位地址信息。</p><p> P2口:P2是8-路I/O端口內(nèi)部上拉跌宕。輸出可以由4個TTL驅(qū)動。口被設置為1,內(nèi)部上拉電阻將端口被拉到高電平,輸入;P2在訪問外部存儲器,作為高地址輸出;內(nèi)部閃存程序存儲器編程,接收高8位地址和控制信息;</p><p>
89、P3口:P3是8-路I/O端口內(nèi)部上拉跌宕。輸出可以由4個TTL驅(qū)動。當端口被設置為1,則內(nèi)部上拉電阻將拉動港口到高層次的投入。在表3.1中所示P3引腳功能復用:</p><p> 表3.1 P3口引腳功能輸出介紹</p><p> RST:振蕩器運行時,也有該管的高層次上述兩個機器周期(24個振蕩周期),微控制器復位。只要引腳維持高位,51芯片復位。復位后,P3-P0口設置1,管足
90、性能高,程序計數(shù)器和特殊功能寄存器SFR都清楚。當RESET引腳由高變低,芯片開始運行在00HROM程序;</p><p> XTAL2:XTAL1,XTAL1是一個片上振蕩器放大器輸入,XTAL2是輸出,使用外部振蕩器,外部振蕩信號應直接加入到XTAL2和XTAL1。在內(nèi)部,在兩個脈沖,如水晶為12MHz的振蕩頻率的時鐘發(fā)生器,該時鐘頻率為6MHz。晶體的頻率可以在1MHz的被選擇為24MHz的時,電容為約3
91、0PF。</p><p> ALE/PROG:訪問外部存儲器(地址鎖存使能)輸出用于鎖存地址的低字節(jié),即使沒有訪問外部存儲器,仍處于恒定頻率輸出的脈沖信號(的頻率振蕩器的頻率1/6的),在此期間訪問外部數(shù)據(jù)存儲器。</p><p> PSEN:外部程序存儲器的輸出選通脈沖信號。當AT89S51應取由外部程序存儲器或常數(shù),每個機器周期的輸出為2個脈沖。然而,訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,將沒有脈
92、沖輸出。</p><p> EA/VPP:外部訪問權(quán)限。當此引腳訪問外部程序存儲器中,低電平輸入應輸入。為了使AT89S51訪問外部程序存儲器(地址為0000H-FFFFH),該引腳必須保持低電平。</p><p> 圖3.2單片機AT89S51引腳圖</p><p> AT89S51的最小系統(tǒng)組成 </p><p> 主控制系統(tǒng),也
93、被稱為單芯片微型計算機的最小應用系統(tǒng),能夠與所述至少一個裝置單片機系統(tǒng)工作。51系列單片機最小的系統(tǒng)組成:單片機,晶振電路和復位電路。歸零電路是零。最低系統(tǒng)電路圖3.3:</p><p> 對于AT89S51單片機,最小系統(tǒng)只需要電源,復位電路,時鐘電路可以工作。由于使用內(nèi)部閃存存儲單元我們的程序存儲器(ROM),所以對EA的微控制器。</p><p> 當微處理器系統(tǒng)開始工作,就必須
94、復位微處理器的內(nèi)部寄存器,使每個寄存器的值可以被設置為一個預定的狀態(tài),以順利地開始工作。復位電路的好壞決定單片機是否能正常工作。復位電路是系統(tǒng)電源時,提供一個復位信號直到系統(tǒng)電源是穩(wěn)定的,所述復位信號的撤消的基本功能。復位電路可以使用一個特殊復位芯片,也可以用來建立一個電阻電容。在本文中,我們考慮了電阻電容打造的復位電路的最終選擇的可靠性和成本。為51芯的單片機,??RST為復位信號輸入,高水平。當該輸入被保持在較高的水平兩個機器周期(
95、24個時鐘周期)的,則復位操作可以完成。</p><p> 圖3.3單片機最小系統(tǒng)圖</p><p><b> 數(shù)據(jù)采集電路設計 </b></p><p><b> 傳感器單元設計 </b></p><p> 根據(jù)不同類型的傳感器在第二章的特點,用L-PSIII型稱重傳感這樣的設計決策,雙平
96、衡木形式的傳感器使得特殊產(chǎn)品的電子計價秤,并且還可以通過可用于制造單個傳感器是由電子臺秤,平臺和專用秤的。其主要技術(shù)手段,如表3.2所示:</p><p> 表3.2 L-psⅢ型稱重傳感器技術(shù)指標</p><p><b> A/D轉(zhuǎn)換單元設計</b></p><p> 根據(jù)不同的A/D轉(zhuǎn)換器的介紹和分析,所選擇的A/D為轉(zhuǎn)換ADC083
97、2模塊的設計。以下是簡要介紹了芯片的情況。</p><p> ADC0832是8位分辨率,雙通道A/D轉(zhuǎn)換器由美國國家半導體公司生產(chǎn)的Ns芯片。具有體積小,兼容性強,性價比高,具體參數(shù)如下:</p><p><b> 在8位分辨率;</b></p><p> 在雙通道A/D轉(zhuǎn)換器;</p><p> 所有輸入和輸
98、出電平兼容TTL/CMOS;</p><p> 0?5V5V電源之間的輸入電壓;</p><p> 工作頻率的目的是250KHZ,轉(zhuǎn)換時間是32uS;</p><p> 在一般的耗電量僅為15mW;</p><p> 在8P,14P-DIP(DIL)和PICC包;</p><p> 商業(yè)級芯片溫度寬度的目的是
99、0至70℃,工業(yè)芯片溫度寬度為-40至85℃;</p><p> 1,ADC0832銷上下面在圖3.4中描述的芯片引腳圖:</p><p> 圖3.4 ADC0832引腳圖</p><p> *CS(-):片選端,低芯片使能;</p><p> *CH0:模擬輸入通道0,或用作IN+/-;</p><p>
100、*CH1:模擬輸入通道1,或用作IN+/-;</p><p> *GND:芯片參考零(地);</p><p> *DI的目的:數(shù)據(jù)輸入,信道選擇控制;</p><p> *DO:一個輸出數(shù)據(jù)信號的轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)輸出;</p><p> *CLK:芯片的時鐘輸入;</p><p> *VCC/REF:電源輸入和參考
101、輸入電壓(復用)。</p><p> 2,ADC0832接口電路</p><p> 在正常情況下,在ADC0832和MCU接口應為四個數(shù)據(jù)線,分別在CS,CLK,DO,DI。但由于DO和二端中的通信沒有有效地在同時并用MCU的接口是雙向的,所以電路設計能溶解氧在一個單一的數(shù)據(jù)線(行)和狄并聯(lián)。單片機和3.5的接口電路如圖ADC0832。</p><p> 圖3
102、.5 單片機與ADC0832連接圖</p><p> 當在CS輸入應該是很高的水平,當時的芯片禁用,CLK和做ADC0832不起作用DI級別可任意時候進行了A/D轉(zhuǎn)換應首先給CS可以結(jié)束被定位于下級別并保持低電平直到轉(zhuǎn)換結(jié)束。同時,在芯片啟動的轉(zhuǎn)化工作,并在CLK輸入時鐘脈沖是從所述處理器芯片時鐘輸入端輸入,并在DO/DI終端使用DI端子輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。</p><p>&l
103、t;b> 顯示電路組成</b></p><p><b> 顯示電路設計</b></p><p> 本設計顯示模塊使用LM4228顯示模塊,其被廣泛使用。如圖3.6所示的單芯片連接上拉電阻增加,以確保完整的功能。</p><p> 圖3.6顯示LM4228與單片機接線圖</p><p><b
104、> 鍵盤電路設計</b></p><p> 在此設計中,是4×4矩陣鍵盤,單片機的P1.0-P1.3為鍵盤線接口,P1.4-P1.7作為列的接口,通過連接的+5V的電阻的列。商品的單價已經(jīng)由程序設置的,并可以選擇各種商品的由鍵盤的價格。</p><p><b> 系統(tǒng)總體原理圖</b></p><p> 圖3
105、.7 系統(tǒng)總體原理圖</p><p> 在系統(tǒng)的各個部分的設計完成后,根據(jù)功能和信號處理流程一起各模塊,將獲取系統(tǒng)的整體設計的框圖,如圖3.7,為求更加簡潔,帶有標簽的網(wǎng)絡連接的連接部分。</p><p><b> 硬件干擾控制設計 </b></p><p> 在使用電子秤,常常出現(xiàn)各種異常,電子秤本身的質(zhì)量是一個方面,但更重要的是外部干
106、擾和地面引起的異常。</p><p> 電子稱重裝置的核心部件是一個單片機,所以我們的抗干擾措施主要是針對單片機。應變傳感器是一個高阻抗裝置,該傳感器的絕緣性能,機械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,等等,這直接影響的工作特性的穩(wěn)定性。因此,應變計傳感器的絕緣材料必須具有非常高的絕緣性能,足夠的機械強度,高的形狀穩(wěn)定性和防潮性好。以下重點防干擾措施。</p><p> 隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,越來越多的人
107、都需要測量和控制系統(tǒng)的性能。而系統(tǒng)的可靠性已引起人們的關(guān)注越來越多。這是因為系統(tǒng)的可靠性確定系統(tǒng)是否能達到所要求的精度。在單片機的測量和控制系統(tǒng),它的主要干擾是來自電源和信號傳輸信道的干擾。</p><p><b> 1,防干擾措施</b></p><p> 普通電力含有多種高次諧波,它們很容易進入由電源單芯片系統(tǒng)中,有一些對射頻輻射,電磁波等將通過電源線反饋到單
108、芯片系統(tǒng)引起的干擾造成的。因此,應在電源電路可采取有效過濾措施來抑制這些高頻干擾的侵入。電源濾波的一般方法是設置低通濾波器,并在一開始就行電容濾波器的線和輔助的電源變壓器,以使50Hz的電波通過,并抑制高頻信號。此外,初級和次級的變壓器是由屏蔽層,其中所述主屏蔽層與大地連接分離,二次屏蔽層與系統(tǒng)的邏輯連接,以減少的分布電容和提高耐常見的能力模干擾。</p><p> 2,信號傳輸通道抗干擾措施</p>
109、;<p> 信號傳輸信道包括前向信道和信道,主干擾系統(tǒng):通過誘導和輻射到通道雜散電磁場的干擾;添加劑干擾由于接地阻抗耦合,漏電流等因素的影響,并且由于傳輸線衰減,干擾引起的阻抗不匹配的因素。對于這三種類型的干擾,可以采用以下措施予以排除。</p><p><b> ?。?)光電隔離技術(shù)</b></p><p> 光電耦合器具有對干擾信號良好的隔離性能
110、,其輸入阻抗非常小,約為100fl-lldl,以及干擾源電阻是大的,通常105Q?108Q,因此它可以壓到光電耦合器的噪聲輸入端是非常小的;兩個是光電耦合器輸入發(fā)光二極管工作在當前的狀態(tài)下,即使在干擾電壓振幅噪聲是高的部分,但由于能量小,不能提供足夠的電流到LED被抑制;三是輸入電路和光電耦合器的輸出電路分布電容是小之間的絕緣電阻是大的,所以很難環(huán)路干擾,同時供給到在另一側(cè)的光電耦合器。因此,光電耦合器可以用于單片機從正向信道,后向信道
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