電子稱的仿真實(shí)現(xiàn)

1、第5章 電子稱的仿真實(shí)現(xiàn)5.1對(duì)電子稱模塊的介紹5.11 鍵盤輸入模塊鍵盤輸入模塊主要完成向電子稱輸入單價(jià)。當(dāng)用戶使用電子稱時(shí)，物品放到電子秤上時(shí)需要設(shè)置單價(jià)，這時(shí)顯示界面會(huì)直接顯示出這次的消費(fèi)金額。用4X4鍵盤輸入，鍵盤對(duì)應(yīng)名稱如下：1 2 3 A4 5 6 B7 8 9 C* 0 # D下面為按鍵的功能介紹：【09】為數(shù)字鍵 【*】號(hào)鍵為無定義【#】號(hào)鍵為小數(shù)點(diǎn)【A】鍵為去皮【B】鍵為清除單價(jià)【C】鍵校準(zhǔn)按鍵【D】鍵校準(zhǔn)按鍵單價(jià)輸入：輸入數(shù)字，就可以輸入單價(jià)，需要輸入小數(shù)時(shí)，就按一下#鍵輸入小數(shù)點(diǎn)，然后再輸入一位小數(shù)。單價(jià)的清除：當(dāng)前的單價(jià)不需要時(shí)，就按一下B鍵將當(dāng)前的單價(jià)數(shù)據(jù)清零。去皮按

2、鍵用法：放上需要去皮的物體，然后按一下A鍵，數(shù)值會(huì)顯示0，就是把皮重去掉了，當(dāng)不需要去皮時(shí)，就再按一下A按鍵，取消去皮。下面介紹程序的具體實(shí)現(xiàn)方法：按鍵函數(shù)的設(shè)計(jì)方法時(shí)通過中斷處理函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)用戶按下按鍵時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)中斷，程序跳轉(zhuǎn)到中斷處理函數(shù)中。開始掃描矩陣鍵盤的數(shù)值，最終把把按下的數(shù)值存入一個(gè)變量中去，供主函數(shù)調(diào)用。下面為具體的函數(shù)介紹：void temer1() interrupt 3 uchar temp; EX1=0; P1=0xfe; temp=P1; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) delay(5);temp=P1; temp=temp

3、&0xf0;while(temp!=0xf0) temp=P1; switch(temp) case 0xee:num=1;n=7;k=1,s+;break; case 0xde:num=2;n=8;k=1,s+;break; case 0xbe:num=3;n=9;k=1,s+;break; case 0x7e:num=4;k='/',s+;break; while(temp!=0xf0) temp=P1; temp=temp&0xf0; /DisplayOneChar(s+6),1,table2num-1); P1=0xfd; temp=P1; temp=t

4、emp&0xf0; if(temp!=0xf0) delay(5);temp=P1; temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0) temp=P1; switch(temp) case 0xed:num=5;n=4;k=1;s+;break; case 0xdd:num=6;n=5;k=1;s+;break; case 0xbd:num=7;n=6;k=1;s+;break; case 0x7d:num=8;k='*'s+;break; while(temp!=0xf0) temp=P1; temp=temp&0xf0; /Displ

5、ayOneChar(k+6,1,table2num-1); P1=0xfb; temp=P1; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) delay(5);temp=P1; temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0) temp=P1; switch(temp) case 0xeb:num=9;n=1;k=1;s+;break; case 0xdb:num=10;n=2;k=1;s+;break; case 0xbb:num=11;n=3;k=1;s+;break; case 0x7b:num=12;k='-'s+;bre

6、ak; while(temp!=0xf0) temp=P1; temp=temp&0xf0; /DisplayOneChar(k+6,1,table2num-1); P1=0xf7; temp=P1; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) delay(5);temp=P1; temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0) temp=P1; switch(temp) case 0xe7:num=13;k=' 'break; case 0xd7:num=14;n=0;k=1;s+;break; case 0xb7:n

7、um=15;k='='s+;break; case 0x77:num=16;k='+'s+;break; while(temp!=0xf0) temp=P1; temp=temp&0xf0; /DisplayOneChar(k+6,1,table2num-1); EX1=1; 5.12液晶顯示模塊液晶顯示模塊的功能時(shí)顯示物體的重量。當(dāng)物體放在電子稱上之后，通過鍵盤輸入的單片機(jī)，在液晶的第二行顯示這個(gè)物品的總價(jià)格。下面介紹液晶程序的具體實(shí)現(xiàn)方法：本次設(shè)計(jì)使用的是1602液晶，通過對(duì)液晶進(jìn)行寫命令和讀命令實(shí)現(xiàn)液晶的顯示效果。首先要對(duì)液晶進(jìn)行初始換任務(wù)，在液晶

8、初始化完成之后，就可以對(duì)液晶進(jìn)行數(shù)據(jù)以及位置的寫入操作，下面為具體的函數(shù)介紹：void initLCM( )；此函數(shù)為液晶的初始化函數(shù)，通過這個(gè)函數(shù)設(shè)置液晶的顯示模式，把液晶設(shè)置為開啟狀態(tài)，在顯示一個(gè)數(shù)據(jù)后光標(biāo)自動(dòng)移動(dòng)。void DisplayListChar(uchar X,uchar Y,uchar code *DData)；該函數(shù)的作用是顯示指定坐標(biāo)的一串字符子函數(shù)。void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData)；該函數(shù)的作用是顯示指定坐標(biāo)的一個(gè)字符子函數(shù)。5.13 A/D轉(zhuǎn)換模塊A/D顯示模塊的主要功能是模擬電壓到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。單片機(jī)通

9、過A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字量來計(jì)算出這個(gè)物體的重量，A/D輸入的是一個(gè)電壓值，物體越重轉(zhuǎn)化的電壓值越大，通過這種方法來測(cè)量物體的重量。下面介紹A/D程序的具體實(shí)現(xiàn)方法：在使用A/D芯片之前要對(duì)A/D進(jìn)行初始化任務(wù)，確定使用A/D轉(zhuǎn)換的哪一個(gè)通道，以及轉(zhuǎn)換電壓值得精度大小和A/D的裝換時(shí)間的設(shè)置。下面為具體的函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：uchar Adc0832(unsigned char channel) /AD轉(zhuǎn)換，返回結(jié)果 uchar i=0; uchar j; uint dat=0; uchar ndat=0; if(channel=0)channel=2; if(channel=1)channel=3; AD

10、DI=1; _nop_(); _nop_(); ADCS=0;/拉低CS端 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;/拉高CLK端 _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/拉低CLK端,形成下降沿1 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;/拉高CLK端 ADDI=channel&0x1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/拉低CLK端,形成下降沿2 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;/拉高CLK端 ADDI=(channel>>1)&0x1; _nop_(); _nop_(); ADCLK

11、=0;/拉低CLK端,形成下降沿3 ADDI=1;/控制命令結(jié)束 _nop_(); _nop_(); dat=0; for(i=0;i<8;i+) dat|=ADDO;/收數(shù)據(jù) ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/形成一次時(shí)鐘脈沖 _nop_(); _nop_(); dat<<=1; if(i=7)dat|=ADDO; for(i=0;i<8;i+) j=0; j=j|ADDO;/收數(shù)據(jù) ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/形成一次時(shí)鐘脈沖 _nop_(); _nop_(); j=j<<

12、7; ndat=ndat|j; if(i<7)ndat>>=1; ADCS=1;/拉低CS端 ADCLK=0;/拉低CLK端 ADDO=1;/拉高數(shù)據(jù)端,回到初始狀態(tài) dat<<=8; dat|=ndat; return(dat); /return ad k 5.14 單片機(jī)最小系統(tǒng)和報(bào)警模塊單片機(jī)最小系統(tǒng)的作用是完成程序運(yùn)行的基本功能。通過單片機(jī)的控制作用，完成數(shù)據(jù)的裝換。由于單片機(jī)最小系統(tǒng)是為程序提供運(yùn)行的一個(gè)環(huán)境，它本身不需要程序驅(qū)動(dòng)，下面只介紹一下報(bào)警程序的實(shí)現(xiàn)：void alarm(void) if(ad_data>=256) beep=0; /則

13、啟動(dòng)報(bào)警 else beep=1; 5.15 整體仿真電路圖上圖是整體的電路圖連接。通過對(duì)各個(gè)模塊的連接，達(dá)到實(shí)現(xiàn)電子稱功能的目的。從上圖中可以看出本次設(shè)計(jì)的詳細(xì)電路連接過程，以及模塊之間和模塊與單片機(jī)之間的連接關(guān)系。從而可以清晰的看出，電子稱硬件的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)過程。5.2對(duì)電子稱各個(gè)功能的介紹5.21 電子稱的稱重功能上圖所示為電子稱稱重的顯示界面。本次設(shè)計(jì)的思路是通過采集物體的重量所產(chǎn)生的模擬電壓量值來獲取物體的重量參數(shù)。當(dāng)物體放在電子稱上時(shí)，電子稱是一個(gè)可以感受壓力的電阻，當(dāng)壓力變化時(shí)，電阻的兩端電壓值也就發(fā)生變化。通過A/D芯片采集電阻兩邊的電壓值，通過這個(gè)電壓值乘以一個(gè)稱重的常數(shù)，就可以

14、測(cè)得本次物體的稱重的重量。下面為具體的程序?qū)崿F(xiàn)方法： if(k='*') data_pro(); WriteCommandLCM(0x01,1); weishu(z1); k=0; 5.22 電子稱的價(jià)格計(jì)算功能上圖所示為電子稱物體價(jià)格的顯示界面。本次設(shè)計(jì)的思路是同過A/D采集到的電壓值的大小，乘以一個(gè)物體重量的常數(shù)的到物體的具體質(zhì)量。通過這個(gè)質(zhì)量的變量再乘以用戶輸入該物體單價(jià)的數(shù)值，處理機(jī)通過數(shù)值的計(jì)算，會(huì)在液晶顯示屏上打印出該物體的總價(jià)錢。下面為具體的程序?qū)崿F(xiàn)方法： if(k='=') z1=z1*temp1; WriteCommandLCM(0x01,1)

15、; DisplayListChar(0,1,str3);s=0; weishu1(765); k=0;參考文獻(xiàn)：1任治剛電子信息工程專業(yè)英語教程M北京.電子工業(yè)出版社.2006129-15”2 張萬奎模擬電子技術(shù)M湖南湖南大學(xué)出版社，2005：226-2293 崔建明編電工電子EDA技術(shù)M西安高等教育出版社，2006：23-26”4 孫志勇，趙硯江數(shù)控與電控技術(shù)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002：178-200”5 潘新民，王燕芳微型計(jì)數(shù)器機(jī)控制技術(shù)M北京.電子工業(yè)出版社.2006，”6 張克農(nóng)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M西安高等教育出版社.2005：1457 席德勛現(xiàn)代電子技術(shù)D北京高等教育出版社，20

16、02：121-1258 謝運(yùn)祥可編程邏輯器件的發(fā)展及其應(yīng)用前景R.西安高等教育出版社，20029 沈德金，陳粵初MCS-51系列單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗本┖娇蘸教齑髮W(xué)出版社,199010 胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù).清華大學(xué)出版社,199611 何立民MCS-5系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)北京航空航天大學(xué)出版社，199012 張毅剛、彭喜元、姜守達(dá)、喬立巖新編MCS-5系列單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003.613 V. Yu. Teplov,A. V. Anisimov. Thermostatting System Using a Single-Chip Microcompute

17、r and Thermoelectric Modules Based on the Peltier EffectJ ,2002  14 Yeager Brent.How to troubleshoot your electronic scaleJ. Powder and Bulk Engineering. 1995  15 Meehan Joanne,Muir Lindsey.SCM in Merseyside SMEs:Benefits and barriersJ. TQM Journal. 2008附錄：#include<reg51.h>#include&l

18、t;intrins.h>#include <absacc.h>#include <math.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define BUSY 0x80 /常量定義#define DATAPORT P0sbit ADCS =P35; sbit ADDI =P37; sbit ADDO =P37; sbit ADCLK =P36; sbit LCM_RS=P20;sbit LCM_RW=P21;sbit LCM_EN=P22;uint x1,y1,z1=0,w1,temp1;uchar

19、 ad_data,k,n,m,e,num,s; /采樣值存儲(chǔ)sbit beep =P30; char press_data; /標(biāo)度變換存儲(chǔ)單元unsigned char ad_alarm; /報(bào)警值存儲(chǔ)單元unsigned char press_ge=0; /顯示值百位unsigned char press_shifen=0; /顯示值十位unsigned char press_baifen=0; /顯示值個(gè)位unsigned char press_qianfen=0; /顯示值十分位uchar code str0="Weight: . Kg "uchar code st

20、r2="Price: "uchar code str3="Total: "uchar code table2=0x37,0x38,0x39,0xfd,0x34,0x35,0x36,0x78,0x31,0x32,0x33,0x2d,0x3d,0x30,0x2e,0x2b; /鍵盤碼void delay(uint);void lcd_wait(void);void delay_LCM(uint); /LCD延時(shí)子程序void initLCM( void); /LCD初始化子程序void lcd_wait(void); /LCD檢測(cè)忙子程序void Write

21、CommandLCM(uchar WCLCM,uchar BusyC); /寫指令到ICM子函數(shù)void WriteDataLCM(uchar WDLCM); /寫數(shù)據(jù)到LCM子函數(shù)void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData); /顯示指定坐標(biāo)的一個(gè)字符子函數(shù)void DisplayListChar(uchar X,uchar Y,uchar code *DData); /顯示指定坐標(biāo)的一串字符子函數(shù)void weishu(uint m); void weishu1(uint m); void display(void); uchar Adc

22、0832(unsigned char channel);void alarm(void);void data_pro(void);/*main funcation*/ void main(void) delay(500); /系統(tǒng)延時(shí)500ms啟動(dòng)/ad_data=0; /采樣值存儲(chǔ)單元初始化為0 initLCM( ); WriteCommandLCM(0x01,1); /清顯示屏 DisplayListChar(0,0,str0); DisplayListChar(0,1,str2);while(1) ad_data =Adc0832(0); /采樣值存儲(chǔ)單元初始化為0 alarm(); d

23、ata_pro(); display();if(k=1) DisplayOneChar(s+7),1,table2num-1); x1=m; y1=n; y1=y1*10+x1; if(k='*') data_pro(); WriteCommandLCM(0x01,1); weishu(z1); k=0; if(k='=') z1=z1*temp1; WriteCommandLCM(0x01,1); DisplayListChar(0,1,str3);s=0; weishu1(765); k=0;if(k=' ') WriteCommandLCM

24、(0x80+0x40,1); WriteCommandLCM(0x01,1); z1=0; s=0; /防止清零時(shí)指針后移動(dòng) /*延時(shí)K*1ms,12.000mhz*/void delay(uint k) uint i,j; for(i=0;i<k;i+) for(j=0;j<100;j+); /*寫指令到ICM子函數(shù)*/void WriteCommandLCM(uchar WCLCM,uchar BusyC) if(BusyC)lcd_wait();DATAPORT=WCLCM; LCM_RS=0; / 選中指令寄存器 LCM_RW=0; LCM_RW=0; / 寫模式 LCM_

25、EN=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); LCM_EN=0; /*寫數(shù)據(jù)到LCM子函數(shù)*/void WriteDataLCM(uchar WDLCM) lcd_wait( ); /檢測(cè)忙信號(hào) DATAPORT=WDLCM; LCM_RS=1; / 選中數(shù)據(jù)寄存器 LCM_RW=0; / 寫模式 LCM_EN=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); LCM_EN=0;/*lcm內(nèi)部等待函數(shù)*/v

26、oid lcd_wait(void) DATAPORT=0xff; /讀LCD前若單片機(jī)輸出低電平,而讀出LCD為高電平,則沖突,Proteus仿真會(huì)有顯示邏輯黃色LCM_EN=1; LCM_RS=0; LCM_RW=0; LCM_RW=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); while(DATAPORT&BUSY) LCM_EN=0; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); LCM_EN=1;

27、 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_();_nop_(); LCM_EN=0;/*LCM初始化子函數(shù)*/void initLCM( ) LCM_EN=0; DATAPORT=0;delay(15);WriteCommandLCM(0x38,0); /三次顯示模式設(shè)置，不檢測(cè)忙信號(hào) delay(5); WriteCommandLCM(0x38,0); delay(5); WriteCommandLCM(0x38,0); delay(5); WriteCommandLCM(0x38,1); /8bit數(shù)據(jù)傳送，2行顯示，5*7字型，檢

28、測(cè)忙信號(hào) WriteCommandLCM(0x08,1); /關(guān)閉顯示，檢測(cè)忙信號(hào) WriteCommandLCM(0x01,1); /清屏，檢測(cè)忙信號(hào) WriteCommandLCM(0x06,1); /顯示光標(biāo)右移設(shè)置，檢測(cè)忙信號(hào) WriteCommandLCM(0x0c,1); /顯示屏打開，光標(biāo)不顯示，不閃爍，檢測(cè)忙信號(hào) TMOD=0x11;EA=1; ET1=1;TR1=1;k=0;x1=0;y1=0;z1=0;/*顯示指定坐標(biāo)的一個(gè)字符子函數(shù)*/void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData) Y&=0x01; X&=

29、0x0f; if(Y)X|=0x40; /若y為1（顯示第二行），地址碼+0X40 X|=0x80; /指令碼為地址碼+0X80 WriteCommandLCM(X,1); WriteDataLCM(DData);/*顯示指定坐標(biāo)的一串字符子函數(shù)*/ void DisplayListChar(uchar X,uchar Y,uchar code *DData) uchar ListLength=0; Y&=0x01; X&=0x0f; while(X<16) DisplayOneChar(X,Y,DDataListLength); ListLength+; X+; /*系

30、統(tǒng)顯示子函數(shù)*/void display(void) WriteCommandLCM(0x0c,1); /顯示屏打開，光標(biāo)不顯示，不閃爍，檢測(cè)忙信號(hào)DisplayListChar(0,0,str0);/DisplayListChar(0,1,str2);DisplayOneChar(8,0,press_ge+0x30);DisplayOneChar(10,0,press_shifen+0x30);DisplayOneChar(11,0,press_baifen+0x30); DisplayOneChar(12,0,press_qianfen+0x30);delay(1000); /穩(wěn)定顯示/*

31、讀ADC0832函數(shù)*/采集并返回uchar Adc0832(unsigned char channel) /AD轉(zhuǎn)換，返回結(jié)果 uchar i=0; uchar j; uint dat=0; uchar ndat=0; if(channel=0)channel=2; if(channel=1)channel=3; ADDI=1; _nop_(); _nop_(); ADCS=0;/拉低CS端 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;/拉高CLK端 _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/拉低CLK端,形成下降沿1 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;

32、/拉高CLK端 ADDI=channel&0x1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/拉低CLK端,形成下降沿2 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;/拉高CLK端 ADDI=(channel>>1)&0x1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/拉低CLK端,形成下降沿3 ADDI=1;/控制命令結(jié)束 _nop_(); _nop_(); dat=0; for(i=0;i<8;i+) dat|=ADDO;/收數(shù)據(jù) ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/形成一次時(shí)鐘脈沖 _n

33、op_(); _nop_(); dat<<=1; if(i=7)dat|=ADDO; for(i=0;i<8;i+) j=0; j=j|ADDO;/收數(shù)據(jù) ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/形成一次時(shí)鐘脈沖 _nop_(); _nop_(); j=j<<7; ndat=ndat|j; if(i<7)ndat>>=1; ADCS=1;/拉低CS端 ADCLK=0;/拉低CLK端 ADDO=1;/拉高數(shù)據(jù)端,回到初始狀態(tài) dat<<=8; dat|=ndat; return(dat); /return

34、 ad k void data_pro(void) unsigned int; float press; if(0<ad_data<256) int vary=ad_data;press=(0.019531*vary); temp1=(int)(press*1000); /放大1000倍，便于后面的計(jì)算 press_ge=temp1/1000; /取壓力值百位press_shifen=(temp1%1000)/100; /取壓力值十位press_baifen=(temp1%1000)%100)/10; /取壓力值個(gè)位press_qianfen=(temp1%1000)%100)%1

35、0;/取壓力值十分位 /*報(bào)警子函數(shù)*/void alarm(void) if(ad_data>=256) beep=0; /則啟動(dòng)報(bào)警 else beep=1; void weishu(uint m) uchar wei4,wei3,wei2,wei1,wei0; wei4=m/10000; wei3=m%10000/1000; wei2=m%1000/100; wei1=m%100/10; wei0=m%10; DisplayOneChar(7,1,0x30+wei4); DisplayOneChar(8,1,0x30+wei3); DisplayOneChar(10,1,0x30+

36、wei2); /DisplayOneChar(10,1,'.'); DisplayOneChar(11,1,0x30+wei1); DisplayOneChar(12,1,0x30+wei0);void weishu1(uint m) uchar wei5,wei4,wei3,wei2,wei1,wei0; wei5=m/100000; wei4=m%100000/10000; wei3=m%10000/1000; wei2=m%1000/100; wei1=m%100/10; wei0=m%10; DisplayOneChar(7,1,0x30+wei4); DisplayO

37、neChar(8,1,0x30+wei3); DisplayOneChar(9,1,'.'); DisplayOneChar(10,1,0x30+wei2); /DisplayOneChar(10,1,'.'); DisplayOneChar(11,1,0x30+wei1); DisplayOneChar(12,1,0x30+wei0); void temer1() interrupt 3 uchar temp; EX1=0; P1=0xfe; temp=P1; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) delay(5);temp=P1; temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0) temp=P1; switch(temp) case 0xee:num=1;n=7;k=1,s+;break; case 0xde:num=2;n=8;k=1,s+;b