電子秤課程設(shè)計系統(tǒng)分析

電子秤系統(tǒng)分析20小型電子秤的系統(tǒng)構(gòu)成89C2051作為測量儀表的核心，使得整個系統(tǒng)構(gòu)造簡潔，功能強大，性價比高。電子秤測量系統(tǒng)的工作原理:A/D轉(zhuǎn)換器。A/DV/F型積分轉(zhuǎn)換器，它將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的以脈沖序列方式的頻率輸出。單片機89C2051嚴格掌握每一次采樣時間，,把當(dāng)次的采樣校正有兩個內(nèi)容，EEPROM型號為24LC02〔砝碼〕作為秤重對象放入托盤，按“校正”鍵，單片機將采樣值記錄下來并通過計算將的斜率存入24LC02B。這兩種校正的方法如下：〔1〕零點校正：電子秤的長期使用，由于傳感器，放大器的零點漂移，使校正實際上把零漂值存儲起來以后每次側(cè)重時采樣值調(diào)整：Xy=Xi -Δ去除零漂誤差。斜率校正：系統(tǒng)除了零點漂移不行避開外，秤重機構(gòu)的靈敏度，放大器的增益也會受到使用時間的影響而發(fā)生變化，斜率校正實際上是滿度調(diào)整。關(guān)系式： K=f/XyK為斜率，f為采樣頻率，Xy荷重。21斜率校正放大器：敏度，一般承受4式：VRR

E (3-2)明顯,由應(yīng)變元件構(gòu)成全臂差動電橋的輸出信是微弱的,必需通過信號放大才有讀數(shù)意義。。圖22 一次與二次儀表本系統(tǒng)承受單電源工作的運算放大器與電橋電路連接成反向放大電路。思考：為什么承受單電源工作的運算放大器？放大器輸出: V1R2R

E (3-3)R R0〔0~5V〕，且留有肯定的余量。選擇3.5V,估算放大器增益:kf R0

68K

567 (3-4)7.8mV。即,最大輸出 Vmax kfVm5677.84422.6mV 4.42V因設(shè)置了衰減系數(shù)為0.8,所以實際輸入給V/F模數(shù)轉(zhuǎn)換器的最大輸入電壓為3.54V。V/FLM331A/D轉(zhuǎn)換器。其特點是：體積小，精度高，價格低，串行輸出，占用CPU的I/O線少。其最突出的缺乏之處是轉(zhuǎn)LM331〔1〕最大線性度0.01%，〔2〕滿量程頻率范圍1HZ～100KHZ圖23 LM331的簡化功能框圖工作原理：23為電壓/LM3311.9V2腳,外接RS

形成基準電流 I=1.9/R〔I=50～500uA。 輸SVin

61KRLVX

作為閾值電壓。 在單脈沖定時器上設(shè)有定時比較器，一個輸入端2/3VCC

作為參考電壓，另一個輸入端接引腳5。 V>2/3V5 CC

單脈沖定時器內(nèi)RS

觸發(fā)器產(chǎn)生復(fù)位信號使K斷開,又迫使驅(qū)動晶體管截止。復(fù)位后使引腳5與地短接，電容C1

上的電荷釋放，電壓下降。使V</3V5

,這個單脈沖定時器的定CCt1.1RCV送比較器與VXK

=0,11 in cLV>VRKCin X S LX X

。輸入比較器翻轉(zhuǎn),迫使單脈沖定時器產(chǎn)生復(fù)位信號使Kin

L L X in波形分析：RS

觸發(fā)器產(chǎn)生復(fù)位信號使K斷開,又迫使驅(qū)動晶體管截

為高點平，V<VC充電。使VVV

。此時驅(qū)3 X in L X X in動晶體管導(dǎo)通。從波形圖看，V>V后，要關(guān)閉K是發(fā)生在V>2/3V時刻，而使X in 5 CC驅(qū)動晶體管截止是在V<VX in

CL

充電平均電流：IAVE

=i*t*Fout

，CRL L放電電流V

/R。 明顯，LM331工作時：充電平均電流=放電電流:X LI itF

in LV /R

VFout inAVE

out

in L

R itLV /R V RF in L in s

(35)out

1.9/Rs1.1RC1 1

2.09RL

RC11圖24 LM331的工作波形組合型顯示器本系統(tǒng)承受的顯示是內(nèi)含驅(qū)動規(guī)律電路，盡管無法解剖這個電路，但依據(jù)外25是顯示器外部引腳圖，可以知道它是一串行3個引腳，分別定義為：CLOCK：時鐘節(jié)拍，它確定了傳輸顯示數(shù)據(jù)的波特率；DATA：數(shù)據(jù)線，傳輸顯示數(shù)據(jù)脈沖序列；ON/OFF：掌握信號，依據(jù)時序要求，掌握刷〔ON，保持〔OFF防止顯示器在線數(shù)據(jù)因受干擾喪失。在顯示器上刷顯示數(shù)據(jù)時，掌握信號“ON/OFF”處于“OFF”狀態(tài)，鎖存線送移位存放器。由于每次僅刷一位數(shù)碼管的數(shù)字，故這種顯示方式仍為動態(tài)掃描形式。單片機承受定時中斷效勞程序，進展定時刷。圖25 電子秤的顯示電路三.單片機的主控程序89C2051芯片89C2051MCS-51P1，P2PSEN，ALE，EA，P3.7(RD)。具有很強的驅(qū)動功能,可以直接帶負載(20Ma).其他保存下來的引腳與原來的功MCS-51的。89C2051只有P1，P3口作為I/O如圖25P1.5～P1.7負責(zé)輸出顯示數(shù)據(jù);P1.2～P1.4負責(zé)鍵盤輸入;P3.2,P3.389C2051功能單片機的性能價格比高。26小型電子秤的鍵盤與顯示器接口電子秤工作流程T0/T1RAM預(yù)設(shè)等，這些工作是依據(jù)系統(tǒng)要求而設(shè)定的。如MAIN:CLRAMOVP1,A； P1口清零。MOVTMOD#51H；T0為定時器，且自動賦初始值。MOVTH0,#0F8H；設(shè)置定時器初始值。MOVTL0,#0CHMOVR6,#80h；將內(nèi)部RAM清零，范圍#20H～#7FH。MOVR0,#20hCLRAMMM: INC@R0,AR0DJNZR6,MMMMOVSP,#40H； 堆棧入口地址為#40。SETBEA 翻開中斷SETBTR0; 啟動定時器計數(shù)。CLR20H； 掌握標志號預(yù)置。?????鍵盤治理程序，單片機的鍵盤設(shè)計可以有兩種方式來實現(xiàn)。一種是中斷法，即在系統(tǒng)運行時任何時刻按下其中任一個按鍵都會向單片機提出中斷申請。單片機馬上響應(yīng)，停頓當(dāng)前工作轉(zhuǎn)入中斷效勞程序。完成人機對話后再連續(xù)原來的工但是有時會帶來不利的因素，如電子秤處在信號采集時一旦中斷，信號采集數(shù)據(jù)遭到破壞，讀數(shù)發(fā)生明顯錯誤。另外為了隨時接收中斷，外部中斷始終開放著，簡潔受到電磁干擾的影響，導(dǎo)致誤操作。另一種是查詢方式，即在規(guī)定時刻才主動詢問外部是否有按鍵按下，假設(shè)覺察有按鍵信號，接下來依據(jù)按鍵入口位置來打算進展何種治理工作。這種方式受到時間段限制，敏捷性不夠并且程序編制比較困難。但是它能保證數(shù)據(jù)采集的完整性，也能防止電磁干擾的影響。本系統(tǒng)承受的是查詢方式鍵盤治理。圖28所示，電子秤儀表設(shè)有三個鍵位，分別執(zhí)行零點校正，斜率校正和任務(wù)確定。當(dāng)開機后覺察消滅空載條件下讀數(shù)不為零，就按零點校正鍵會自動復(fù)零。在秤臺上放入一個標準砝碼，觀看儀表讀數(shù)是否符合砝碼重量，假設(shè)存在誤差，就按斜率校正鍵會自動調(diào)整斜率K值來滿足測量范圍。任務(wù)確定鍵是切換儀表狀態(tài)，是處在校正還是秤重。中斷效勞程序主要是完成定時對顯示器各數(shù)碼位進展刷，實現(xiàn)動態(tài)顯示。V/F〔100〕。如下#30H～#33HAMP1.7,P1.6,#6CH間計數(shù)器。P1.0～P1.328TOB:

PUSHPSWPUSHACCSETBPSW.3SETBPSW.4CLRP1.6ANLP1,#0F0HMOVA,3FHMOVR0,AMOVA,@R0MOVR7,#08HADDA,#1EHMOVCA,@A+PCSSS: CLRCCLRP1.6NOPRLCAJCSST1NOPCLRP1.7AJMPSST2SST1: SETBP1.7SST2：SETBP1.6CLRP1.6DJNZR7,SSSAJMPBBBNOPDBDB3FH,06H,5DH,4FH,66H,6BH;7BH,0EH,7FH,6FH,7EH,7CH;“0,1,2,3,4,5“;“6,7,8,9,A,P,“七段碼表格。DB39H,76H,79H,78H,0BFH,86H;“C,H,E,F,0.1.“BBB:MOVA,3FHCJNEA,#30H,RR1SETBP1.0AJMPRR5RR1: CJNEA,#31H,RR2SETBP1.1AJMPRR5RR2: CJNEA,#32H,RR3SETBP1.2AJMPRR5RR3: CJNEA,#33H,RR4SETBP1.3RR4:MOVA,#2FHRR5:INCAMOV3FH,AMOVA,6CHINCAMOV6CH,APOPACCPOPPSWRETI2.電子秤工作流程圖27 電子秤主程序流程四.電子秤原理圖1.紅色引線2.3.綠色引線黑色引線C30.01C40.1C8μ4.白色引線C21R10.0124100KR32KR5100KJM96ANLMC660AIM+6VJM96ANLMC660AIM+6V220 F3C10.01R268KR48.2KC50.1+6VIC4R76.8KIC2C910μFP1.7P1.