1、电源的抗干扰措施
普通用电中含有多种高次谐波,它们很容易经电源进入单片机系统,还有一些射频发射、电磁波等也会由电源线感应反馈进入单片机系统造成干扰。因此,在电源电路中必需采取有效地滤波措施,来抑制这些高频干扰的侵入。电源滤波的一般方法是在电源变压器初、次级分别设置低通滤波器和线间电容滤波器,使50Hz市电基波通过,而抑制掉高频信号。此外在变压器的初、次级之间均采用屏蔽层隔离,其中初级屏蔽层接大地,次级屏蔽层接系统逻辑地,以减少其分布电容,提高抗共模干扰的能力。 2、信号传输通道的抗干扰措施
信号传输通道包括系统的前向通道和后向通道,其主要干扰有:杂散电磁场通过感应和辐射方式进入通道的干扰;由于地阻抗耦合、漏电流等因素产生的加性干扰;以及因传输线衰减、阻抗失配等因素引起的乘性干扰。对于这三类干扰,可以采用以下几种措施加以排除。 (1)光电隔离技术
光电耦合器对干扰信号具有良好的隔离性能,一是它的输入阻抗很小,约为100fl-lldl,而干扰源内阻则很大,通常为105Q~108Q,因此能分压到光电耦合器输入端的噪声很小;二是光电耦合器输入部分的发光二极管是在电流状态下工作的,即使干扰噪声有较高的电压幅度,但由于能量小,不能提供足够的电流使发光二极管发光而被抑制掉;三是光电耦合器的输入回路与输出回路之间分布电容极小,绝缘电阻很大,回路一边的干扰很难通过光电耦合器馈送到另一边去。因此,采用光电耦合器可将单片机与前向通道、后向通道及其他部分从电气上隔离开来,能有效地防止干扰信号的侵入。 (2)接地技术
本系统既有模拟电路又有数字电路,因此数字地与模拟地要分开,最后只在一点相连,如果两者不分,则会互相干扰。 (3)输入输出信号线采用屏蔽双绞线
屏蔽双绞线对于静电干扰和电磁干扰有很好的抑制作用,有条件的话应尽量采用。但使用中应注意:
? 线缆敷设时不要过分用力或使电缆打结、避免弯曲超过900、避免过紧地缠绕电缆,
以保护双绞47线的扭绞状态;
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? 做线时,避免损坏线缆的外皮、不要切坏线缆内的导线; ? 接线时,双绞线的开绞长度尽量小,不要超过20mm; ? 双绞线的屏蔽层采用设备端单端接地方式。
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4 系统软件设计
本系统程序使用模块化的程序设计思想,主程序通过调用子程序以实现各部分功能。先进行软件的总体设计,然后进行各功能模块设计。
4.1 主程序设计
电子秤需要有数据采集、处理、存结果、送显示的运行过程。根据这一要求,电子秤的信息采集与处理分三个阶段:在微处理器的控制下,经传感器转换的电压信号通过输入电路送入A/D转换器处理,存入到数据存储器中;微处理器对采集的测量数据进行必要的数据处理,把数据信号处理为显示所要求的信号格式,通过输出接口电路输出并显示。主流程图见图4-1所示:
开始单片机初始化、LM4229进入欢迎界面、ADC0832初始化载物台是否有重物Y单片机存储ADC0832采样值N是否输入商品代码按键Y单片机执行计算并将结果送LM4229显示N测量结束键是否按下Y结束N
图4-1 主程序流程图
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4.2 LM4229液晶显示驱动程序
开始写入控制字写入初始行Y是否换行?N全部数据已写完?Y结束N
图4-2 LM4229液晶显示驱动程序流程图
LM4229液晶能够显示比较复杂的汉字和图形,首先必须对其写入控制操作字,包括图形的显示方式,字体的模式。然后写入初始行地址,指针自动左移,直到写完全部数据为止。
write_data(place&0xff); //写入地址高位 write_data(place/256); //写入地址低位 write_com(0x24); //地址设置 write_com(0xb0); //设置数据自动写
write_data(ASC_MSK[(c1-0x20)*16+k]); /*---例如:0的ASCII码为0x30, 在ASC_MSK中的位置为0x10*16 ---16字节字码依次写入LCD---*/ write_com(0xb2); //自动复位 place=place+30;
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4.3 ADC0832采样程序
开始拉低CS、拉高CLKDATA右移八位?Y拉高CS、拉低CLK,返回数据N结束
图4-3 ADC0823采样程序流程图
单片机通过拉低CS、拉高CLK来启动ADC0832进行外部压力传感转换后的电压信号进行采样,每产生8个CLK脉冲,DATA获得一位完整的8bit数据,此时MCU发送中断请求,拉高CS,拉低CLK,并将数据DAT返回。
4.4 键盘程序
本设计中采用了4×4矩阵式键盘,单片机定时进行查询。首先单片机发送行扫描代码,然后进行列扫描,当发现某一列出现了低电平时,即返回相应的键盘值。若没有发现则说明当前行没有键按下,行扫描右移一位,继续执行列扫描。
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