模拟电子秤仿真实验报告 - 图文(3)

2019-08-29 21:56

由于Proteus没有测重量的应变式传感器器件,所以在这里我们用四个电阻和一个电位器来模拟传感器的工作原理。采用如图3.4所示电路图连接:

Uo

图3.4 模拟传感器电桥

其中、R2?R4?100?;R1?RV1?R3?350?;图中所示Uo为传感器采集到的电压信号,

Rv1=1.5?,R3=348.5?,所以Uo的变化范围为0~~5mV

2、微小电压信号差分放大电路的搭建:

在实际应用中,此种放大电路能够有效的降低噪声对正常信号的影响。在本次模拟中能够有效的完成1000倍的放大,将最大0~~5mV的电压信号放大为最大0~~5V。连接电路图如图3.5所示:

具体推套方式如下:

u3?u4u?u?12

RV7?RV2?RV6RV2?u3?u4RV7?RV2?RV6?;u1?u2RV2

?RV7?RV6;?u3?u4R?1?2V7u1?u2RV2u3u?5R7?R5R5u4?uOu5?uO?R6?R8R8

u3uuOu4??O?

R7?R5R7?R5R5R7?R5u3?u4uOuO??

R7?R5R5R7?R5

?uORR?(1?2V7)5

u1?u2RV2R7根据以上推套,我们要实现1000倍的放大,则只需确定RV2、RV7、R7、R5四个电阻的阻值即可。本次设计中我们取RV2?1K?、RV7?185K?、R7?10K?、R5?20K?,只需调节

RV2和RV7、RV6即可达到1000倍,应当注意的是:RV7、RV6的调节幅度应该始终保持一样。

U1 U3 U5 Uo U2 U4 图3.5

U5

3、ADC0832与51单片机及LCD的连接电路:

关于ADC0832与单片机的连接方法在前面已经提过,在此不赘述了,我们选用CH0作为信号输入通道;

关于AT89C51的:

P1.0——P1.2口分别接ADC0832的片选使能端CS、时钟信号端CLK、数据输出端DIO,其中P1.6接MM74C922的输入提示端DA,P1.7接蜂鸣器;

图3.6 ADC0832与51单片机及LCD的连接电路

P0端口接上拉电阻作LCD的D0——D7数据输入端;

P2.0——P2.7依次接LCD的数据指令控制端A0、LCD前半部分使能端E0、LCD后半部分使能端E1、LCD读写控制端RW以及MM74C922的四位数据传输断A、B、C、D。

(具体连接如图3.6)

4、键盘解码器MM74C922以及4*4键盘的连接电路: 关于MM74C922 的电路连接如图3.7所示

图3.7 MM74C922与矩阵式键盘的连接电路图

四、设计结论

1、单价能够由键盘输入:

当开启仿真时,在没有调节模拟传感器的前提下,LCD的显示如图4.1所示

图4.1

当有重物时,LCD的显示如图4.2所示,重量的显示范围理论上为0.0~~99.9kg

图4.2

这时,我们可以在键盘上按下重物的单价,Price的输入理论范围为0~~99元/kg,例如:我们输入单价“15”,LCD的显示如图4.3所示:

图4.3

这时,我们只需要按下“确定”键,就可以得到总价了,LCD的显示如图4.4所示:

图4.4

应当注意的是:?、在每次使用前都应当按一下“归零”键,来防止前次使用时使用过去皮功能;?、在单价的输入程序中,当你按下了两位数后,数字键就应失效了,不能继续输入,若想重新输入,则按下“归零”键即可,例如:输入“15”,若我们按下1和5后继续按7,则第三次按

键是无效的,不会显示在LCD上;?、且,我们在写程序中应当加入防止重键的功能;④、若单价只有一位数,则lCD只显示一位数,不会出现“01”的情况,后面的重量、总价原理相同;

2、重量的精度能够达到十分之一千克:

理论上是达到要求了,但是由于我们用的是一个电位器来模拟传感器的电阻变化,而这个电位器只能1%的增加,而这1%换算到电压的改变就为0.05mV,算上电压与重量的关系1mV对应15kg,则电位器每增加1%重量就应该增加0.75kg左右。如图4.5a和图4.5b所示

图4.5a为当电位器调节到60%的时候,采集到的重量为48.0kg; 图4.5b为当电位器调节到65%的时候,采集到的重量为51.8kg;

?weight?weight65?weight60

=3.8kg

所以、平均变化为0.76kg

图4.5a

图4.5b

3、去皮的功能:

例,在图4.5b的显示情况下我们使用“去皮”的功能即按下“去皮”键,LCD的显示如图4.6所示:

图4.6

应当注意的是:在使用了去皮功能后,应当做归零操作。 4、按键有提示音:


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