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干扰电压的平均值为零，对输出就不产生影响。尤其对本系统，缓慢变化的压力信号，很容易受到工频信号的影响。故而采用双积分型A/D转换器可大大降低对滤波电路的要求。作为电子秤，系统对 AD的转换速度要求并不高，精度上12位的AD足以满足要求。另外双积分型A/D转换器较强的抗干扰能力，和精确的差分输入，低廉的价格。综合的分析其优点和缺点，我们最终选择了ICL7109。ICL7109输出12位二进制码，且与微处理器有较好的兼容性，可与AT89C52直接相连，接口原理图见图2-2。
图2-2AT89C52与IC7109的连接
A/D转换器ICL7109的输入电压变化范围是-10V～+10V，传感器的输出电压信号在0～20mv左右，因此放大器的放大倍数在500～600左右。由于 ICL7109对高频干扰不敏感，所以滤波电路主要针对工频及其低次谐波引入的干扰。因为压力信号变化十分缓慢，所以滤波电路可以把频率做得很低。ICL7109 主要有如下特性：(1)高精度(精确到 1/212=1/4096)；(2) 低噪声(典型值为 15μVP-P)；(3)低漂移(<1μV/℃)；(4)高输入阻抗(典型值 1012?)；(5)低功耗 (<20mW)；(6)转换速度最快达 30 次/秒，当采用 3.58MHz 晶振作振源时，速度为 7.5 次/秒；(7)片内带有振荡器，外部可接晶振或RC 电路以组成不同频率的时钟电路；(8)12 位二进制输出，同时还有一位极性位和一位溢出位输出；(9)输出与 TTL 兼容，以字节方式(分高低字节)三 态输出，并且具有 VART 挂钩方式，可以用简单的并行或串行口接到微处理系统；(10)可用 RVNHOLD(运行/保持)和 STATUS(状态)信号监视 和控制转换定时；(11)所有输入端都有抗静电保护电路。
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ICL7109需要接入低压基准电源，其V+管脚接电源MC1403的管脚2。
图2-3 低压基准电源MC1403
本系统采用直接接口方式，7109 的 MODE 端接地，使 7109 工作于直接输出方式。振荡器选择端(即OS 端，24 脚)接地，则 7109 的时钟振荡器以晶体振荡器工作。由传感器传来的微弱信号经放大器放大后为 0～5V，这时噪声的影响不是主要的，可把积分电容 CINT选大一些，使 CINT=2CAZ，选 CINT= 0.33μF，CAZ=0.15μF，通常 CINT 和 CAZ 可在 0.1μF 至 1μF 间选择。积分电阻 RINT 等于满度电压时对应 的电阻值(当电流为 20μA、输入电压=4.096V 时，RINT=200k?)，此时基准电压 V+RI 和 V-RI 之间为 2V，由电阻 R1、R3 和电位器 R2 分压取得。本电路中，CE/LOAD 引脚接地，使芯片一直处于有效状态。RUN/HOLD(运行/保持)引脚接+5V，使A/D 转换连续进行。
A/D 转换正在进行时，STATUS 引脚输出高电平，STATUS 引脚降为低电平时，由 P2.6 输出低电平信号到 ICL7109 的 HBEN，读高 4 位数 据、极性和溢出位；由 P2.7 输出低电平信号到 LBEN，读低 8 位数据。本系统中尽管 CE/LOAD 接地，RUN/HOLD 接+5V，A/D 转换连续进 行，然而如果 89C52 不查询 P1.0引脚，那么就不会给出 HBEN、LBEN 信号，A/D 转换的结果不会出现在数据总线 D0～D7 上。不需要采集数据 时，不会影响 89C52 的工作，因此这种方法可简化设计，节省硬件和软件。STATUS作为中断请求信号与单片机的中断输入端相连。由于采用了3.58MHz的晶振并经58分频，故7109完成一次转换所需的时间为T=8192（脉冲周期）×58/3.58=132.72ms,即转换速率为7.5次/秒。7109输出的12位数据及极性、过量程标志分别由HBEN和LBEN控制，分两次送入单片机。
2.2 单片机控制系统
该智能电子秤采用ATM公司的AT89C52作为CPU，它是一种低功耗高性能的八位CMOS微控制器，与MCS-51微控制器件兼容本设计的控制电路。单片机各端口的第二功能完全是自动的，不需要用指令来转换。如P3.6、P3.7分别是WR、RD信号，当单片机外接RAM或有外部I/O口时，它们被用作第二功能，它们就自动充当着传输“写”或“读”信号的作用，不能作为通用I/O口时，也就是说，只要CPU执行到MOVX指令，就会有相应的信号从P3.6或P3.7送出，不需要事先用指令说明.P3口的第二功能信号都是单片机的重要控制信号.因此在实际使用时，都是按需要选用其第二功能信号，剩下的才以第一功能的身份做数据I/O口使用。
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图2-4 AT89C52引脚接线图
单片机的P0口与A/D转换器的数据线、控制线直接相连。键盘、显示器通过8279与单片机相接，单片机的P1口与8279的数据口相接，键盘的行线接8279的RL0—RL3， SL0—SL3经74LS138译码输出，连接键盘的列线， SL0—SL3又由74LS154译码输出到显示器LED的各个位的公共阴极。输出线OUTB0—OUTB3、OUTA0—OUTA3作为一个8位段选码数据输出端口，在连接32键以内的简单键盘时，CNTL、SHIFT输入端可接地。74ALS244芯片是8279作为LED数码管显示器的段选码输出端口的同相驱动芯片。
单片即扩展一个8279芯片，所以需要接一个锁存器74LS373。LE脚，接AT89C52的PSEN脚，OE和GND脚分别接正负电源，管脚Q1和VCC分别接接8279的A0和V+管脚，D1-D8分别接8279的DB0-DB7。如下图所示。
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图2-5 锁存器74LS373的引脚接线图
2.3键盘显示接口电路
本设计系统除了前面所述的四个结构外，还需要用到人机联系部件以便接收各种命令和数据，即价格，重量的数据输入清零。集成芯片8279就是如上所述的一种功。能较完善的键盘接口电路，它还具备显示接口的功能。
图2-6 8279引脚图
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8279芯片作为通用接口电路，一方面接受来自键盘的输入数据并进行预处理，另一方面实现对显示数据的管理和对数码显示器的控制。 2.3.1 8279的功能及工作原理
8279是Intel公司生产的通用可编程键盘和显示器I／O接口部件。利用8279，可实现对键盘显示器的自动扫描，并识别键盘上闭合键的键号，不仅可以大大节省CPU对键盘／显示器的操作时间，从而减轻CPU的负担，而且显示稳定，程序简单，不会出现误动作。
8279主要由下列部件组成，各部件的作用以及引脚的作用如下：
(1)I／O控制和数据缓冲器
双向的三态数据缓冲器将内部总线和外部总线DB0—DB7，用于传送CPU和8279之间的命令，数据和状态。CS为片选信号。当CS为低电平时，CPU才选中8279读写。A0用以区分信息的特性。当A0为1时，CPU写入8279的信息为命令，CPU从 8279读出的信息为8279的状态。当A0为0时，I／O信息都为数据。
(2)控制逻辑
控制与定时寄存器用以寄存键盘及显示器的工作方式，锁存操作命令，通过译码产生相应的控制信号，使8279的各个部件完成一定的控制功能。定时控制含有一些计数器，其中有一个可编程的5位计数器，对外部输入时钟信号进行分频，产生100kHz的内部定时信号。外部时钟输入信号的周期不小于500ns。
(3)扫描计数器
扫描计数器有两种输出方式。一种为外部译码方式(也称编码方式)，计数器以二进制方式计数，4位计数状态从扫描线SL0～SL5输出，经外部译码器译码出16位扫描线，另一种为内部译码方式(也称译码方式)，即扫描计数器的低二位经片内译码器译码后从SL0一SL5输出。 (4) 键输入控制
这个部件完成对键盘的自动扫描，锁存RL0～RL7的键输入信息，搜索闭合键，去除键的抖动，并将键输入数据写入内部先进先出(FIFO)的存储器RAM。
(5)FIFO RAM和显示缓冲器RAM
8279具有8个先进先出(FIFO)的键输入缓冲器，并提供16个字节的显示缓冲器RAM。8279将段码写入显示缓冲器RAM，8279自动对显示器扫描，将其内部显示缓冲器RAM中的数据在显示器上显示出来。IRQ为中断请求输出线，高电平有效。当FIFO RAM缓冲器中存有键盘上闭合键的编码时，IRQ线升高，向CPU请求中断，当CPU将缓冲器中的输入键的数据全部读取时，中断请求线下降为低电平；SHIFT、CNTL／STB为控制键输入线，由内部拉高电阻拉成高电平，也可由外部控制按键拉成低电平RL0～RL7为反馈输入线，作为键输入线，由内部拉高电阻（或称为上拉电阻）拉成高电平，也可由键盘上按键拉成低电平。SL0～SL5为扫描输出线，用于对键盘显示器扫描。OUTB0-5、OUTA0-5为显示段数据输出线，可分别作为两个半字节输出，也可作为8位段数据输出口，此时OUTB0为最低位，OUTA5为最高位。BD为消隐输出线，低电平有效，当显示器切换时或使用显示消隐命令时，将显示消隐。RESE为复位输入线，高电平有效。当RESET输入端出现高电平时，8279被初始复位。 2.3.2 键盘电路
键盘与8279之间需要译码器74LS138。其工作原理如下： 当一个选通端（E1）
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