由于其激励电压越高，准确度越高的特性，本次设计使用10V电源供电。
2.2信号放大电路的设计与选择
由上文中可知，10V单电源供电的压力传感器输出最大值只有10mV，stm32的AD量程为0~3.3V，则可以放大330倍。
此处由于信号源仅有10mV，并且放大倍数较大，选用AD620N仪表放大器而非一般的运算放大器做放大电路，以得到较高的精确度和输出电压的良好的线性性。
放大电路为：
图3 运算放大器电路
AD620是一种低功耗，高精度的仪表放大器，它只需要一个外界电阻，即可设
置各种增益（1到1000）。AD620N与分离元件组成的仪表放大器相比较具有体积小，功耗低，精度高等优点。电源电压上±15V均可以。之前曾经使用正5V的单电源供电，但是使用时发现输出电压在1.3V到3.6V之间，由于分度值的要求，不能满足本题的要求，故选用双电源供电。此处使用±10V的双电源供电。
Rg?49.9kΩG?1由此公式可计算出我们所需要的电阻，放大330倍约需要使用150
Ω电阻。
2.4电压跟随器电路设计
由于精度要求，为了降低信号的噪声，此处增用一个电压跟随器电路已达成接近滤波的效果。
电压跟随器的显著特点就是，输入阻抗高，而输 出阻抗低。一般来说，输入阻抗可以达到几兆欧姆， 而输出阻抗低，通常只有几欧姆，甚至更低。
在电路中，电压跟随器一般做缓冲级(buffer)及 隔离级。因为，电压放大器的输出阻抗一般比较高， 通常在几千欧到几十千欧，如果后级的输入阻抗比较 小，那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电
阻中。在这个时候，就需要电压跟随器进行缓冲。起到承上启下的作用。电压跟随器还可以提高输入阻抗，可以大幅度减小输入电容的大小，为应用高品质的电容提供保证。
此处采用如图所示的电路。经过电压跟随器处理的信号噪声有明显的减少，使数据的稳定性提高。
信号部分（AD620N仪表放大器和LM358电压跟随器）的电路如图所示
2.5单片机数据处理及控制电路
2.5.1 STM32
STM32系列芯片是由ST公司开发并发布一系列相关固件库以方便开发人员进行开发
的一款实用性强，功能强大，开发较容易的32位微处理器（单片机）。在工业上适用于高性能、低成本、低功耗的嵌入式开发。作为一款32位单片机芯片，它使用了ARM公司的Cortex-M3高性能内核，并集成了12通道的DMA处理器，定时器，3个12位的us级的A/D转换器，2通道12位D/A转换器,3个SPI接口,2个IIC接口和串行接口UART，并因其集成度之高及价格低廉而被广泛使用。 在目前的时代发展中，电子产品对于传感器的使用逐渐增多，ADC功能也相应变得重要。而在这方面，STM32系列芯片上集成的外设ADC也可以算得上非常强大。增强型产品（STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE系列为ST推出的增强型产品）内嵌3个12位的ADC,每个多达21个外部通道，可以实现单次或多次扫描转换。ADC的结果可以左对齐或右对齐的方式存储在16位数据寄存器中。
对于ADC来说，分辨率，转换时间和ADC类型是最重要的。32的外设ADC有12位的分辨率，不能直接测量负电压；转换时间是可编程的，采样时间最短为1μm；ADC类型则是逐次比较性的ADC。ADC的参考电压引脚分别为VREF+（模拟参考量正极），VDDA（模拟电源）,VREF-（模拟参考负极）,VSSA（模拟电源地）和模拟量输入脚（16个）。在过程中，输入信号经过通道被送到ADC部件，ADC部件需要收到触发信号才开始进行转换，如EXTI触发，定时器触发或软件触发。ADC部件接收到触发信号后，在ADCCLK时钟的驱动下对输入通道信号进行采样，并进行模数转换，其中ADCCLK是来自ADC预分频器的。得到的数据被保存在16位的规则通道寄存器中，可以通过CPU指令或DMA把它读取到内存（变量）中。
在ADC的程序设置上，可以设置多种模式，如同步注入模式，同步规则模式等，并可以进行多通道的轮流采集等设置，功能强大，简便易用。
32系列芯片不仅有强大的ADC，还有同样强大的定时器功能。在定时器方面，STM32有
8个16位的定时器，其中TIM6，TIM7为基本定时器，TIM1，TIM8是高级定时器，其他为通用定时器。这些定时器有定时，信号频率测量，信号的PWM测量，PWM输出，三相六步电机控制及编码器接口等功能。
图6. STM32单片机引脚图
2.5.2单片机的引脚连接关系
单片机与矩阵键盘的连接：
GPIOPC1--PIN1 PC2--PIN2 PC3--PIN3 PC4--PIN4 PC5--PIN5 PC6--PIN6 PC7--PIN7 PC8--PIN8 单片机与OLED屏幕的连接：
GPIOPA3--CS PA4--RST
PA5--DC PA6--SCLK(D0)
PA7--SDIN(D1) 3.3V--VDD+(非单片机引脚) GND--GND（非单片机引脚） 单片机与传感电路的连接：
VCC--3.3V GND--GND PA1--电压跟随器的信号口 其中PA1复用ADC1功能。
第三节 软件程序的设计与选择
3.1软件程序计算
经过放大，滤波与电压跟随器的信号电压从adc中取值，经过20组测量数据，我们测量出了电源电压（伏）与重量（千克）的关系（数据没有保存，测试成功之后只留下了变换函数），经过非线性校准之后的函数为 ( )/1000。
3.2最终软件程序（部分）
RCC.c，OLED.c，ADC.c，TIM.c，keyboard.c，main.c。 其中adc.c如下： #include \#include \
extern float mass; extern float mass0; extern float mass_get; extern u8 danjia[4]; extern u8 danjia_point ; float adc_get[1000]; extern float mass00; extern float adc; u8 x;
void ADC_Config(void) {
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 ;//| GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;