基于单片机的电子称传感器课程设计 - 图文(3)

2018-12-27 18:50

图2-3 ADC0804原理图

经过放大电路的信号是模拟信号即模拟量,需要把它变成数字量才能送入单片机控制系统受理,所以需要有A/D转换电路。由对传感器量程和精度的分析可知, A/D 转换器误差应在 0.03%以下 :

8位A/D精度: 2Kg/256=7.812克 12 位 A/D 精度: 2Kg/4096=0.488g 14 位 A/D 精度: 2Kg/16384=0.122g

考虑到其他部分所带来的干扰 ,8位 A/D 无法满足系统精度要求。作为一般小商品称重需求,我们只需要选择12位的A/D转换器就可以了。 双积分型 A/D转换器具有很强的抗干扰能力。对正负对称的工频干扰信号积分为零,所以对50HZ的工频干扰抑制能力较强,对高于工频干扰(例如噪声电压)已有良好的滤波作用。只要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89C52直接相连, 2.4 单片机及外围电路

(1)电源电路

系统没有能量的话还是不会工作的,所以还要有一个电源系统,单片机的标准电源是5V,可以有0.5V较大电压波动,传感器我用的是5V左右的电源,要求工作时电源要很稳定,所以我加了一个0805稳压芯片,它可以输出一个稳定的5V左右的电压。INA118和OP07这连个运放都要求有+5V和-5V的双电源,所以我用了一个迪龙的DLM05-12D05,它可以实现输入12V电压输出+5V和-5V的两路电压。

图 2-4 电源模块原理图

(2)数据处理系统

数据处理系统核心就是单片机,单片机具有结构简单,实用方便,实现模块化,可靠性高,处理功能强,速度快,低电压,低功耗,控制功能强,环境适应能力强。

该智能电子秤采用P89C52X2BN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。以单片机89C52为控制中心,负责接收数据和外接设备的信号,

SHIFT输入端可接地。

(3)数据输出模块原理图

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

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

8279的RL0—RL3, SL0—SL3经74LS138译码输出,连接键盘的列

图2-5数据处理系统

数值的任务。P1口做为数码管的段选数据的输出端口,输出数码管

再处理数据,发出控制信号,以达到所需的要求。单片机的P0口与

的各个位的公共阴极。输出线OUTB0—OUTB3、OUTA0—OUTA3作为一

线, SL0—SL3又由74LS154译码输出,经7407驱动后到显示器LED

的段选信号,P22,P23,P24,P25作为数码管的位选端口,实现数码

数据输出模块由4个8位led数码管组成,实现电子秤输出重量

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、

管的动态显示。

图 2-6 数码管显示

3.系统软件设计

3.1软件设计方法

智能电子秤软件系统设计的基本思想是充分利用微机丰富的软件功能,实现称重过程一系列要求,提高系统可靠性,使得系统性能价格比达到最优。智能电子秤作为一种实时性要求不是很高系统,用软件代替部分硬件功能很合算。

首先,我们通过对软件进行分析,确定那些任务是由软件来完成的。在本系统中,从软件功能来看,其包括执行软件和监控软件两类。执行软件,完成各种实质性的功能,如采集数据,进行滤波处理,价格计算,中断处理,重量、价格的显示都利用软件来完成,不仅使得电子秤的性能提高,以达最高性能价格比;监控软件,用来协调各模块和操作者之间的关系,如本系统中A/D转换、键盘与显示、数据处理各模块的工作。

其次,智能电子秤系统中有着大量的数据计算,各个模块之间进

行信息传递,我们必须数据类型和结构进行规划,对系统内程序存储器、RAM、定时器/计数器和中断源的分配。

最后,完成以上工作后我们就可以进行编程了。在编程时,画出各功能模块的程序流程图,用合适的语言进行编写。 3.2软件流程图

图3-1 主程序模块

软件主要三个方面:一是初始化系统;二是按键检测;三是数据采集、数据处理并进行显示。这三个方面的操作分别在主程序中来进行。程序采用模块化的结构,这样程序结构清楚,易编程和易读性好,也便于调试和修改。程序结构如图3-1所示。

系统程序固化在P89C52X2BN内部的flash存储器中,分为主程序和若干子程序。主程序的功能是系统初始化,管理和调用各个子程序。本设计的程序流程图如图3-2所示。


基于单片机的电子称传感器课程设计 - 图文(3).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:东大18秋学期《统计学》在线作业3

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: