压力传感器称重系统(8)

2019-03-11 15:35

五邑大学本科毕业设计

开始的时候,电路没有采用74HC02反相器,直接利用单片机高电平驱动ADC0809,忽略了单片机复位的时候,所有管脚均为高电平,导致ADC0809常误动作。经过分析,采用了反相器后,单片机利用低电平作为选通信号,程控器的工作稳定性大大提高了。由于LED是在开发板上,七段数码管的显示亮度不错,情况比在PCB板上好多。

4.5体会

这次毕业设计是我MCS-51系列单片机开发的第一个作品。一开始对单片机外围电路的理解是很模糊的,觉得有点难度。随着时间的推移,逐渐熟悉了单片机通信,数码管的原理,还有基本外围电路及其编程。另外,开发单片机应用系统不仅仅是单片机本身技术上的问题,我们还需要了解相关专业的知识。比如,压力传感器、A/D转换器、74HC02芯片的一些概念。只有理解这些芯片的基本概念,才能编写出合乎逻辑的控制程序来。还有,以前学习标准的C语言,根本体会不了它的本质意义。这次毕业设计的编程是采用C语言,我体会到C确实能操作实实在在的硬件,尽管那些硬件已被封装成一些符号了。

这次毕业设计从查找资料,画原理图、PCB,制作电路板,编程调试到写总结论文,整个过程充分运用了大学四年来所学的专业知识,每一步都得到了充分地锻炼和能力的提升。通过这次毕业设计,对单片机开发技术有了感性和理性地认识,更加坚定了我今后从事单片机硬软件开发的信念。

不过这次毕业设计还有一些重要的功能没有实现。同时,本信号机只是单片机的简单扩展而已。全面提高单片机应用系统的设计和开发技术,有待将来于的努力。

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结 论

基于单片机控制的电子称重系统,通过放大器放大信号,A/D模数转换,达到压力监控的功能。利用51单片机来控制,实现了容易操作、功能丰富,可以扩展声光提示的设计要求。

在系统的软件设计过程中,我力求做到程序精简、功能齐全、运行稳定可靠,充分发挥了C语言编程的灵活性,编写出符合要求的程序。由于以前学单片机时只用汇编编程,也没有做过硬件,因此,用C语言编起来犹为吃力,得到许多教训。但自己通过独立思考,到图书馆、网上查找资料,虚心向向老师、同学请教,都一一把困难解决,顺利完成了毕业设计的要求。

采用Protel 99se设计制作原理图时,参考了大量的专业技术书籍,做到深刻理解系统的工作原理,设计出合理可靠的电路。设计完原理图,画PCB也不能急躁,要有耐心地连接每一根线。 同时,也令我更加熟悉了PROTEL的使用方法。装焊元器件的过程中,学会了学多检测元器件的方法,对日后的工作有很大的帮助。

从设计的过程中,也发现了许多不足,例如,对元器件的性能、型号非常生疏,去买元器件时,连压敏电阻的读书都搞不清楚;可控硅的特性不熟悉,导致装错引脚;封装画的不够精确等等。再有就是,网上查找资料的速度慢,查找得不够准确,看英文资料存在很大的障碍。希望自己以后能在这些方面多下功夫学习,令自己的知识更全面。

设计虽然基本符合毕业设计的要求,但还存在着许多需要改进的方面:

(1)编程过于烦琐,令程序存在不稳定的因素;由于时间的紧迫,功能方面只实现了电压的显示功能,如果时间充裕,可以对程序进行修改、添加其发音功能程序。

(2)硬件电路方面的电源选择、抗干扰能力都没有用专门的仪器进行试验,令系统的稳定性存在很大的隐患。电路只控制直流低压的通断,其运行的稳定性还有待论证。

此外,本设计涉及A/D模数具有非常大的实用价值,电路制作,电子产品开发都要用到这方面的知识。通过适当改变硬件配置,以及适当修改程序,还可以开发成具有各种功能的电子秤。因此,它在工业领域它具有十分广阔的应用前景。

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致 谢

在多数人看来,完成普通大学本科毕业设计是极其微不足道的,但于我而言,却是人生的一个新起点。能够顺利完成毕业设计,首先要感谢王洪涛老师的悉心指导,在此,向王洪涛老师表示衷心的谢意。其次,感谢五邑大学对我的培养,感谢刘焕成导师、电子实验室的罗老师的关怀,感谢五邑大学所有给我授过课的老师,感谢他们指导我走完大学四年的人生之路。

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参考文献

1 赵广平,孙雯萍,孙建军. 电子称重技术现状及发展趋势,1996年3月:1-3. 2 刘九卿. 展望21世纪初电子称重技术的发展,1999年6月:2-6.

3 郭成锐,林呵谢.压阻式MEMS压力传感器工作原理与分析,2007年7月:1-3. 4 张岩,胡秀芳.传感器应用技术.福建科学技术出版社,2005年11月:73-82. 5 孙以材,刘玉岭等.压力传感器的设计.冶金工业出版社,2000年4月:144-181. 6 刘焕成.工程背景下的单片机原理及系统设计.清华大学出版社,2008年:313-324. 7 龚运新,胡长胜等. 单片机实用技术教程. 北京师范大学出版社,2006年2月:239-251. 8 刘小俊. 基于DEA技术的兼容MCS-51单片机PI核设计.武汉理工大学【硕士学位论文】,2005年5月:25-35.

9 Lozano, JL,Corbera, J,etal. Design of a remote monitoring system for high-speed craft .Journal of Navigation ,2000:53-67.

10 牛余朋,牛傲其. 51单片机C语言的编程技巧,2007年3月:1-3.

11 M B Timmons, G R Baughman. Experimental evaluation of poultry mist -fog systems .Transactions of the ASAE:1983:16-23.

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附录1 AT89S51数据手册

主要性能参数:

1,与MCS-51产品指令系统完全兼容

2,4k字节在线系统编程(ISP)Flash闪速存储器 3,1000次擦写周期

4,4.0-5.5V的工作电压范围 5,全静态工作模式:0Hz-33Hz 6,三级程序加密锁

7,128字节内部RAM 8, 32个可编程I/O口线 9,2个16位定时/计数器 10,6个中断源

11,全双工串行UART通道 12,低功耗的空闲和掉电模式 13,中断可从空闲模唤醒系统 14,看门狗(WDT) 15, 双数据指针

16,掉电标识 17, 快速编程特性

18,灵活的在线系统编程 概述:

AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS 8 位单片机,片内含4k字节的可在线系统编程的Flash程序存储器,器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。ATMEL公司的功能强大,低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。

AT89S51提供以下标准功能;4k字节Flash闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口线,看门狗,两个数据指针,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容,但振荡停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 引脚功能说明:

Vcc:电源电压 GND:地

P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能驱动8个TTL逻辑门电路,对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,

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