基於單片機的便攜式軸重儀的設計方案：

隨著現代科技的發展，電氣行業現代（dài）化程（chéng）度的不斷（duàn）提*，生活中的電子產品也越來（lái）越（yuè）多。軸重儀是生產生活（huó）中常（cháng）用的稱量裝置，其應用簡單方便、體積（jī）小、稱量速度快，被廣泛地應用於商業、工業、農業、服務業等各（gè）個部門。筆者設計*種以Atmel*的（de）單片（piàn）機AT89C52為核心，結合A/D轉換（huàn）器的*便攜式（shì）軸重儀，其zui大量程為51kg，分度值為5g，檢定分度數（shù）為51000/5=10200，達到了*標準規定的二級秤指標。

　　1便攜式軸重儀的工作（zuò）原理便攜式軸重儀以單片機AT89C52為信息處理核心，外圍（wéi）電路主要有電（diàn）源模塊、信號（hào）采集模塊、信號放大積分模塊、數據儲存模塊、鍵盤及顯示輸出模塊、電壓報警模（mó）塊等部分組成（chéng），其原理圖如*示。電（diàn）源電路為係統提（tí）供+5V直流穩壓電源。當被稱重物體放（fàng）於秤盤（壓力傳感（gǎn）器）上時，傳感器產生與被測物體相對應的電壓信（xìn）號，信號經放大電路放大，積（jī）分電路（lù）初步數字化之後單片機接收，單片機再（zài）進行數字濾波、處理輸出給LCD，顯示被稱物體的質量（liàng），完成稱重功能（néng）。同時還可以通過鍵盤操（cāo）作，實現秤（chèng）初期製（zhì）作時的標定及使用中背光（guāng）等（děng）不（bú）同功能的（de）選擇。軸重儀（yí）還具有電源監測功能，可以完成低電壓（yā）報便攜式軸重（chóng）儀係統原（yuán）理便攜式軸重儀的硬件電路設計（jì）軸（zhóu）重儀的（de）硬件電路設計以AT89C52為核心，設計完成各功能的（de）外圍電路，使係統結構完整，功能（néng）齊全。

　　2.1傳感器電路工作原理秤盤隻是*種為了支撐被稱重物體而（ér）設計的支（zhī）架，重點部件壓力傳感器（qì）安裝（zhuāng）於此部分。壓力傳感（gǎn）器即（jí）為能感受壓力並（bìng）將壓力信（xìn）號轉換成可用輸出信（xìn）號的傳感器。

　　本產（chǎn）品設計中選用電阻應（yīng）變片壓力傳感器（qì），金（jīn）屬電阻應變片選金屬（shǔ）箔應變片。將應變片通過特殊的黏合劑緊密的黏合在（zài）產生力學（xué）應（yīng）變基體上，當（dāng）基體受力發生應力變化時，電（diàn）阻應變片也*起產生形變，由於金屬導體電阻的公式（shì）為R=PL/S，隻要應變（biàn）片的長度或橫截（jié）麵積改變，則應變片的（de）阻值就（jiù）會發生改變，從而使加（jiā）在電阻上的電信號發生（shēng）變化。假如（rú）金屬受外力作用而伸長時，其長度增加，而（ér）截麵積減少，電阻值便會增大。當金屬受外（wài）力作用而壓縮時（shí），長度減小而截麵增加（jiā），電阻值則會減小。隻要測出由於受力而產生的電阻變化，即可獲得變化的電信號。

　　2.2信號放（fàng）大積分電路設計信號（hào）放大電路選用工作（zuò）狀態穩定，價格合理的OP07，該芯片是*種低（dī）噪（zào）聲的雙*性運算放大器集成（chéng）電路。由於OP07具有非常（cháng）低的輸入（rù）失（shī）調電壓，*以不需要額外的調零措施（shī）。OP07同時具有輸入偏置電（diàn）流低和開環（huán）增益*的特點，這種低（dī）失調、*開環增益的特（tè）性使得OP07特別適用於放大傳感器的微弱信號。150uV的超低偏移，1.8nA的低輸入偏置電流，0.5uV/ C的低失（shī）調電壓漂移，這些優（yōu）點足以說明OP07做傳感器的放大電路*其適（shì）合，甚至優於16位或24位的A/D轉換器。放（fàng）大電路如*示。

　　模擬信號運放電路放大後，還需要進行數字（zì）化處理，本設計（jì）沒有直接選用（yòng）A/D轉換芯片，而是選用了LM324比較器，如*示。利用比較器的數字化功能，既能將信（xìn）號數字化處理，同（tóng）時又消除了噪聲，將微弱信號或噪聲信號直接過濾掉，增加了信號的可靠性。到此信號（hào）的硬件采集處理已完（wán）畢，再將信號輸入單片（piàn）機的輸入引（yǐn）腳，實現軟件的信號采集。

　　為了（le）使用方便，顯示效果明了設計中選用點陣式LCD，驅動芯片選用128點的HT1621，其讀（dú）、寫、片選引腳均由單片機控製，信號采集處理計（jì）算後，結果經LCD輸出顯示。

　　由於本產品為便攜式產品，*以提供AC220V及9V電池兩種供電方式，選用電池供電方式（shì），就涉及（jí）電池電量低提前報警的功（gōng）能，特設計電源監測電路，設置（zhì）電源電（diàn）壓報（bào）警點，結合（hé）軟件實現當電池電量低於7.5V時，發出提示信號，顯示在LCD屏幕上，提醒用戶更換電池，當電池電量（liàng）達到6.5V時（shí），再（zài）次發出電源報警信號，並提示用戶關機斷電，拆下電池。硬件電路中利用兩級電壓比較來實現，電路如*示。

　　電源監測電路3便攜式軸重儀的軟件設計便攜式軸重儀的軟（ruǎn）件設計主要包括係統初始化（huà）子程序、功能鍵處理子程序、秤標定校準子程序（xù）、數據采集處理子（zǐ）程序、顯示子程序、電源信號報警子程序等。便攜式軸重儀（yí）的主程序框（kuàng）圖如*示（shì），係統*先完成傳感器信號的實時采集，進行濾波處理，然後保（bǎo）存於單片機內部的（de）各種判別程序處理，zui終獲得稱重結果，經過LCD輸出顯示。

　　軸重儀主程序流程結語心，設計了*種經濟實用的便攜（xié）式軸重儀。按照*標準非自動秤通用檢定規程（chéng）G555-1996的要求，利（lì）用M1級的檢定砝碼，對本軸重儀的線性度（dù）誤差、四角偏載誤（wù）差、零點誤差等進行檢定，結果如表1：下轉第100頁製造係統，使主電機停止運轉，從而（ér）使跑偏膠帶得到保護。*示是FKP― 127/1A型跑偏保護開關的動作關係圖。