基於(yú)單片機控製的稱重模塊設計要領:
稱重裝置目(mù)前已經(jīng)普遍應用到國民經濟的各個領域,並且對稱重儀表的要(yào)求也越來越*,例如儀表要求具有(yǒu)更*的*幹擾(rǎo)能(néng)力(lì)和(hé)更*的*度。
本文以89C2051單片機為基礎,設計了*款稱(chēng)重模塊係統。
2基於單(dān)片機控製的稱重模塊係統的(de)總體設(shè)計稱重模塊的工(gōng)作原理是,當把物體放到秤盤(pán)上時,物體的壓力傳到傳感器,使傳感器產生形變,導致其阻*的改(gǎi)變,這樣會使激勵電壓發生改變,從而輸出*個不斷變化的模擬信號。此(cǐ)信號在經由(yóu)放(fàng)大電路放(fàng)大之後(hòu)輸入模數轉換器(qì),轉換(huàn)成方便進行處理的數字信號,再輸出到基於89C2051的MCU運算控(kòng)製單元。MCU就(jiù)能根據鍵盤的命(mìng)令和程序把得到的結果輸出至顯示器進行結果的顯示。
前端處(chù)理器采用了基於INA126的放大(dà)器與濾波電路(lù),電路圖如*示。
電路中Rg為滑動變阻器,可以通(tōng)過1阻值的調節(jiē)來改(gǎi)變(biàn)放(fàng)大器的放大倍數,對(duì)較微小的(de)信號Vu和進行分別放大以後從IN-A126第6腳輸出。若A/D轉換器的電壓輸(shū)入變化範圍為-2V到+ 2V,傳感器輸出電壓的範圍在0到20mV左右,則放大器(qì)放大倍數就可達(dá)到200到300倍左右。由於ADC0809對(duì)於*頻的幹擾不敏感,因此(cǐ)濾波電路主要是針對(duì)工頻以及其低次諧波*引入的幹擾,*以壓力信號的變化緩慢(màn),從而可以把濾波(bō)電路的頻率做(zuò)得很低。
由於壓力傳感器(qì)的輸出電(diàn)壓信號在毫(háo)伏級,因此對於運算放(fàng)大器的要求較*。
的(de)、按照逐(zhú)次逼近的原理(lǐ)進行模數約轉化的芯片。它的內部設置了*28個8通道的多路開關,因此能夠才艮鎖存,再選通八個單斷模擬輸入信化。
ADC0809采用(yòng)雙列直插式的12封裝(zhuāng)方式,芯片的外部共有28個引腳,如*示。
16 3.3係統電源設計電源電路(lù)采用基於LM7805的輸出(chū)電壓為+5V輸出電流為1.5A的穩壓電源。它包括橋式整流電路D1到D4,電源變壓器B,A丨)C0809外(wài)部引腳結構(gòu)圖防止自激電容C2、C3,濾波電容電路如*示。
係統軟件由七個模塊構成,分別是(shì):主(zhǔ)程序模塊、數據處理模塊、通信(xìn)模塊(kuài)、計價模塊、顯示模塊(kuài)、打印模塊和條碼掃描模塊(kuài)。
①主程序模塊。此模塊主要進行係統和可編程芯片初始化以及對各模塊進(jìn)行按需調用與管理。
②數據處(chù)理模塊。此模(mó)塊主(zhǔ)要完成數據采集(jí)處理。工作時*先開啟A/D轉換過程,之後再進行連續5次中斷等待(dài),並讀取每次中斷對應的BCD碼存儲到內部RAM單元中。
③通信模塊。此模塊主要進行串行口初始化(huà)及(jí)數據格式和傳輸波特率設置,之後把(bǎ)采集(jí)得到的數據傳(chuán)到PC,實現(xiàn)信息的網絡化管理。
④計價模塊。主要是實現對貨物進行去皮(pí)、計價和累加等功能。
⑤顯示模塊。此模塊主要(yào)完成對各級菜單及貨物的單價、重量、總(zǒng)價等的參(cān)數值進行顯示。
⑥打印模塊。主要完成對購物清(qīng)單的打印等(děng)功能。
⑦條碼掃描模塊。此模塊是(shì)*個附加模塊,主要(yào)是將條碼掃描器的(de)輸(shū)入轉(zhuǎn)化為貨物的名稱和單價等參數。
在進行(háng)實際的設計(jì)過程中,**行了軟件仿真,然後實際製作電路模型。在電路中輸入程序,進行了實物的調試,並對液晶顯示電路亮度等,實際測試與數據分析(xī)表明,此稱重模塊係統*度較*,穩(wěn)定性良好。
由於AT89C2051單片(piàn)機(jī)的價位較低,但性能較好,開發容(róng)易,因(yīn)此基於此類型的單片機進行係統設計和開發。係統中此單片機用(yòng)於A/D轉換後傳感(gǎn)器的傳輸數據的接收和BCD碼的轉化,經此轉換後再送到操作麵板的顯示器進行實時的顯示(shì)。
此(cǐ)基於單片機的稱重(chóng)模塊係統集微處理技術、傳感器技術和數字顯示技術等於*體,靈敏性好,*度(dù)*,使用簡單方便並且稍加擴展,能夠具有更廣泛的推廣和應用價值。