确的量程切换极性自动变换等。我们考虑了以下几种方案方案利用普通低温漂运算放大器构成多级放大器。普通低温漂运算放大器构成多级放大器会引入大量噪声。由于信号转换器需要很高的精度,所以几毫伏的干扰信号就会直接影响最后的测量精度。所以,此种方案不宜采用。方案由高精度低漂移运算放大器构成差动放大器。差动放大器具有高输入阻抗,增益高的特点,可以利用普通运放如做成个差动放大器,如下图所示图利用普通运放构成的放大器电阻和电容用于滤除前级的噪声,为普通小电容,可以滤除高频干扰,为大的电解电容,主要用于滤除低频噪声。优点输入级加入射随放大器,增大了输入阻抗,中间级为差动放大电路,滑动变阻器可以调节输出零点,最后级可以用于微调放大倍数,使输出满足满量程要求。输出级为反向放大器,所以输出电阻不是很大,比较符合应用要求。缺点此电路要求相等,误差将会影响输出精度,难度较大。实际测量,每级运放都会引入较大噪声,对精度影响较大。方案采用专用仪表放大器,如,等。此类芯片内部采用差动输入,共模抑制比高,差模输入阻抗大,增益高,精度也非常好,且外部接口简单。以为例,接口如下图所示图仪表放大结构图放大器增益,通过改变的大小来改变放大器的增益。具有体积小功耗低精度高噪声低和输入偏置电流低的特点。其最大输入偏置电流为,这参数反映了它的高输入阻抗。在外接电阻时,可实现范围内的任意增益工作电源范围为最大电源电流为最大输入失调电压为频带宽度为在时。基于以上分析,我决定采用制作方便而且精度很好的专用仪表放大器。信号转换方案采用转换转换原理逐次逼近法逐次逼近式是比较常见的种转换电路,转换的时间为微秒级。采用逐次逼近法的转换器是由个比较器转换器缓冲寄存器及控制逻辑电路组成。基本原理是从高位到低位逐位试探比较,好像用天平称物体,从重到轻逐级增减砝码进行试探。逐次逼近法转换过程是初始化时将逐次逼近寄存器各位清零转换开始时,先将逐次逼近寄存器最高位置,送入转换器,经转换后生成的模拟量送入比较器,称为,与送入比较器的待转换的模拟量进行比较,若,该位被保留,否则被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位为,将寄存器中新的数字量送转换器,输出的再与比较,若,该位被保留,否则被清除。重复此过程,直至逼近寄存器最低位。转换结束后,将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器,得到数字量的输出。逐次逼近的操作过程是在个控制电路的控制下进行的。汉字的显示汉字的显示般采用图形的方式,事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码般用字模提取软件,每个汉字占,分左右两半,各占,左边为右边为根据在上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示对应的地址,设立光标,送上要显示的汉字的第字节,光标位置加,送第个字节,换行按列对齐,送第个字节直到显示完就可以上得到个完整汉字。字符型简介字符型液晶显示模块是种专门用于显示字母数字符号等点阵式,目前常用,和行等的模块。我们以字符型液晶显示器为例。分为带背光和不带背光两种,基控制器大部分为,带背光的比不带背光的厚,是否带背光在应用中并无差别,主要技术参数显示容量个字符,芯片工作电压,工作电流,模块最佳工作电压,字符尺寸。由于本次设计的显示模块需要显示多位数字,如果采用数码管显示的话将会占用多个单片机口,使得电路变得更为复杂。所以选用液晶显示,符合基本条件,能够采用。键盘输入键盘输入是人机交互界面中重要的组成部分,它是系统接受用户指令的直接途径。操作者通过键盘向系统发送各种指令或置入必要的数据信息。因此键盘模块设计的好坏,直接关系到系统的可靠性和稳定性。键盘是由若干个按键开关组成,键的多少根据单片机应用系统的用途而定。键盘由许多键组成,每个键相当于个机械开关触点,当键按下时,触点闭合,当键松开时,触点断开。单片机接收到按键的触点信号后作相应的功能处理。因此,相对于单片机系统来说键盘接口信号是输入信号。方案专用芯片式设计专用键盘处理芯片般功能比较完善,芯片本身能完成对按键的编码扫描消抖和重键等问题的处理,甚至还集成了显示接口功能。列如是种为位微处理器设计的比较成熟的通用键盘显示器接口芯片,其功能有接收来自键盘的输入数据,并作预处理数据显示的管理和数据显示器的控制。专用键盘处理芯片的优点很明显,可靠性高,口简单,使用方便,适合处理按键较多的情况。但在很多应用场合,考虑成本因素,可能并不是最佳选择。方案矩阵式键盘设计矩阵式键盘又叫行列式键盘。用口线组成行列结构,按键设置在行列的交点上。例如,用的行列结构可构成个键的键盘,行列结构可构成个键的键盘。因此,在按键数量较多时,可以节省口线。相对于专用芯片式可以节省成本,且更为灵活。缺点就是需要用软件处理消抖重键等问题。图矩阵键盘考虑到成本方面,我决定采用矩阵键盘。电源模块系统需要多种电源,单片机需要电源,运放需要,转换器需要,传感器需要以上的线性电源。稳压电源的设计,是根据稳压电源的输出电压输出电流输出纹波电压等性能指标要求,正确地确定出变压器集成稳压器整流极管和滤波电路中所用元器件的性能参数,从而合理的选择这些器件。稳压电源的技术指标分为两种种是特性指标,包括允许的输入电压输出电压输出电流及输出电压调节范围等另种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度,包括稳压系数输出电阻温度系数及纹波电压等。此次设计的稳压电源由电源变压器整流电路滤波电路和稳压电路个部分组成,如图图稳压电源组成图方案采用共地可调式端稳压器电源可调式端稳压器电源能够连续输出可调的直流电压,不过它只能允许可调的正电压,稳压器内部含有过流,过热保护电路由个电阻和个可变电位器组成电压输出调节电路,输出电压为。输出为负的可调电压,采用两个独立的变压器分别和及组装,操作比较简单。电路图如下所示图与组装电路方案采用,和组成稳压电路,固定式端稳压器可输出,固定式端可调稳压器和组装电路可对称输出,其电路图如图所示图与组装电路方案的电路由端可调式稳压器和组装而成,可输出范围为连续可调,通过对滑动变阻器的调整可输出,,连续可调其电路组装比较简单,但输出所需电压时需要调整可变电阻,不能直接输出,因此使用时不方便方案由端可调式稳压器和端固定式稳压器共同组成,所用器件比方案多,但电路组装简单,不会增添麻烦,在方案中可直接得到和的输出电压使用时比较方便,综上所述,方案比方案合理,因此选择方案。具体实施方案简介根据以上设计方案,硬件部分采用系列单片机为控制核心部件,实现电子秤的基本控制功能。是款位的内带程序存储器的微控制器,考虑到用软件实现电子秤系统的各项功能时,所需的软件量并不是很大,不需要太大的程序存储空间,因此在对实际设计时不需要在片外再扩展程序存储器,这样不仅节省了硬件资源,也优化了电路的设计。系统的硬件部分不仅包括以单片机为核心的最小系统部分,而且还包括数据采集人机接口界面系统电源部分。数据采集部分由压力传感器信号放大处理和转换部分组成。在具体选择传感器时,考虑到在称量物品时必要的精度准确性要求,所称物品的重量误差必须要控制在定的范围之内。另外由于秤台的自身重量振动和冲击分量,以及还要避免物体超重时对传感器的损坏,所以在选择传感器时要保证有定的承重裕量,所选的传感器量程应该比系统设计要求的要大。般选择满量程时候的误差不能大于规定量。由于传感器的输出信号中含有定的干扰噪声,所以必须要对传感器的输出信号进行滤波,在滤波电路的设计时利用普通小电容滤除高频干扰,利用大的电解电容滤除低频干扰。传感器输出的电信号比较微弱,般为毫伏级,必须采用适当的电路进行信号放大处理,这样才能保证整个系统的精度和稳定性能。这时需要共模抑制比高,差模输入阻抗大,增益高,精度好,而且外部接口简单的专用仪表放大器。在选择转换器时根据系统精度的要求,选择了具有很强抗干扰能力转换器,虽然转换速度慢,但精度高,输入阻抗高,可自动调零,具有超量程信号,全部输出的电平信号兼容。作为电子秤,系统对转换的速度要求不高,而且的转换精度足以满足系统的误差要求。人机交互部分的键盘在系统中,可以输入数字和已经固定的控制命令等。在这次设计中我们采用了键盘控制。显示用的我们根据要求选用了字符点阵式液晶显示器,可以次满屏幕显示多个个中文字符或英文字符,满足电子秤在称物时的购物清单显示要求。本章小结本章主要是对本次设计的方案选择与论证,按照设计的基本要求,通过分析与论证,最后确定系统可分为大模块,数据采集模块控制器模块人机交互界面模块。其中数据采集模块由压力传感器信号的前级处理和转换部分组成。转换后的数字信号送给单片机控制器处理,由单片机完成对该数字量的处理,驱动液晶显示模块完成人机间的信息交换。基于单片机的电子称毕业设计论文正文及结论。抗共模电压干扰能力强。在预定的频带宽度内有稳定准确的增益良好的线性,输入漂移和噪声应足够小以保证要求的信噪比。从而保证放大器输出性能稳定。能附加些适应特定要求的电路。如放大器增益的外接电阻调整方便准确的量程切换极性自动变换等。我们考虑了以下几种方案方案利用普通低温漂运算放大器构成多级放大器。