„„„„„„„„„„„„„第二节硬件电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„传感器的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„应变式电阻传感器的测量原理„„„„„„传感器的分类和选择„„„„„„„„„„放大电路的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„采集电路的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„数据采集系统的组成„„„„„„„„„„„数据采样保持器„„„„„„„„„„„„„转换器„„„„„„„„„„„„„„„„显示电路的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„键盘电路的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„报警电路的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„第三节软件的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„监控程序的设计„„„„„„„„„„„„„„„„数据处理子程序的设计数制转换数据采集子程序的设计„„„„„„„„„„„„„„„数据显示子程序的设计„„„„„„„„„„„„„„„键盘扫描子程序的设计„„„„„„„„„„„„„„„报警子程序的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„第四节设计总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考书籍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„程序附图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„电子秤的设计数理与信息工程学院电信班黄伟东指导老师余水宝第节绪论随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离功能精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。做为重量测量仪器，智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确，测量速度快，易于实时测量和监控的巨大优点，并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称，成为测量领域的主流产品。本文设计的电子秤以单片机为主要部件，用汇编语言进行软件设计，硬件则以半桥传感器为主，测量电子秤，随时可改变上限阈值，并达到阈值报警的功能。称重传感器输出的电量是模拟量，数值比较小达不到转换接收的电压范围。所以送转换之前要对其进行前端放级，满足题目要求的实时采样，并且它的转换精度在上下，比较适中，适用于般场合。由图可见，单片机通过读控制线和片选线控制启动转换及输入通道地址锁存，写控制线与片选线间变化非常缓慢，采样保持电路可以省去。转换器设计中转换器用的是转换器，它是路位逐次逼近式输入高阻输入模拟开关输出转换器，结果为位二进制数据，转换时间是否需要加采样保持器，取决于模拟信号的变化频率和转换器的孔径时间对快速过程信号，当最大孔径误差超过允许值时，必须在转换器前加采样保持器。但如果输入模拟量是直流量或者被测信号模拟量随时闭合时，通过限电流电阻向电容充电，在电容值合理的情况下，随的变化而变化当断开时，由于电容有定的容量，此时输出保持输入信号再开断开瞬间的电平值。图采样保持原理图在模拟信号输入通道中，采集。采样保持器通常由保持电容器模拟开关和运算放大器组成。其中对于低速场合可以采用继电器作为开关以减小开关漏电流的影响在高速场合也可以用晶体管场效应管来作为开关。采样保持器的原理如图，当开关动变换到变换结束的数字量输出，需要定的时间，即转换的孔径时间。当输入信号频率较高，由于孔径时间的存在，会造成较大的转换误差为了防止误差需在中间加个功能器件采样保持器，进行有效正确的数据计算机，他对整个系统进行控制和数据处理，他由采样保持器，放大器，转换器，计算机组成。数据采样系统框图数据采样保持器进行模数变换时，从启和和增益调整方便，适于在传感器电路中应用。如图所示，图中为增益调节电阻，整个芯片仅为外接电阻，而运放为增益为的差动输入放大器。图放大电路硬件原理图采集电路的设计数据采集系统的组成数据采集系统的核心是出电压为。由于单运放在应用中要求外围电路匹配精度高增益调整不便差动输入阻抗低，故采用三运放结构。三运放结构具有差动输入阻抗高共膜抑制比高偏置电流低等优点，且有良好的温度稳定性，低噪单端输出桥式的大倍。本方案采用半桥式传感器。放大电路的设计传感器输出电压为毫伏级，而转换器所能处理的电压是，所以必须在转换器前加入个前置差动放大电路以实现电压的放大，放大倍数为倍，使输出桥式的大倍。本方案采用半桥式传感器。用矩阵式的键盘，采用这种结构的特点是把检测线分为两组，组为行线，组为列线，按键放在桥式的大倍。本方案采用半桥式传感器。放大电路的设计传感器输出电压为毫伏级，而转换器所能处理的电压是，所以必须在转换器前加入个前置差动放大电路以实现电压的放大，放大倍数为倍，使输出电压为。由于单运放在应用中要求外围电路匹配精度高增益调整不便差动输入阻抗低，故采用三运放结构。三运放结构具有差动输入阻抗高共膜抑制比高偏置电流低等优点，且有良好的温度稳定性，低噪单端输出和和增益调整方便，适于在传感器电路中应用。如图所示，图中为增益调节电阻，整个芯片仅为外接电阻，而运放为增益为的差动输入放大器。图放大电路硬件原理图采集电路的设计数据采集系统的组成数据采集系统的核心是计算机，他对整个系统进行控制和数据处理，他由采样保持器，放大器，转换器，计算机组成。数据采样系统框图数据采样保持器进行模数变换时，从启动变换到变换结束的数字量输出，需要定的时间，即转换的孔径时间。当输入信号频率较高，由于孔径时间的存在，会造成较大的转换误差为了防止误差需在中间加个功能器件采样保持器，进行有效正确的数据采集。采样保持器通常由保持电容器模拟开关和运算放大器组成。其中对于低速场合可以采用继电器作为开关以减小开关漏电流的影响在高速场合也可以用晶体管场效应管来作为开关。采样保持器的原理如图，当开关闭合时，通过限电流电阻向电容充电，在电容值合理的情况下，随的变化而变化当断开时，由于电容有定的容量，此时输出保持输入信号再开断开瞬间的电平值。图采样保持原理图在模拟信号输入通道中，是否需要加采样保持器，取决于模拟信号的变化频率和转换器的孔径时间对快速过程信号，当最大孔径误差超过允许值时，必须在转换器前加采样保持器。但如果输入模拟量是直流量或者被测信号模拟量随时间变化非常缓慢，采样保持电路可以省去。转换器设计中转换器用的是转换器，它是路位逐次逼近式输入高阻输入模拟开关输出转换器，结果为位二进制数据，转换时间短般在级，满足题目要求的实时采样，并且它的转换精度在上下，比较适中，适用于般场合。由图可见，单片机通过读控制线和片选线控制启动转换及输入通道地址锁存，写控制线与片选线控制输出允许。由于具有通道地址锁存功能，通道选择直接接单片机的数据口。模拟电压由通道输入，采样电压在之间变化。所模拟通道地址口为，但是无内置时钟，所以