電氣F1305-魏貴軍-數(shù)字電子秤

1、 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)課 程 設(shè) 計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表設(shè)計(jì)課題 ：基于89C51的數(shù)字電子秤設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱(chēng) ： 電氣工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí) ： 電氣F1305 學(xué)生姓名 ： 魏貴軍 學(xué) 號(hào) ： 201323010202 指導(dǎo)教師 ： 李攀峰 設(shè)計(jì)地點(diǎn) ： 31-504 設(shè)計(jì)時(shí)間 ： 2015-12-212016-01-03 指導(dǎo)教師意見(jiàn)：成績(jī): 簽名： 年 月 日單片機(jī)系統(tǒng)課 程 設(shè) 計(jì) 課程設(shè)計(jì)名稱(chēng)： 基于89C51的數(shù)字電子秤設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) ： 電氣F1305 學(xué) 生 姓 名 ： 魏貴軍 學(xué) 號(hào) ： 201323010202 指 導(dǎo) 教 師 ： 李攀峰 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 31-113 課程設(shè)計(jì)

2、時(shí)間： 2015-12-212016-01-03 單片機(jī)系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名魏貴軍專(zhuān)業(yè)班級(jí)電氣F1305學(xué)號(hào)201323010202題 目基于89C51的數(shù)字電子秤設(shè)計(jì)課題性質(zhì)工程設(shè)計(jì)課題來(lái)源選取指導(dǎo)教師李攀峰主要內(nèi)容（參數(shù)）利用89C51設(shè)計(jì)數(shù)字電子秤，實(shí)現(xiàn)以下功能：1選擇單片機(jī)，并設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心的控制模塊2電子秤能夠LCD液晶顯示出商品的名稱(chēng)、價(jià)格，重量、總價(jià)等信息3能夠儲(chǔ)存幾種簡(jiǎn)單商品價(jià)格的功能。；4能夠電子秤能夠自動(dòng)完成商品的價(jià)格計(jì)算。任務(wù)要求（進(jìn)度）第1-2天：熟悉課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求，查閱技術(shù)資料，確定設(shè)計(jì)方案。第3-4天：按照確定的方案設(shè)計(jì)單元電路。要求畫(huà)出單元電路圖，

3、元件及元件參數(shù)選擇要有依據(jù)，各單元電路的設(shè)計(jì)要有詳細(xì)論述。第5-6天：軟件設(shè)計(jì)，編寫(xiě)程序。第7-8天：實(shí)驗(yàn)室調(diào)試。第9-10天：撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。要求內(nèi)容完整、圖表清晰、文理流暢、格式規(guī)范、方案合理、設(shè)計(jì)正確，篇幅合理。主要參考資料1 張迎新等. 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī) 原理、應(yīng)用及接口技術(shù). 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，20092 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京：高等教育出版社，1999；3 閻石. 數(shù)字電子技術(shù). 北京：高等教育出版社，2001；4陳杰、黃鴻. 傳感器與檢測(cè)技術(shù). 北京：高等教育出版社，4 于永權(quán).89系列（MCS-51兼容）Flash單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，1997審查

4、意見(jiàn)系（教研室）主任簽字： 年 月 日 目錄一、概述51、應(yīng)用背景52、功能要求5二、方案論證6三、硬件電路設(shè)計(jì)61、基于A(yíng)T89C51的主控電路72、信號(hào)放大電路83、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路104、穩(wěn)壓電路125、顯示電路13四、軟件設(shè)計(jì)14 1、主程序流程圖152、子程序設(shè)計(jì)154.2.1、V/F轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計(jì)164.2.2顯示子程序設(shè)計(jì)164.2.3鍵盤(pán)掃描子程序的設(shè)計(jì)17五、主要元器件與設(shè)備19六、總結(jié)19參考文獻(xiàn)20附錄21一、概述1、應(yīng)用背景在我們生活中經(jīng)常需要測(cè)量物體的重量，于是就用到秤。秤它是國(guó)計(jì)民生、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究、內(nèi)外貿(mào)易不可缺少的計(jì)量設(shè)備，衡器產(chǎn)品技術(shù)水平的高低，將

5、直接影響各行各業(yè)的現(xiàn)代化水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提高。隨著計(jì)量技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，桿秤、臺(tái)秤、磅秤等稱(chēng)量裝置將逐步被淘汰。我們對(duì)它的使用要求也越來(lái)越高，電子稱(chēng)量裝置電子秤、電子天平等以其準(zhǔn)確、快速、方便、顯示直觀(guān)等諸多優(yōu)點(diǎn)而受到人們的青睞，與傳統(tǒng)的機(jī)械式稱(chēng)量工具，它具有稱(chēng)量精度高、裝機(jī)體積小、應(yīng)用范圍廣、易于操作使用等優(yōu)點(diǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn)便受到人們的青睞，因而便廣泛應(yīng)用于超市、大中型商場(chǎng)、物流配送中心等。從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，在世界范圍內(nèi)就掀起了一股“電子秤熱”，各先進(jìn)工業(yè)國(guó)都很重視傳感技術(shù)和電子秤的研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。傳感技術(shù)已經(jīng)成為重要的現(xiàn)代科技領(lǐng)域，電子秤及其系統(tǒng)生產(chǎn)已經(jīng)成為了重要的新興行業(yè)。我

6、國(guó)生產(chǎn)的電子秤產(chǎn)品主要是屬于靜態(tài)衡器電子秤，在計(jì)量要求、功能和外形上已經(jīng)達(dá)到了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)水平，而且在價(jià)格上又低于國(guó)外的同類(lèi)產(chǎn)品，具有較好的出口潛力；但動(dòng)態(tài)衡器電子秤，與國(guó)外的同類(lèi)產(chǎn)品還有一定的差距，尤其是在動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性上存在較大的距離，我國(guó)進(jìn)口的電子秤大多數(shù)就是這類(lèi)產(chǎn)品。我國(guó)的電子衡量器要想打入國(guó)際市場(chǎng)，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。這就要求企業(yè)必須以技術(shù)為先導(dǎo)、以質(zhì)量為中心、以管理為基礎(chǔ)，努力提高制造技術(shù)與制造工藝水平，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量，增強(qiáng)國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本課程設(shè)計(jì)數(shù)字電子秤主要以單片機(jī)作為中心控制單元，通過(guò)稱(chēng)重傳感器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，在及強(qiáng)大的其他部件及軟件來(lái)組成，在現(xiàn)實(shí)生活中起到了“快速、準(zhǔn)確、連

7、續(xù)、自動(dòng)”的要求，使之更符合法制計(jì)量管理和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制的應(yīng)用要求。2、功能要求單片機(jī)以其功能強(qiáng)，體積小，功耗低，易開(kāi)發(fā)等很多優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用，本次數(shù)字電子秤的設(shè)計(jì)就是需要通過(guò)選擇合適的單片機(jī)來(lái)進(jìn)行主控，再結(jié)合A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換、液晶顯示，鍵盤(pán)控制等驅(qū)動(dòng)電路的知識(shí)，結(jié)合數(shù)電、模電、單片機(jī)、傳感器等知識(shí)的綜合應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)數(shù)字電子秤的顯示出商品的名稱(chēng)、價(jià)格，重量、總價(jià)等信息，能存幾種簡(jiǎn)單商品價(jià)格，能夠電子秤能夠自動(dòng)完成商品的價(jià)格計(jì)算的功能。本課程設(shè)計(jì)的數(shù)字電子秤以單片機(jī)為主要部件，利用壓力傳感器、信號(hào)放大處理和V/F轉(zhuǎn)換，采用專(zhuān)用儀表放大器，V/F 變換和 F/V 變換采用集成塊 LM331，

8、LM331，保證轉(zhuǎn)換精度，在濾波電路的設(shè)計(jì)時(shí)利用普通小電容濾除高頻干擾，利用大的電解電容濾除低頻干擾，采用了4×4鍵盤(pán)控制，選用了字符點(diǎn)陣式液晶顯示器LCD1602，可以一次滿(mǎn)屏幕顯示多個(gè)個(gè)中文字符或英文字符。二、方案論證本設(shè)計(jì)是基于A(yíng)T89C51為主控電路，以其功能及工作特性，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)采集的分析，了解了各種傳感器、放大器及A/D轉(zhuǎn)換器和V/F、 F/V轉(zhuǎn)化器對(duì)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，設(shè)計(jì)出一個(gè)穩(wěn)壓電路，信號(hào)放大電路，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和顯示電路，然后對(duì)鍵盤(pán)和顯示器進(jìn)行選型比較，得出各種型號(hào)優(yōu)劣比，采用面向?qū)ο蟮乃枷耄謱哟?、分模塊構(gòu)建設(shè)計(jì)的總體框架設(shè)計(jì)出一個(gè)總體框架。電子秤的總體方框圖如圖1所示。

9、鍵盤(pán)控制單片機(jī)信號(hào)轉(zhuǎn)換信號(hào)放大器壓力傳感器LCD顯示圖2.1 系統(tǒng)總體方框圖其工作原理為：前端信號(hào)處理時(shí)，選用放大、信號(hào)轉(zhuǎn)換等措施，在顯示方面采用具有字符圖文顯示功能的LCD顯示器。這種方案不僅加強(qiáng)了人機(jī)交換的能力，而且滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，可以顯示購(gòu)物清單、所稱(chēng)量的物體信息等相關(guān)內(nèi)容。三 、硬件電路的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及系統(tǒng)所需要實(shí)現(xiàn)的功能，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)可以分成以下幾個(gè)部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制模塊，前端信號(hào)采集、處理、轉(zhuǎn)換模塊，人機(jī)接口界面以及系統(tǒng)電源部分。1、基于A(yíng)T89C51的主控電路AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。單片機(jī)的可擦

10、除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。AT89C51單片機(jī)特點(diǎn)能與MCS-51 兼容，有 4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器，壽命能夠達(dá)到1000寫(xiě)/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)可以保留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10年，全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz，三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定，128×8位內(nèi)部RAM，32可編程I/O線(xiàn)，兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，5個(gè)中斷源，可編程串行通道，低

11、功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。圖3.1 AT89C51 最小系統(tǒng)電路圖2、信號(hào)放大電路采用專(zhuān)用儀表放大器，INA126芯片內(nèi)部采用差動(dòng)輸入，共模抑制比高，差模輸入阻抗大，增益高，精度也非常好，且外部接口簡(jiǎn)單。放大器增益 ，通過(guò)改變RG的大小來(lái)改變放大器的增益。INA126 具有體積小、功耗低、精度高、噪聲低

12、和輸入偏置電流低的特點(diǎn)。其最大輸入偏置電流為20nA，這一參數(shù)反映了它的高輸入阻抗。INA126在外接電阻RG時(shí)，可實(shí)現(xiàn)11000范圍內(nèi)的任意增益；工作電源范圍為±2.3±18V；最大電源電流為1.3mA；最大輸入失調(diào)電壓為125V；頻帶寬度為120kHz（在G=100時(shí)）。INA126 是精密低噪聲差分信號(hào)采集儀表放大器，內(nèi)部采用兩個(gè)運(yùn)放設(shè)計(jì)，使之具有非常低的靜態(tài)電流 (175 A) 和有很寬電源供電范圍 (±1. 35 ± 18V) ，可用于便攜式儀表和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 INA126 的增益通過(guò)外部電阻設(shè)置，增益范圍從 5V/V to 10000V/V

13、 。激光平衡輸入電路提供低偏移電壓、低溫漂偏移電壓和良好的共模抑制比。INA126特點(diǎn)及引腳說(shuō)明（1）INA126 器件特點(diǎn)：低靜態(tài)電流： 175 A/chan 寬電壓范圍： ± 1.35V to ± 18V 低偏移電壓： 250 V max低溫度漂移： 3 V/ ° C max低噪聲： 35nV/ Hz低輸入偏移電流： 35nV/ HzINA126引腳圖如下圖3.2 INA126 引腳圖引腳說(shuō)明： 1、8腳：接電位器，控制放大倍數(shù) 2腳： 差分輸入負(fù)端 3腳： 差分輸入正端 4腳： 電源輸入負(fù)端，-5V 5腳： 接地端 6腳： 單端輸出端 7腳： 電源輸入正端，

14、+5V具體電路設(shè)計(jì)：圖3.3 INA126 電路設(shè)計(jì)圖圖3.4 INA126儀表放大結(jié)構(gòu)圖3、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路V-F控制的原理是產(chǎn)生一個(gè)震蕩頻率的電路，當(dāng)受到一個(gè)變化的電壓時(shí)候它的容量會(huì)變化，變化的電容引起震蕩頻率的變化，產(chǎn)生變頻。V/F 變換和 F/V 變換采用集成塊 LM331，LM331是美國(guó) NS 公司生產(chǎn)的性能價(jià)格比較高的集成芯片，可用作精密頻率電壓轉(zhuǎn)換器用。它動(dòng)態(tài)范圍寬，可達(dá) 100dB；線(xiàn)性度好，最大非線(xiàn)性失真小于 0.01，工作頻率低到0.1Hz 時(shí)尚有較好的線(xiàn)性；變換精度高，數(shù)字分辨率可達(dá) 12 位；外接電路簡(jiǎn)單，只需接入幾個(gè)外部元件就可方便構(gòu)成 V/F 或 F/V 等變換電路，

15、并且容易保證轉(zhuǎn)換精度。LM331的內(nèi)部電路組成如圖3.5所示。由輸入比較器、定時(shí)比較器、RS觸發(fā)器、輸出驅(qū)動(dòng)管、復(fù)零晶體管、能隙基準(zhǔn)電路、精密電流源電路、電流開(kāi)關(guān)、輸出保護(hù)管等部分組成。輸出驅(qū)動(dòng)管采用集電極開(kāi)路形式，因而可以通過(guò)選擇邏輯電流和外接電阻，靈活改變輸出脈沖的邏輯電平，以適配TTL、DTL和CMOS等不同的邏輯電路。當(dāng)輸入端 Vi輸入一正電壓時(shí)，輸入比較器輸出高電平，使 RS 觸發(fā)器置位，輸出高電平，輸出驅(qū)動(dòng)管導(dǎo)通，輸出端 f0 為邏輯低電平，同時(shí)電源 Vcc 也通過(guò)電阻 R2 對(duì)電容C2 充電。當(dāng)電容 C2 兩端充電電壓大于 Vcc 的2/3時(shí)，定時(shí)比較器輸出一高電平，使 RS 觸

16、發(fā)器復(fù)位，輸出低電平，輸出驅(qū)動(dòng)管截止，輸出端 f0為邏輯高電平，同時(shí)，復(fù)零晶體管導(dǎo)通，電容 C2 通過(guò)復(fù)零晶體管迅速放電；電子開(kāi)關(guān)使電容 C3 對(duì)電阻 R3 放電。當(dāng)電容 C3放電電壓等于輸入電壓 Vi 時(shí)，輸入比較器再次輸出高電平，使 RS 觸發(fā)器置位，如此反復(fù)循環(huán)，構(gòu)成自激振蕩。輸出脈沖頻率 f0 與輸入電壓 Vi 成正比，從而實(shí)現(xiàn)了電壓頻率變換LM331可采用雙電源或單電源供電，可工作在4.040V之間，輸出可高達(dá)40V，而且可以防止Vcc短路。從傳感器來(lái)的毫伏級(jí)的電壓信號(hào)經(jīng)低溫漂運(yùn)算放大器INA126放大到010V后加到V/F變換器LM331的輸入端，從頻率輸出端f0輸出的頻率信號(hào)加到

17、單片機(jī)的輸入端T1上，根據(jù)分辨率的要求利用軟件處理，最后得到A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果。圖3.5 LM331 組成的電壓頻率變換電路LM331 組成的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路如圖所示：圖3.6 電路設(shè)計(jì)圖4、穩(wěn)壓電路系統(tǒng)需要多種電源，單片機(jī)需要5V電源，運(yùn)放需要±5V，V/F轉(zhuǎn)換器需要±12V，傳感器需要5V以上的線(xiàn)性電源。穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)，是根據(jù)穩(wěn)壓電源的輸出電壓Uo、輸出電流Io、輸出紋波電壓Uop-p等性能指標(biāo)要求，正確地確定出變壓器、集成穩(wěn)壓器、整流二極管和濾波電路中所用元器件的性能參數(shù)，從而合理的選擇這些器件。穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)分為兩種：一種是特性指標(biāo)，包括允許的輸入電壓、輸出電壓、輸出

18、電流及輸出電壓調(diào)節(jié)范圍等；另一種是質(zhì)量指標(biāo)，用來(lái)衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度，包括穩(wěn)壓系數(shù)、輸出電阻、溫度系數(shù)及紋波電壓等。此次設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個(gè)部分組成，如圖：220V交流電流 電源變壓器整流電路濾波 電路穩(wěn)壓電路 圖3.7 穩(wěn)壓電源組成圖本系統(tǒng)采用采用LM317、LM337共地可調(diào)式三端穩(wěn)壓器電源LM317可調(diào)式三端穩(wěn)壓器電源能夠連續(xù)輸出可調(diào)的直流電壓，不過(guò)它只能允許可調(diào)的正電壓，穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過(guò)流，過(guò)熱保護(hù)電路；由一個(gè)電阻（R）和一個(gè)可變電位器(RP)組成電壓輸出調(diào)節(jié)電路，輸出電壓為：Vo=1.25(1+RP/R)。LM337輸出為負(fù)的可調(diào)電壓，采

19、用兩個(gè)獨(dú)立的變壓器分別和LM317及LM337組裝，操作比較簡(jiǎn)單。電路圖如下所示：圖3.8 LM317與LM337組裝電路5、顯示電路字符型液晶顯示模塊是一種專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，由于本次設(shè)計(jì)的顯示模塊需要顯示多位數(shù)字，如果采用數(shù)碼管顯示的話(huà)將會(huì)占用多個(gè)單片機(jī)I/O口,使得電路變得更為復(fù)雜。所以選用液晶顯示，1602LCD符合基本條件，能夠采用，顯示電路。1602液晶模塊的引腳連線(xiàn)如圖3.12。其中，第1、2腳為液晶的驅(qū)動(dòng)電源；第三腳VL為液晶的對(duì)比度調(diào)節(jié)，通過(guò)在VCC和GND之間接一個(gè)10K多圈可調(diào)電阻，中間抽頭接VL，可實(shí)現(xiàn)液晶對(duì)比度的調(diào)節(jié)；液晶的控制線(xiàn)RS、R/W、

20、E分別接單片機(jī)的P0.5、P0.6、P0.7；數(shù)據(jù)口接在單片機(jī)的P2口；BL+、BL-為液晶背光電源。1602液晶模塊的初始化過(guò)程：延遲15ms寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延遲5ms寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延遲5ms寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）（以后每次寫(xiě)指令、讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)操作之前均需檢測(cè)忙信號(hào)）寫(xiě)指令38H：顯示模式設(shè)置寫(xiě)指令08H：顯示關(guān)閉寫(xiě)指令01H：顯示清屏寫(xiě)指令06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置寫(xiě)指令0CH：顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置圖3.9 1602液晶模塊的接線(xiàn)圖四、軟件設(shè)計(jì)電子稱(chēng)軟件設(shè)計(jì)均采用模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)程序包括主程序、定時(shí)中斷程序、INTO中斷程序按鍵程序、數(shù)據(jù)處理子程序(雙字節(jié)乘法、二一

21、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序及逆轉(zhuǎn)換程序)、LCD十六位液晶靜態(tài)顯示子程序等模塊。所有程序均采用C匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。1、主程序流程圖主程序流程圖給出了系統(tǒng)工作的基本過(guò)程，描述了信號(hào)的基本流向，起到一個(gè)向?qū)У淖饔谩?圖4.1主程序流程圖2、子程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)子程序主要包括A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計(jì)、鍵盤(pán)輸入控制程序設(shè)計(jì)及顯示程序設(shè)計(jì)等。4.2.1、V/F轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計(jì)V/F轉(zhuǎn)換子程序主要是指在系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，把稱(chēng)重傳感器傳遞過(guò)來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳遞到單片機(jī)所涉及到的程序設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)流程圖如圖所示： 圖4.2 V/F信號(hào)讀取及處理程序圖4.2.2顯示子程序設(shè)計(jì)顯示子程序主要是來(lái)判斷是否需要顯示

22、,以及如何去顯示,也是十分重要的程序之一。設(shè)計(jì)流程圖如下圖4.3所示。 圖4.3 顯示子程序流程圖4.2.3鍵盤(pán)掃描子程序的設(shè)計(jì)鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì)成4X4矩陣式，在程序中可以先判斷按鍵編碼，然后根據(jù)編碼將鍵盤(pán)代表的數(shù)值送到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，再進(jìn)行功能選擇或數(shù)據(jù)處理。設(shè)計(jì)流程圖如圖所示。圖4.4鍵盤(pán)掃描子程序流程圖鍵盤(pán)輸入是人機(jī)交互界面中重要的組成部分，它是系統(tǒng)接受用戶(hù)指令的直接途徑。操作者通過(guò)鍵盤(pán)向系統(tǒng)發(fā)送各種指令或置入必要的數(shù)據(jù)信息。因此鍵盤(pán)模塊設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。本系統(tǒng)中采用矩陣鍵盤(pán)。矩陣式鍵盤(pán)又叫行列式鍵盤(pán)。用I/O口線(xiàn)組成行、列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交點(diǎn)上。例如，用2&

23、#215;2的行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成4個(gè)鍵的鍵盤(pán)，4×4行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成16個(gè)鍵的鍵盤(pán)。因此，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，可以節(jié)省I/O口線(xiàn)。相對(duì)于專(zhuān)用芯片式可以節(jié)省成本，且更為靈活。 圖4.5 4×4矩陣鍵盤(pán)五、主要元器件與設(shè)備數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱或EDA軟件Quartus集成電路 71921片，78122片，79051片，78051片。LM3311片，LM3371片，LM3171片，INA1261片，16021片。電 阻 1005只，10K9只，2kl只，5kl只，12kl只，22kl只，40K-2只。電 容 30pF2只，10 4pF6只，10 uF1只。發(fā)光二極管2只，共陰極顯示器3只。字符

24、點(diǎn)陣式液晶顯示器LCD1602六、總結(jié)本課題所設(shè)計(jì)的數(shù)字電子秤大概是以89C51單片機(jī)為主控，其他硬件為輔制成的，在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我對(duì)本課程所學(xué)的知識(shí)有了一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解，尤其是對(duì)本課題所用到的單片機(jī)及其相關(guān)知識(shí)有了進(jìn)一步的掌握，對(duì)利用單片機(jī)進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)又及對(duì)系統(tǒng)的分析和問(wèn)題的解決有了切身的認(rèn)識(shí)和體會(huì)；在這計(jì)過(guò)程中，首先感謝學(xué)校、老師、給我們這次機(jī)會(huì)，鍛煉了我們的動(dòng)腦動(dòng)手的能力，我們逐步養(yǎng)成了綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題的習(xí)慣,鍛煉提高了我們的實(shí)踐能力,這更是對(duì)我們實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。對(duì)于此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在

25、這一兩個(gè)星期的日子里，起初的確感覺(jué)很難，很麻煩，認(rèn)為自己不行的，但是經(jīng)過(guò)查閱資料，他人的幫助，慢慢的也做出來(lái)了，同時(shí)也真的學(xué)到很多很多的的東西，它不僅讓我們鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)?！凹埳系脕?lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)了自己的很多的不足，自己知識(shí)的很多漏洞，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不深刻，掌握得不牢固，比如說(shuō)其中的器件的運(yùn)用還是不怎么熟識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際的能

26、力還有待急需提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把之前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故。經(jīng)歷過(guò)了這次課程設(shè)計(jì)，我們不但在知識(shí)上有了重要收獲，精神上的豐收更加難能可貴。這讓我明白，我們每一個(gè)人做任何事，都需要探索精神。有什么不懂不明白的地方要及時(shí)請(qǐng)教或上網(wǎng)查詢(xún)，只要認(rèn)真鉆研，動(dòng)腦思考，動(dòng)手實(shí)踐，就沒(méi)有弄不懂的知識(shí)，收獲頗豐。不管前方的道路有多艱險(xiǎn)，走過(guò)，你才能知道自己的能力，人不能停留于眼前，因?yàn)閷W(xué)無(wú)止境。一次挫折是一份財(cái)富，一次成功是一份動(dòng)力，一次跨步就是一次飛躍，人生貴在拼搏！毋庸置疑，這次課程設(shè)計(jì)必將是大學(xué)里又一個(gè)新的起點(diǎn)！最后，再次向在百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱、指導(dǎo)、評(píng)議的老師表示感謝！參考文獻(xiàn)1

27、張迎新等. 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī) 原理、應(yīng)用及接口技術(shù). 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，20092 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京：高等教育出版社，1999；3 閻石. 數(shù)字電子技術(shù). 北京：高等教育出版社，2001；4陳杰、黃鴻. 傳感器與檢測(cè)技術(shù). 北京：高等教育出版社，4 于永權(quán).89系列（MCS-51兼容）Flash單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，1997附：本文設(shè)計(jì)的AT89C51片內(nèi)AD程序如下：#include "config.h"/- / SPEED1 SPEED0 A/D轉(zhuǎn)換所需時(shí)間#define AD_SPEED 0x60 / 0110,0000 1 1 90

28、 個(gè)時(shí)鐘周期轉(zhuǎn)換一次, / CPU工作頻率21MHz時(shí) A/D轉(zhuǎn)換速度約 300KHz/#define AD_SPEED 0x40 /0100,0000 1 0 140 個(gè)時(shí)鐘周期轉(zhuǎn)換一次/#define AD_SPEED 0x20 /0010,0000 0 1 280 個(gè)時(shí)鐘周期轉(zhuǎn)換一次/#define AD_SPEED 0x00 /0000,0000 0 0 420 個(gè)時(shí)鐘周期轉(zhuǎn)換一次/-unsigned int get_AD_result(unsigned char channel) unsigned char AD_finished=0; /存儲(chǔ) A/D 轉(zhuǎn)換標(biāo)志 ADC_RES =

29、0; /A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果高8位 ADC_RESL = 0; /A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果低2位 channel &= 0x07; /0000,0111 清0高5位 ADC_CONTR = AD_SPEED; _nop_();ADC_CONTR|=0xE0;/1110,0000清ADC_FLAG，ADC_START位和低三位 ADC_CONTR |= channel; /選擇 A/D 當(dāng)前通道 _nop_(); ADC_CONTR |= 0x80; /啟動(dòng) A/D 電源 delay(1); /使輸入電壓達(dá)到穩(wěn)定 ADC_CONTR |= 0x08; /0000,1000 令 ADCS = 1, 啟

30、動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 AD_finished = 0; while (AD_finished = 0 ) /等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束 AD_finished = (ADC_CONTR & 0x10); /0001,0000 測(cè)試A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束否 ADC_CONTR &= 0xE7; /1111,0111 清 ADC_FLAG 位, 關(guān)閉A/D轉(zhuǎn)換 return (ADC_RES<<2|ADC_RESL);/返回轉(zhuǎn)換后的結(jié)果本文設(shè)計(jì)的1602液晶操作程序如下：/* 函 數(shù) 名：WriteDataLCD() 功 能：向1602寫(xiě)數(shù)據(jù)入口參數(shù)：WDLCD*/void WriteData

31、LCD(unsigned char WDLCD) ReadStatusLCD(); /檢測(cè)忙LCD_Data = WDLCD;LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_E = 0; /若晶振速度太高可以在這后加小的延時(shí)LCD_E = 0;LCD_E = 0; /延時(shí)LCD_E = 1;/* 函 數(shù) 名：WriteCommandLCD() 功 能：向1602寫(xiě)指令入口參數(shù)：WDLCD，BuysC*/void WriteCommandLCD(unsigned char WCLCD,BuysC) /BuysC為0時(shí)忽略忙檢測(cè) if (BuysC) ReadStatusLCD(); /根據(jù)需

32、要檢測(cè)忙LCD_Data = WCLCD;LCD_RS = 0;LCD_RW = 0; LCD_E = 0;LCD_E = 0;LCD_E = 0;LCD_E = 1; /* 函 數(shù) 名：ReadDataLCD() 功 能：從1602讀數(shù)據(jù)返 回 值：LCD_Data */unsigned char ReadDataLCD(void) LCD_RS = 1; LCD_RW = 1;LCD_E = 0;LCD_E = 0;LCD_E = 0;LCD_E = 1;return(LCD_Data);/* 函 數(shù) 名：ReadStatusLCD() 功 能：讀取1602狀態(tài)*/unsigned cha

33、r ReadStatusLCD(void) LCD_Data = 0xFF; LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_E = 0;LCD_E = 0;LCD_E = 0;LCD_E = 1;delay_18B20(200); /Delay5Ms(); /檢測(cè)忙信號(hào) proteus仿真時(shí)，延遲5MS，關(guān)閉while循環(huán)while (LCD_Data&Busy) /硬件使用時(shí)，不延遲，打開(kāi)while循環(huán)return(LCD_Data);/* 函 數(shù) 名：LCDInit() 功 能：1602初始化*/void LCDInit(void)LCD_Data = 0;WriteCommandLCD(0x38,0); /三次顯示模式設(shè)置，不檢測(cè)忙信號(hào)Delay5Ms(); WriteCommandLCD(0x38,0);Delay5Ms(); WriteCommandLCD(0x38,0);Delay5Ms(); WriteCommandLCD(0x38,1); /顯示模式設(shè)置,開(kāi)始要求每次檢