數(shù)字電子秤實(shí)訓(xùn)報(bào)告

數(shù)字電子秤實(shí)訓(xùn)報(bào)告

一：實(shí)訓(xùn)目的：1、通過設(shè)計(jì)來更好地理解電阻應(yīng)變式傳感器的實(shí)際

應(yīng)用

2、電路由測(cè)量電橋，差動(dòng)放大電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，顯示電路組成3、根據(jù)我們已學(xué)的知識(shí)，設(shè)計(jì)一數(shù)字電子秤，掌握電子秤的構(gòu)造和工作原理，深化并鞏固我們學(xué)過的知識(shí)，將理論與實(shí)踐結(jié)合

二：實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)：理工實(shí)訓(xùn)樓409

三：實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：制作數(shù)字電子秤的測(cè)量部分

四：電子稱原理圖

五：實(shí)訓(xùn)總結(jié)：這次作品由以下四部分組成：電阻應(yīng)變傳感器、信

號(hào)放大系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、顯示器。

在經(jīng)過幾天的努力，從開始的電路選擇到買元器件，再到焊接、測(cè)試，終于順利的完成了數(shù)字電子秤的制作。

最開始的兩天，我們對(duì)電路圖的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行了解，仔細(xì)的計(jì)算將每個(gè)元器件的大小參數(shù)，為后來的買元器件打下基礎(chǔ)，在買完元器件后，只經(jīng)過２節(jié)課，就焊接完成，焊接對(duì)我們?nèi)�校生來說并不是什么難事，只是接下來的調(diào)試對(duì)我們來說不是一件簡單的是，由于要求相同的電阻的阻值大小有些偏差，導(dǎo)致精確度不是很高，在老師的指導(dǎo)下和我們自己的研究下終于解決了這個(gè)問題,這次的實(shí)訓(xùn)將電子與傳感器聯(lián)系在一起,讓我們回顧了上學(xué)期所學(xué)的知識(shí),學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,我們還有很多要學(xué)習(xí)也要全面掌握這些東西!

XX年X月X日

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溫州大學(xué)甌江學(xué)院

WENZHOUUNIVERSITYOUJIANGCOLLEGE

復(fù)雜電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程實(shí)踐報(bào)告書

數(shù)字電子秤

班級(jí)：姓名：姓名：姓名：指導(dǎo)老師：

溫州大學(xué)甌江學(xué)院信息與電子工程分院

201*年6月

目錄

摘要..................................................................................................................................................3一、設(shè)計(jì)方案論證...........................................................................................................................4二、理論分析及調(diào)試.......................................................................................................................6

2.1、壓力傳感器：..................................................................................................................62.2、放大電路部分：..............................................................................................................8

2.2.1運(yùn)放電路..................................................................................................................82.2.2計(jì)算公式..................................................................................................................82.2.3運(yùn)放差分放大電路特點(diǎn).........................................................................................82.2.4放大電路的元件清單..............................................................................................92.2.5OP07管腳圖：........................................................................................................92.2.6傳感器的輸出信號(hào)放大后的數(shù)據(jù)及放大倍數(shù)表................................................102.2.7調(diào)試過程中的心得：............................................................................................102.2.8參考資料：............................................................................................................102.3、AD轉(zhuǎn)換部分..................................................................................................................11

2.3.1主要特性...............................................................................................................112.3.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)................................................................................................................122.3.3外部特性（引腳功能）.......................................................................................122.3.4AD單獨(dú)測(cè)試電路圖..............................................................................................122.3.4AD單獨(dú)測(cè)試調(diào)試程序：......................................................................................132.3、液晶顯示部分................................................................................................................142.4蜂鳴器部分.......................................................................................................................15三、測(cè)試方法、測(cè)試數(shù)據(jù).............................................................................................................16

3.1、重量與電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系................................................................................................163.2、數(shù)據(jù)擬合示意圖............................................................................................................163.3、擬合數(shù)據(jù)方程................................................................................................................17四、程序及分析.............................................................................................................................17五、結(jié)果與分析.............................................................................................................................27參考文獻(xiàn)：.....................................................................................................................................27

附件：總電路圖.....................................................................................................................摘要

在生活中經(jīng)常都需要測(cè)量物體的重量，于是就用到秤，但是隨著社會(huì)的進(jìn)步、科學(xué)的發(fā)展，我們對(duì)其要求操作方便、易于識(shí)別。隨著計(jì)量技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展傳統(tǒng)純機(jī)械結(jié)構(gòu)的桿秤、臺(tái)秤、磅秤等稱量裝置逐步被淘汰，電子稱量裝置電子秤、電子天平等以其準(zhǔn)確、快速、方便、顯示直觀等諸多優(yōu)點(diǎn)而受到人們的青睞。電子秤向提高精度和降低成本方向發(fā)展的趨勢(shì)引起了對(duì)低成本、高性能模擬信號(hào)處理器件需求的增加。大多數(shù)電子秤是以1:3,000或1:10,000的分辨率輸出最終的稱重值，使用12bit~14bit的模數(shù)轉(zhuǎn)換器很容易滿足要求。設(shè)計(jì)中主要考慮峰峰值（PP）噪聲分辨率、ADC的動(dòng)態(tài)范圍、增益漂移和濾波。通過分析近年來電子衡器產(chǎn)品的發(fā)展情況及國內(nèi)外市場的需求，電子衡器總的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、模塊化、集成化、智能化；其技術(shù)性能趨向是速率高、準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高；其功能趨向是稱重計(jì)量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其應(yīng)用性能趨向于綜合性和組合性。

一、設(shè)計(jì)方案論證

在實(shí)驗(yàn)開始的最初，我組成員根據(jù)有限的知識(shí)對(duì)本課題實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析，最終有兩個(gè)方案候選，方案電路圖如下。

方案一：放大部分兩個(gè)方案運(yùn)用一致，放大信號(hào)進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換以后，AD將數(shù)字信號(hào)輸給單片機(jī)，有程序控制將相應(yīng)的單價(jià)在數(shù)碼管上顯示出來，本方案的缺點(diǎn)是1、IO口不夠用需要擴(kuò)展；2、數(shù)碼管顯示不能明白的表明是質(zhì)量、單價(jià)還是總價(jià)。

方案二：選用1602液晶顯示屏，不僅可以顯示數(shù)據(jù)還可以顯示中英文，重要的是可以同步顯示，相對(duì)方案一還不需要IO口擴(kuò)展，所以最終選用方案二。

部件方案討論

方案討論一：人機(jī)對(duì)話部分我們選定獨(dú)立鍵盤方案和矩陣鍵盤方案方案一：獨(dú)立鍵盤

獨(dú)立鍵盤是人機(jī)對(duì)話部分常用的按鍵方式，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為硬件電路簡單，整體單元風(fēng)格大方簡潔，所占的空間相對(duì)較少，最重要的是所要編寫的程序代碼少。其缺點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)的功能也就相對(duì)的簡單。因而對(duì)于一個(gè)大的系統(tǒng)，并不適合獨(dú)立鍵盤。

方案二：矩陣鍵盤

矩陣鍵盤作為另一種人機(jī)對(duì)話中按鍵的方式來講，它的優(yōu)點(diǎn)在于能實(shí)現(xiàn)的功能較為強(qiáng)大，適合大中系統(tǒng)。缺點(diǎn)在于矩陣鍵盤一般采用4*4矩陣類型，其不僅一次性就用掉了51單片機(jī)中的一個(gè)組合口，占的硬件資源比較大，重要的是不僅所要編寫的程序代碼很多，而且對(duì)于那些對(duì)編寫程序不是很好的同學(xué)來說，很容易出錯(cuò)，而且不知道如何修改。

由于此次課程設(shè)計(jì)中硬件資源有限，且為使整體硬件風(fēng)格顯得簡單得體，最重要的是不是大系統(tǒng)，所以我們選擇獨(dú)立鍵盤進(jìn)行對(duì)電子稱中單價(jià)的進(jìn)行修改。

方案討論二：顯示部分我們選定液晶顯示方案和LED七段顯示方案方案一：液晶顯示

液晶顯示是顯示部分常用的顯示方式，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為硬件電路簡單，整體單元風(fēng)格大方簡潔，所占的空間相對(duì)較少，能實(shí)現(xiàn)的功能較為強(qiáng)大，適合各種系統(tǒng)。其缺點(diǎn)在于所要編寫的程序代碼多。

方案二：LED七段顯示方案

LED七段顯示方案是顯示部分常用的顯示方式，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為我們接觸的多，程序什么的也寫過，所要編寫的程序代碼少。其缺點(diǎn)在于硬件電路復(fù)雜，所占的空間相對(duì)較多，實(shí)現(xiàn)的功能也就相對(duì)簡單，如果對(duì)于一個(gè)大的系統(tǒng)，那肯定不適合LED七段顯示方案。

由于此次課程設(shè)計(jì)中所要顯示的東西多，而且由于很多參考書中都有類似的程序，易于借鑒參考，且為使整體硬件風(fēng)格顯得簡單得體，我們選擇液晶顯示。

二、理論分析及調(diào)試

電路由壓力傳感器，放大電路，AD轉(zhuǎn)換部分，單片機(jī)，按鍵控制乘法運(yùn)算，液晶顯示，蜂鳴器報(bào)警7部分組成，為了保證總電路能夠正常工作分別對(duì)七個(gè)模塊進(jìn)行了調(diào)試，以下做一一介紹。

2.1、壓力傳感器：

本次設(shè)計(jì)使用的是電阻應(yīng)變式壓力傳感器，它主要由彈性體、電阻應(yīng)變片、電纜線等組成，內(nèi)部路線采用惠更斯電橋，當(dāng)彈性體承受載荷產(chǎn)生形變時(shí)，電阻應(yīng)變片收到拉伸或壓縮應(yīng)變片變形后，她的阻值將發(fā)生變化，從而是電橋失去平衡，產(chǎn)生相應(yīng)的差動(dòng)信號(hào)，共后續(xù)電路測(cè)量和處理。

電氣參數(shù)：

為了解已知重量的物體放在壓力傳感器上使其產(chǎn)生相應(yīng)的電壓變化的具體情況，特制作了水瓶砝碼。而其輸出的相應(yīng)電壓值如下：質(zhì)量壓力傳感器輸出電壓00.28mV200g0.45mV400g0.66mV500g0.76mV600g0.86mV1kg1.26mV1.2kg1.47mV1.4kg1.67mV1.57kg1.84mV2kg2.27mV3.14kg3.44mV3.64kg3.94mV5.14kg5.45mV6.14kg6.45mV由于實(shí)驗(yàn)材料有限，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重量在0---6.14KG之間。2.2、放大電路部分：

2.2.1運(yùn)放電路：

2.2.2計(jì)算公式：

O

uR42R2uI1uI2（1）R3R1

設(shè)定此運(yùn)放放大倍數(shù)為500，并將各電阻值代入公式如下，可算出R1阻值為306Ω，因?yàn)闂l件限制，沒有306Ω我用300Ω的來替代。500=-10(1+15/R1)R1=306Ω

2.2.3運(yùn)放差分放大電路特點(diǎn)：

1)高輸入阻抗。被提取的信號(hào)是不穩(wěn)定的高內(nèi)阻源的微弱信號(hào)，為了減少信號(hào)源內(nèi)阻的影響，必須提高放大器輸入阻抗。一般情況下，信號(hào)源的內(nèi)阻為100kΩ，則放大器的輸入阻抗應(yīng)大于1MΩ。

2)高共模抑制比CMRR。信號(hào)工頻干擾以及所測(cè)量的參數(shù)以外的作用的干擾，一般為共模干擾，前置級(jí)須采用CMRR高的差動(dòng)放大形式，能減少共模干擾向差模干擾轉(zhuǎn)化。

3)低噪聲、低漂移。主要作用是對(duì)信號(hào)源的影響小，拾取信號(hào)的能力強(qiáng)，以及能夠使輸出穩(wěn)定。

選用OP07的原因：傳感器在不加負(fù)荷時(shí)，橋路的電阻應(yīng)平衡，也就是電橋初始平衡狀態(tài)輸出應(yīng)為零。但實(shí)際上橋路各臂阻值不可能絕對(duì)相同，接觸電阻及導(dǎo)線電阻也有差異，致使輸出不為零。因此必須設(shè)置調(diào)零電路使初始狀態(tài)達(dá)到平衡。而OP07的特點(diǎn)就是只有非常低的輸入電壓（最大為25uv）,所以用OP07在很多應(yīng)用場合不需要額外的調(diào)零措施。用OP07即可以省去調(diào)零這一實(shí)驗(yàn)步驟，為傳感器輸出數(shù)據(jù)成線性關(guān)系做貢獻(xiàn)

2.2.4放大電路的元件清單：

元件名稱元件編號(hào)元件型號(hào)電阻R1300Ω電阻R27.5K電阻R31K電阻R410K運(yùn)放A1OP07運(yùn)放A2OP07運(yùn)放A3OP07對(duì)傳感器與運(yùn)放電路的擬合：電路連接：將傳感器信號(hào)輸出端與運(yùn)算放大電路的信號(hào)輸入端相連，在這兩個(gè)電路連接的時(shí)候，輸出端與輸入端可以隨便連接，不用考慮方向。傳感器的紅色電線接10V電壓，黑色電線接地。運(yùn)算放大電路中的運(yùn)放OP07的4腳接-10V，7腳接10V

2.2.5OP07管腳圖：

1和8為偏置平衡(調(diào)零端)，2為反向輸入端，3為正向輸入端，4接地，5空腳6為輸出，7接電源+

電路測(cè)試：我們組用塑料瓶代替砝碼，在砝碼數(shù)量不足時(shí)，用多個(gè)塑料瓶累加稱重，可以代替砝碼，讓稱量的重量提高。然后記錄放大電路的輸入電壓和放大后的電壓，進(jìn)行計(jì)算，利用軟件，根據(jù)稱重物體的重量與放大信號(hào)的曲線設(shè)定軟件程序中的系數(shù)。（實(shí)驗(yàn)中，稱量的質(zhì)量越大，放大電路的放大倍數(shù)越接近設(shè)計(jì)值）

2.2.6傳感器的輸出信號(hào)放大后的數(shù)據(jù)及放大倍數(shù)表

稱重物體的重量（g）0201*0050060010001201*4001570201*3140364051406140輸出信號(hào)(mv)0.280.450.660.760.861.261.471.671.842.273.443.945.456.45放大信號(hào)(v)0.090.1860.2770.31960.36060.54630.6420.7320.8131.0031.5331.7622.4432.903放大倍數(shù)321413419.7420.5419.3433.6436.7438.3441.8441.8445.6447.2448.3450.12.2.7調(diào)試過程中的心得：

在實(shí)驗(yàn)開始階段我們組直接焊接了三級(jí)放大電路，由于對(duì)電路和運(yùn)放缺少了解使用的運(yùn)放是單級(jí)放大類型的，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了很大的問題。在老師的指導(dǎo)下，用LM324制作了一個(gè)一級(jí)放大電路，放大的目的達(dá)到了，可是接入后續(xù)的電路時(shí)由于輸入阻抗太小，直接影響了放大電路的效果。

在調(diào)整后，采取了二級(jí)放大電路。即先用LM324放大100倍，然后在放大的基礎(chǔ)上用LM324再放大10倍。使放大結(jié)果的輸入電壓很明顯，但是這樣的二級(jí)放大電路放大的穩(wěn)定度很差，在重量小于1KG的稱量范圍內(nèi)幾乎失調(diào)。

最后在老師的指導(dǎo)下用了OP07的三級(jí)放大電路。這樣的電路能達(dá)到高精度，低失真的效果，而且基本上可以認(rèn)為是線性的。最后用軟件擬合時(shí)基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)時(shí)的效果。在這次的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)運(yùn)算放大器的認(rèn)識(shí)加深了很多，對(duì)電路的布局焊接時(shí)的焊接線頭等問題上得到了很大的提高。

2.2.8參考資料：

下面是op07參數(shù)資料的中文簡明說明：產(chǎn)品型號(hào):OP07CP通道數(shù):1關(guān)斷功能:No

工作電壓Max.(V):36工作電壓Min.(V):6每通道IQ(典型值)(mA):5帶寬GBW(典型值)(MHz):0.600轉(zhuǎn)換速率(典型值)(V/us):0.300

輸入失調(diào)電壓(25℃)(Max.)(mV):0.150失調(diào)漂移(典型值)(uV/℃):0.500輸入偏置電流(Max.)(pA):7000共模抑制比(Min.)(dB):100噪聲電壓(典型值):9.800單電源供電:No滿幅:No

封裝/溫度(℃):PDIP-8/0~70描述:精密,低噪聲運(yùn)放

2.3、AD轉(zhuǎn)換部分

為使硬件部分順利完整工作，特對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行單獨(dú)的調(diào)試，以下是AD轉(zhuǎn)換部分：

由于實(shí)驗(yàn)條件限制本次實(shí)驗(yàn)選用ADC0809芯片，內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖及管腳參數(shù)如下：

2.3.1主要特性

1）8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。

2）具有轉(zhuǎn)換起�？刂贫�。

3）轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs(時(shí)鐘為640kHz時(shí))，130μs（時(shí)鐘為500kHz時(shí)）4）單個(gè)+5V電源供電

5）模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。6）工作溫度范圍為-40～+85攝氏度7）低功耗，約15mW。

2.3.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)

ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖13．22所示，

它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、邏輯控制和定時(shí)電路組成。

2.3.3外部特性（引腳功能）

ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖13．23所示。下面

說明各引腳功能。

IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端。2-1～2-8：8位數(shù)字量輸出端。

ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。

START：A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少100ns寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使0809復(fù)位，下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換）。

EOC：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。

OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。

CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。REF（+）、REF（-）：基準(zhǔn)電壓。Vcc：電源，單一+5V。GND：地。

2.3.4AD單獨(dú)測(cè)試電路圖

電路仿真及連接如圖所示：

由于此次使用AD是一路信號(hào)輸入，八路信號(hào)輸出，而AD0809基準(zhǔn)電壓為5V。5/256=0.195

所以輸入電壓每增加0.195V輸出的BCD碼就加1，在該次調(diào)試中由LED的亮滅直觀的現(xiàn)實(shí)。

2.3.4AD單獨(dú)測(cè)試調(diào)試程序：

#includeunsignedchardispcount;

sbitST=P3^0;sbitOE=P3^1;sbitEOC=P3^2;

unsignedcharchannel=0xbc;//IN3unsignedchargetdata;unsignedinti;

voidmain(void){

P3=channel;

while(1){

ST=0;ST=1;ST=0;

for(i=0;iwhile(EOC==0);OE=1;

getdata=P0;OE=0;P1=P0;}}

2.3、液晶顯示部分

液晶顯示相對(duì)比較簡單，利用單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)后即可顯示唯有亮度需要調(diào)節(jié)，如圖在三腳初加了滑動(dòng)變阻器，旋動(dòng)它是液晶顯示在比較適合的亮度，最后的阻值的1.7k歐姆

引腳1符號(hào)VSS功能說明接地23VDDV0接電源（+5V）液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度）。RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。R/W為讀寫信號(hào)線，高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫操作。E(或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線0位（最低位）低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線1位低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線2位低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線3位高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線4位高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線5位高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線6位高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線7位（最高位）（也是busyflag）背光電源正極背光電源負(fù)極45678910111213141516

RSR/WEDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7BLABLK

2.4蜂鳴器部分

蜂鳴器電路與仿真電路不同，因?yàn)閱纹瑱C(jī)提供的電流不足以使得蜂鳴器鳴叫，所以需要加NPN三極管，電路如圖

原先不加NPN時(shí)進(jìn)入蜂鳴器的電流為0.016mA,加了以后為16.96mA.

三、測(cè)試方法、測(cè)試數(shù)據(jù)3.1、重量與電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系

測(cè)試方法：給壓力傳感器通上需要的電壓，連接上放大電路，在壓力傳感器上放上不同重量的砝碼，用萬用表測(cè)量，記錄相應(yīng)的數(shù)值稱重物體的重量（g）輸出信號(hào)(mv)放大信號(hào)(v)放大倍數(shù)00.280.09321201*.450.1864134000.660.277419.75000.760.3196420.56000.860.3606419.310001.260.5463433.61201*.470.642436.714001.670.732438.315701.840.813441.8201*2.271.003441.831403.441.533445.636403.941.762447.251405.452.443448.361406.452.903450.1

3.2、數(shù)據(jù)擬合示意圖

測(cè)量完相應(yīng)的數(shù)據(jù)時(shí)候?qū)��?shù)據(jù)擬合示意圖如圖所示：

3.3、擬合數(shù)據(jù)方程

weight=2.18V-0.2

四、程序及分析

#include#include#include

#defineOUTPORTP2//AD與C51接口#defineLCDPORTP0//液晶與C51接口bitb_DATransform=0;typedefbitBOOL;

sbitSTART=P3^4;//地址鎖存允許信號(hào)(ALE)與轉(zhuǎn)化啟動(dòng)信號(hào)(START),0->1->0:啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換

sbitEOC=P3^3;//輸出允許信號(hào)

sbitLCDRS=P3^5;//寄存器選擇信號(hào)：0--數(shù)據(jù)寄存器；1--指令寄存器sbitLCDRW=P3^6;//讀寫信號(hào)：1--讀LCD；0--寫LCDsbitLCDE=P3^7;//片選信號(hào)sbitkeyadd=P1^0;//單價(jià)上調(diào)sbitkeydown=P1^1;//單價(jià)下調(diào)sbitbeep=P1^3;//報(bào)警接口

unsignedcharuc_Clock=0;//定時(shí)器0中斷計(jì)數(shù)unsignedintuiResult;//電壓unsignedinttemp;

unsignedcharsetdanjia=50;//單價(jià)5.0元/千克unsignedchardanjiashi,danjiage;//單價(jià)個(gè)位，十分位unsignedintjiage;//價(jià)格unsignedintprice,weight;unsignedintpricedata[3];

unsignedcharucaNumber[3],ucCount;floatweightc;

unsignedintshuju[4];unsignedinti,j;

/*-----------LCD的延遲子程序-----------*/voidvDelay(){

unsignedintuiCount;

for(uiCount=0;uiCountwhile(EOC==0);//等待轉(zhuǎn)換結(jié)束。

uiResult=OUTPORT;//出入轉(zhuǎn)換結(jié)果。

uiResult=(100*uiResult)/51;//處理運(yùn)算結(jié)果。電壓的100倍，是為了顯示小數(shù)后兩位

temp=uiResult;returnuiResult;}

/*--------LCD的判忙程序----------*/BOOLlcd_bz(){

BOOLresult;LCDRS=0;

LCDRW=1;//RS為低，RW為高時(shí)--判忙LCDE=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();

result=(BOOL)(P0&0x80);LCDE=0;

returnresult;}

/*------------LCD的寫指令程序-----------*/voidvWriteCMD(unsignedcharucCommand){

while(lcd_bz());LCDRS=0;

LCDRW=0;//RS為低，Rw為低時(shí)--可以寫入指令或顯示地址LCDE=0;

LCDPORT=ucCommand;vDelay();LCDE=1;vDelay();LCDE=0;}

/*-----------------LCD的寫數(shù)據(jù)程序-----------*/voidvWriteData(unsignedcharucData){

while(lcd_bz());LCDRS=1;

LCDRW=0;//RS為高，Rw為低時(shí)--可以寫入數(shù)據(jù)LCDE=0;

LCDPORT=ucData;vDelay();LCDE=1;vDelay();LCDE=0;}

/*-----------LCD的初始程序-----------*/voidvdInitialize(){

vWriteCMD(0x38);//工作方式：00111000，總線8位，顯示2行，5*7總針delay1ms(1);

vWriteCMD(0x06);//寫入數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移delay1ms(1);

vWriteCMD(0x01);//清屏delay1ms(1);

vWriteCMD(0x0c);//開啟光標(biāo)，閃爍delay1ms(1);}

/*--------------LCD的字符表程序--------------*/voidvShowOneChar(unsignedcharucChar){switch(ucChar)//1602液晶模塊內(nèi)部的字符存儲(chǔ)器（CGROM）//存儲(chǔ)的點(diǎn)陣字符圖形，且每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼{case"":vWriteData(0x20);break;case"!":vWriteData(0x21);break;case""":vWriteData(0x22);break;case"#":vWriteData(0x23);break;case"$":vWriteData(0x24);break;case"%":vWriteData(0x25);break;case"&":vWriteData(0x26);break;case">":vWriteData(0x27);break;case"(":vWriteData(0x28);break;case")":vWriteData(0x29);break;case"*":vWriteData(0x20);break;case"+":vWriteData(0x2A);break;case"-":vWriteData(0x2D);break;case"/":vWriteData(0x2F);break;case"=":vWriteData(0x3D);break;case"

case".":vWriteData(0x2E);break;case":":vWriteData(0x3A);break;case"0":vWriteData(0x30);break;case"1":vWriteData(0x31);break;case"2":vWriteData(0x32);break;case"3":vWriteData(0x33);break;case"4":vWriteData(0x34);break;case"5":vWriteData(0x35);break;case"6":vWriteData(0x36);break;case"7":vWriteData(0x37);break;case"8":vWriteData(0x38);break;case"9":vWriteData(0x39);break;case"A":vWriteData(0x41);break;case"B":vWriteData(0x42);break;case"C":vWriteData(0x43);break;case"D":vWriteData(0x44);break;case"E":vWriteData(0x45);break;case"F":vWriteData(0x46);break;case"G":vWriteData(0x47);break;case"H":vWriteData(0x48);break;case"I":vWriteData(0x49);break;case"J":vWriteData(0x4A);break;case"K":vWriteData(0x4B);break;case"L":vWriteData(0x4C);break;case"M":vWriteData(0x4D);break;case"N":vWriteData(0x4E);break;case"O":vWriteData(0x4F);break;case"P":vWriteData(0x50);break;case"Q":vWriteData(0x51);break;case"R":vWriteData(0x52);break;case"S":vWriteData(0x53);break;case"T":vWriteData(0x54);break;case"U":vWriteData(0x55);break;case"V":vWriteData(0x56);break;case"W":vWriteData(0x57);break;case"X":vWriteData(0x58);break;case"Y":vWriteData(0x59);break;case"Z":vWriteData(0x5A);break;case"a":vWriteData(0x61);break;case"b":vWriteData(0x62);break;case"c":vWriteData(0x63);break;case"d":vWriteData(0x64);break;case"e":vWriteData(0x65);break;case"f":vWriteData(0x66);break;case"g":vWriteData(0x67);break;case"h":vWriteData(0x68);break;case"i":vWriteData(0x69);break;case"j":vWriteData(0x6A);break;case"k":vWriteData(0x6B);break;case"l":vWriteData(0x6C);break;case"m":vWriteData(0x6D);break;case"n":vWriteData(0x6E);break;case"o":vWriteData(0x6F);break;case"p":vWriteData(0x70);break;case"q":vWriteData(0x71);break;case"r":vWriteData(0x72);break;case"s":vWriteData(0x73);break;case"t":vWriteData(0x74);break;case"u":vWriteData(0x75);break;case"v":vWriteData(0x76);break;case"w":vWriteData(0x77);break;case"x":vWriteData(0x78);break;case"y":vWriteData(0x79);break;case"z":vWriteData(0x7A);break;default:break;}}

/*------------------字符串的顯示子程序-------------*/voidvShowChar(unsignedcharucaChar[]){

unsignedcharucCount;for(ucCount=0;;ucCount++){

vShowOneChar(ucaChar[ucCount]);//輸出連續(xù)一串字符if(ucaChar[ucCount+1]=="\\0"){

break;}}}

/*------------------電壓顯示子程序-------------*/voidvShowVoltage(unsignedintuiNumber){

if(uiNumber>999)

uiNumber=999;//當(dāng)電壓大于1000，電壓輸出就是1000//把計(jì)算數(shù)字的每個(gè)位存入數(shù)組

ucaNumber[0]=uiNumber/100;//得到電壓的個(gè)位

ucaNumber[1]=(uiNumber-100*(int)ucaNumber[0])/10;得到電壓的個(gè)位

ucaNumber[2]=uiNumber-100*(int)ucaNumber[0]-10*ucaNumber[1];得到電壓的百分位

for(ucCount=0;ucCountshuju[0]=temp/1000+"0";//重量的十位

shuju[1]=(temp%1000)/100+"0";//重量的個(gè)位

shuju[2]=((temp%1000)%100)/10+"0";//重量的十分位shuju[3]=(((temp%1000)%100)%10)+"0";//重量的百分位}

/*-------------重量顯示子程序-----------*/voidshowweight(){

vWriteCMD(0x89);//重量的十位在LCD的位置vShowOneChar(shuju[0]);

vWriteCMD(0x8A);//重量的個(gè)位在LCD的位置vShowOneChar(shuju[1]);vWriteCMD(0x8B);//小數(shù)點(diǎn)vShowOneChar(0x2E);

vWriteCMD(0x8C);//重量的十分位在LCD的位置vShowOneChar(shuju[2]);

vWriteCMD(0x8D);//重量的百分位在LCD的位置vShowOneChar(shuju[3]);

vWriteCMD(0x8E);//重量的單位vShowChar("kg");}

/*----------乘法子程序------------*/voidpriceMUL(){

price=temp*((int)setdanjia);//重量*單價(jià)pricedata[0]=price/10000+"0";//價(jià)格的十位

pricedata[1]=(price%10000)/1000+"0";//價(jià)格的個(gè)位

pricedata[2]=((price%10000)%1000)/100+"0";//價(jià)格的十分位}

/*-------------總價(jià)顯示子程序----------*/voidshowjiage(){

vWriteCMD(0xCB);//價(jià)格的十位在LCD的位置vShowOneChar(pricedata[0]);

vWriteCMD(0xCC);//價(jià)格的個(gè)位在LCD的位置vShowOneChar(pricedata[1]);vWriteCMD(0xCE);//小數(shù)點(diǎn)

vShowOneChar(0x2E);//價(jià)格的十分位在LCD的位置vShowOneChar(pricedata[2]);}/*----------鬧鈴子程序---------*/voidbeepcompare(){

if(temp>=1000&&uiResult>11)//重量電壓的門限{

beep=1;}

elsebeep=0;}

/*----------鍵盤子程序----------*/voidkeyscan(){

if(keyadd==0){

Delay(10);//延時(shí)為了去抖動(dòng)if(keyadd==0)//單價(jià)上調(diào){

setdanjia++;

if(setdanjia==100){

setdanjia=0;Delay(300);}}}

if(keydown==0)//單價(jià)下調(diào){

Delay(10);

if(keydown==0){

setdanjia--;if(setdanjia==0){

setdanjia=100;Delay(300);}}}}

/*-------------主程序-------------*/voidmain(){TMOD=0x01;TH0=0x3C;

TL0=0xB0;//初始值為50MSTR0=1;ET0=1;EA=1;

vdInitialize();beep=0;

vWriteCMD(0x80);//LC的初始位置vShowChar("Weight:");vWriteCMD(0xC4);vShowChar("V");while(1){

if(b_DATransform==1){

b_DATransform=0;vWriteCMD(0xC0);

vShowVoltage(uiADTransform());}

beepcompare();//調(diào)用報(bào)警子程序showdanjia();//調(diào)用單價(jià)顯示子程序keyscan();//調(diào)用鍵盤子程序

weightconv();//調(diào)用重量數(shù)據(jù)處理子程序showweight();//調(diào)用重量顯示子程序priceMUL();//調(diào)用乘法子程序

showjiage();//調(diào)用價(jià)格顯示子程序}}

/*----------中斷程序-----------*/voidt0()interrupt1{

if(uc_Clock==0){

uc_Clock=5;

b_DATransform=1;//每250MS從AD讀取一次數(shù)據(jù)}

elseuc_Clock--;TH0=0x3C;TL0=0xB0;}五、結(jié)果與分析

最后測(cè)量三組數(shù)據(jù)：當(dāng)砝碼為0g的時(shí)候液晶顯示為0g，當(dāng)砝碼為500g的時(shí)候液晶顯示為470g，誤差為百分之六；當(dāng)砝碼為1.57Kg的時(shí)候液晶顯示為1.56Kg，誤差為百分之零點(diǎn)六。

產(chǎn)生誤差的原因分析為以下幾點(diǎn)：

1、砝碼本身是自己制作的，存在一點(diǎn)的誤差；

2、測(cè)量使用的萬用表本身存在誤差，特別是在毫伏檔的時(shí)候；

3、線性擬合本身有誤差，我們完全按照直線顯示，事實(shí)上不是線性的；4、液晶顯示的是保留2位小數(shù)的，省略部分也會(huì)造成誤差

參考文獻(xiàn)：

康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)(第五版)北京高等教育出版社，201*李廣弟單片機(jī)基礎(chǔ)（第三版）北京北京航空航天大學(xué)出版社

百度文庫：

附件：總電路圖

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