实用电子秤设计

1 总体方案设计 本设计由以下几部分组成：电阻应变传感器、信号放大器、模数转换、单片机、显示器。 2 硬件电路设计 2 .1 电阻应变传感器 电阻应变式传感器是将被测量的力，通过它产生的金属弹性变形转换成电阻变化的元件。由电阻应变片和测量线路两部分组成。电阻应变片产生的误差，主要来源于温度的影响，本设计主要在实验室内进行，温度的影响暂不处理。 在电桥测量电路中，将一对变化相反的应变片接入电桥一臂，另一臂接两个相同的阻值作为基准值；当桥臂电阻初始值R1＝R2＝R3＝R4=350 时平衡，其变化值为ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4=d 时，其桥路输出电压 Uou t 与 d 成正比。 2 .2 放大电路设计 由于传感器输出的信号比较微弱，必须通过一个放大器对其进行放大，才能满足 A/D转换器对输入信号电平的要求。本设计中选用由三运放构成的具有高输入阻抗，高共模抑制比的仪表放大器作为前级，再接一个反相比例放大器作为后级输出。另外，仪表放大电路中电阻Rw1 可用于微调放大倍数；而后级放大器原接地端现在通过Rw2 接入一电压值，可以对输出电平进行平移。 2 .3 单片机电路设计 2 .3 .1 单片机最小系统 对51 系列单片机来说,最小系统一般应该包括单片机、晶振电路和复位电路。下面给出一个 51 单片机的最小系统电路图。 复位电路:由电容串联电阻构成,一般教科书推荐 C 取 10u,R 取 8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让 RC 组合可以在RST 脚上产生不少于2 个机周期的高电平. 晶振电路:典型的晶振取 11.0592MHz(因为可以准确地得到 9600 波特率和 19200 波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的 us 级时歇,方便定时操作) 2 .3 .2 模数转换与单片机接口 ADC0809 是带有 8 位 A/D 转换器、8 路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的 CMOS组件。它是逐次逼近式A/D 转换器，可以和单片机直接接口。 （1）引脚说明： IN0－IN7：8 条模拟量输入通道，要求信 号 单极 性 ，电压范 围 是 0－5V； 地址输入和控制线：4 条 数字量输出及控制线：11 条 CLK 为时钟输入信号线：所需时钟信号必须由外界提供； VREF（＋），VREF（－）：参考电压输入。 （2）工作过程： 请参考ADC0809 时序图。ST 为转换启动信号，当 ST 上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行 A/D 转换；在转换期间，ST 应保持低电平。EOC 为转换结束信号。当EOC 为高电平时，...