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      基于單片機(jī)的智能電子秤設(shè)計(jì)

      2015-07-27 05:23:43劉昌盛湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院武漢430068
      山東工業(yè)技術(shù) 2015年13期
      關(guān)鍵詞:液晶顯示

      劉昌盛(湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院,武漢 430068)

      基于單片機(jī)的智能電子秤設(shè)計(jì)

      劉昌盛
      (湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院,武漢 430068)

      摘 要:以AT89c52為核心,通過(guò)將壓力傳感器的測(cè)量值經(jīng)過(guò)ADC0809轉(zhuǎn)換輸入單片機(jī),可實(shí)現(xiàn)稱重的顯示和語(yǔ)音輸出,并可顯示單價(jià)及總價(jià)。關(guān)鍵詞:AT89c52;ADC0809;液晶顯示

      1 引言

      數(shù)字電子秤在生活中隨處都可以見到,早期的電子秤多為模擬稱,即通過(guò)模擬電路實(shí)現(xiàn)。隨著數(shù)字芯片的價(jià)格下降,其被廣泛應(yīng)用于稱重系統(tǒng)中,功能強(qiáng)大,可靠性高,精度好是其優(yōu)點(diǎn),因此,已逐步普及開來(lái)。基于單片機(jī)的數(shù)字電子秤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功耗低,可通過(guò)軟硬件配合實(shí)現(xiàn)諸多功能,性價(jià)比高。

      2 系統(tǒng)總體方案

      基本原理是:將被測(cè)物體對(duì)壓力傳感器的壓力值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。輸出的電信號(hào)通常比較微弱,這時(shí)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的信號(hào)處理電路進(jìn)行處理, 放大后的模擬電信號(hào)經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào),送入到單片機(jī)中,再經(jīng)過(guò)單片機(jī)譯碼顯示,就可以顯示出被測(cè)物體的重量了,并且可以通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)出來(lái)[1]。

      3 硬件電路設(shè)計(jì)

      (1)壓力傳感器的種類很多,應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器,它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。當(dāng)受到壓力時(shí)壓阻傳感器的電阻產(chǎn)生變化,測(cè)量出電阻的變化,就可以計(jì)算出物體的重量。

      (2)電橋與信號(hào)處理電路:應(yīng)變片電橋測(cè)量電路,壓阻傳感器的電阻R1和另外三個(gè)電阻R2、R3、R4構(gòu)成橋架,當(dāng)電橋平衡時(shí)(即電阻應(yīng)變片未受了作用時(shí)),R1=R2=R3=R4=R,此時(shí)電橋的輸出U0=0,當(dāng)應(yīng)變片受力后,R1發(fā)生變化,使R1?R3≠R2?R4,電橋輸出U0≠0,并有:

      壓阻傳感器上施加一力時(shí),引起電橋不平衡,把力信號(hào)轉(zhuǎn) 換為微弱的電壓信號(hào),經(jīng)運(yùn)算放大器,把信號(hào)放大至0~ 5V,作為ADC0809的A/D輸入信號(hào)。

      (3)ADC0809電路:ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器,其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開關(guān),它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào),只選通8個(gè)單斷模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。

      在彈簧片上加不同的壓力,啟動(dòng)0809對(duì)0通道轉(zhuǎn)換,然后讀0809,將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸送給AT89c52。

      (4)液晶顯示模塊:可以選用內(nèi)置FM12232A液晶顯示控制器的屏,它集行、列驅(qū)動(dòng)器和控制器于一體,被廣泛應(yīng)用于小規(guī)模液晶顯示模塊中。

      其接口工作方式:

      由于液晶點(diǎn)陣為122×32,實(shí)際由二片SED1520控制,每一片控制61×32的點(diǎn)陣,由CS1、CS2來(lái)選擇鎖存,所以當(dāng)片選端有效時(shí),通過(guò)8255PA口寫入相應(yīng)的RAM地址的頁(yè)號(hào)及RAM單元號(hào),然后才是要顯示的編碼。一旦對(duì)屏內(nèi)要顯示的內(nèi)容都寫入后,可看到字符出現(xiàn)在屏上。

      (5)語(yǔ)音播報(bào):采用語(yǔ)音芯片ISD2590,具有音質(zhì)好,抗斷電能力強(qiáng),直接存儲(chǔ)了語(yǔ)音的模擬信號(hào),解決了A/D、D/A轉(zhuǎn)換的問(wèn)題[2]。

      4 軟件設(shè)計(jì)

      設(shè)計(jì)總體思想是,自動(dòng)完成對(duì)電壓與質(zhì)量之間的轉(zhuǎn)換,顯示出物體的質(zhì)量并通過(guò)語(yǔ)音播報(bào);對(duì)測(cè)量誤差能夠進(jìn)行修正;可以根據(jù)物品的單價(jià)與測(cè)得的質(zhì)量計(jì)算出總價(jià)。

      5 結(jié)論

      通過(guò)將壓阻式壓力傳感器與AT89c51單片機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)物體的稱重功能,能將所測(cè)重量通過(guò)液晶屏顯示出來(lái),并能通過(guò)語(yǔ)音進(jìn)行播報(bào),還可以自動(dòng)計(jì)算物品的總價(jià),操作簡(jiǎn)單,精確快速。

      參考文獻(xiàn):

      [1]陳詩(shī)茂,萬(wàn)澤君,陸鵬.數(shù)字電子秤設(shè)計(jì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2012(04).

      [2]楊玉芳等.基于單片機(jī)的脈搏檢測(cè)系統(tǒng)[J].儀器儀表學(xué)報(bào),2011(06).

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