数字电子秤设计资料
数字电子秤设计[1]12222
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数字电子秤设计目录第一节绪论 (3)1.1本设计的任务和主要内容 (3)1.2基本工作原理及原理框图…………………………………第二节硬件电路的设计 (4)2.1 电阻应变式传感器的选择 (4)2.2 三运放大电路的设计 (5)2.3 ADC0809 A/D转换器 (5)2.4 LED显示电路的设计 (7)2.5 总体工作电路原理图......................................................第三节软件的设计 (9)第四节设计总结 (15)参考书籍 (16)程序附图 (17)数字电子秤设计第一节绪论本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用全桥测量原理,通过对电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,将电压量纲(V)改为重量纲(g)即成为一台原始电子秤。
其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。
电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,本设计采用全桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。
而三运放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。
ADC0809 A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,最后由显示电路显示出测量结果。
1.1本设计的任务和主要内容设计的主要内容如下:1)运用电阻应变式传感器并采用全桥测量电路2)设计一款电子秤,用LED液晶显示器显示被称物体的质量3)电路由全桥测量电桥,三运放大电路,A/D转换电路,LED显示电路4)写出详细的实验报告1.2基本工作原理及原理框图基本工作原理框图如下:图 1.2-1 基本工作原理框图电路方框图如下:图1.2-2 电路方框图第二节硬件的设计2.1 传感器的选择2.1.1 电阻应变式传感器的组成以及原理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。
数字电子称课程设计

双列直插40脚封装,BCB输出积分型模/数转换器,电源电压=5,-5v,电源电流=1.8,-1.8mA,分辨率=3.5digit,典型模拟输入电压=土0.2,,2v,典型模拟输入电流=10pA,时钟频率=48kHz,工作温度=0-70摄氏度。
它的内部包括了线性放大、模拟开关、振荡、显示驱动等部件。该芯片可直接驱动共阳极LED数码显示管(该电路用TOS-5101BR数码管),可显示3位测量电压,电压范围为0-99.9v.可精确到0.1%。
公式3-3-2-1
当转换器和测量系统共用同一电源公共端(接地)时,差分输入电压必须在器件共模电压范围内。
3-5-3 参考电压积分阶段
第三个阶段为参考电压积分阶段或反积分阶段。VIN- 在内部连接至模拟公共端,VIN+ 引脚跨接至之前已充电的参考电容。输出回零所需的时间与输入信号成比例,在0至2000个计数之间。显示的数字读数为:
3.2 芯片TC7107的介绍……………………………………………………4
3.3 集成运放LM358的介绍…………………………………………………6
3.4 各分离电路的设计……………………………………………………7
3.5 电路参数的选取……………………………………………………9
第四章电路的组装与调试…………………………………………………………12
图3-3-1
LM358内部包括两个独立的高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适合于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的适用范围包括传感器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM358的封转形式有塑封8引线双列直插式贴片
3-5-6 积分电容(CINT)
数字电子秤课程设计

数字电子秤摘要:随着微电子技术的应用,市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。
为了改变传统称重工具在使用上存在的问题,在本设计中将智能化、自动化、人性化用在了电子秤重的控制系统中。
本系统主要由单片机来控制,测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成,加上显示单元,此电子秤俱备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。
本系统以AT89S52单片机为主控芯片,外围附以称重电路、显示电路、报警电路、键盘电路等构成智能称重系统电路板,从而实现自动称重系统的各种控制功能。
可以说,此设计所完成的电子秤在很大程度上满足了应用需求。
关键词:AT89S52,称重传感器,A/D转换器,LED显示器Abstract:With the application of micro-electronics technology, tradition ponderation instrument used in market has been not satisfaction with hunman requirements already. In order to make up for the traditional apparatus shortcoming, we improve the apparatus's control system with intelligence and automation. This system is mainly controlled by microcontroller, the section of height measurement accomplish by supersonic sensor, the section of weight measurement accomplish by weight sensor and A/D transformer, this apparatus have many characteristic such as having more function, consume less energy, small and move easily, low price, measure precisely, the speed is quick, automatic work without people and so on.The system is mainly controlled by the microcontroller AT89S52, the periphery is consist of the circuit of clock and calendar, the circuit of measure height and weight, the circuit of display and print, all of these comprise the circuit board of the intelligent apparatus of height and weight. It can achieve all function of the apparatus.Keywords: AT89S52,ponderation –sensor,A / D converter,LEDDisplay目录一、前言 (1)二、总体方案设计 (2)2.1 方案一 (2)2.2 方案论证、比较与选择 (2)三、单元模块设计 (4)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (4)3.1.1传感器模块 (4)3.1.2 ADC0832与AT89C52接口电路 (5)3.1.3 单片机模块(ATT89C52) (5)3.1.4 显示模块 (6)3.1.5 键盘模块 (7)3.1.6报警电路设计 (8)3.2电路参数的计算及元器件的选择 (9)3.2.1 电阻应变式传感器 (9)3.2.2 ADC8032结构及特点 (9)3.2.3 显示屏 (11)3.2.4 键盘KEYPAD-SMALLCALA4X4 (12)3.3特殊器件的介绍 (13)3.3.1ADC8032介绍 (13)四、软件设计 (14)4.1程序主要设计 (14)4.2 功能说明 (15)五、系统调试 (16)5.1调试软件介绍 (17)六、系统功能、指标参数 (17)6.1 系统实现功能 (17)6.2 系统调试 (17)七、设计总结 (18)八、谢辞 (19)九、参考文献 (20)十、附录 (21)1、前言国内电子秤的重技术基本达到国际上20世纪90年代中期的水平,少数产品的技术已处于国际领先水平。
电子秤设计与方案

START 控制 逻辑 EOC N位寄存器
锁 存 缓 存 器
二、DA
I VREF
I7 I7 R I6 2R 1 0 I6 R I5 2R 1 0 I5 R I4 2R 1 0 I4 R I3 2R 1 0 I3 R I2 2R 1 0 I2 R I1 2R 1 0 I1 R I0 2R 1 0 I0
利用:电阻应变传感器、INA163集成运放、ICL7106三位半LED 显示A/D转换器。 设计一个简单的电子秤
总设计框图
基本原理框图:
电阻应 变式 传感器
放大器 (INA163)
A/D转换器 (ICL7107)
LED显示
图(1)基本原理框图
下一节
3.1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 金属弹性形变转换成电阻 的 变化的元件。由电阻应变 片和测量线路两部分组成。 常用的电阻应变片有两种: 电阻丝应变片和半导体应 变片。
外部时钟输入电路图
RC低频振荡
总结
3.4、数码管显示部分
总结
电子秤设计方案二
整体结构
电阻应 变式 传感器 放大器 (INA163) 微处理器 (ATMega16) LCD显示 (次逼近式ADC的转换原理
VIN VN D/A转换器 VREF D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 OE
全桥电压灵敏度:Ku=E 输出电压:Uo=E*(∆R/R)
3.2 INA163集成运 放 低噪声,低失真,仪表放大器
主要引脚说明:
1、第1、14管脚一级运放输出端。 2、第2、7、13引脚,不用将任何线路连接到NC引脚,NC引脚是为将来的需用而保留 的,一般悬空。 3、第3、12引脚外接增益电阻引脚。 4、第4、5引脚差动输入引脚。 5、第10引脚,参考电压输入端。 6、第9管脚电压输出端。
数字电子秤设计

目录摘要 (3)1 引言 (2)1.1 研究背景和意义 (3)1.2 研究现状 (3)1.3 设计要求 (4)2 称重仪的总体方案设计 (4)2.1 称重仪的基本工作原理 (4)2.2 称重仪的系统总体框图 (4)2.3 称重仪的主控制系统设计 (5)2.3.1 称重仪的控制系统工作原理 (5)2.3.2 称重仪的主控制系统结构 (5)2.4 称重仪各模块的方案选型 (6)2.4.1 电源模块方案选型 (6)2.4.2 数据采集模块方案选型 (6)2.4.3 主控制器模块方案选型 (8)2.4.4 数据显示模块方案选型 (8)3 称重仪的各单元电路硬件设计 (9)3.1数据采集电路设计 (9)3.2单片机最小系统设计 (11)3.2.1 晶振电路 (11)3.2.2 复位电路 (12)3.3 显示电路设计 (12)3.4 系统超重报警指示电路设计 (13)4 称重仪程序设计 (13)4.1 主程序设计 (14)4.2 系统按键调整部分流程图 (14)5 电路测试 (15)5.1 物体称重标定 (15)5.2 传感器输出电压测试 (16)5.3 数据传送信号测试 (17)6 体会与感受 (19)参考文献 (19)附录1 系统电路原理图及PCB图 (20)附录2作品展示图 (21)附录3 电路程序 (22)数字电子秤设计摘要:数字电子秤具有计量精准、既快速又方便,更为重要的是具有自动称重、直观显示数字等优势,随着单片机的发展与越来越广泛的应用,以单片机为控制核心的数字电子秤越来越受到人们的欢迎。
设计根据任务的要求,从数字电子秤的组成框架分析开始入手,进行了数字电子秤硬件方面的电路设计以及相关的程序设计,并进行了软件与硬件的测试。
数字电子秤主要是以单片机为中心控制,通过称重传感器,然后经过信号的调理和模数转换,并且结合键盘、显示电路以及相关的软件实现了称重、去皮、重量显示等功能。
经过对所设计的数字电子秤标定和测试,结果显示,该电子秤在0克—10千克内,误差不超过5克,当输入重物的重量超过量程时能够通过蜂鸣器给予提示。
数字电子秤设计毕业论文

数字电子秤设计数字电子秤设计摘要本文主要介绍了数字电子秤的硬件电路结构及其中的原理,所设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。
电子秤的测量范围为0-10Kg,测量精度达到 1g,有高精度,低成本的特征。
首先用传感器把重量转换成电压信号,再将电压信号放大输入A/D转换,利用A/D转换工具将模拟信号转化为数字信号,得到的数字信号传送至单片机,通过程序对信号进行处理,实现称重功能,然后将重量与键盘输入单价相乘计算出总价,并将重量和价格用LED显示出来。
关键词电子秤;称重传感器;单片机ELECTRON IC SCALE DESIGNABSTRACTThis paper mainly introduces the structure of a digital electronic scale’s the hardware circuit and its principle. The functions of a digital electronic scale are weighing, keyboard input, price calculation, display, overweight alarm. Electronic Scale is of the 0-10 Kg measurement range, 1 g measurement accuracy ,a high-precision, low-cost, portable features. Firstly, it uses weighing sensors to convert the weight signal to voltage signal, then amplifys voltage signal, input it to A / D converter; secondly A / D converter converts analog signals to digital signals, the digital signal will be sent to the microcontroller, through the process of Signal processing, the weight and price will be displayed on LED.KEY WORDS digital ;electronic scale; weighing sensor; MCU目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)前言 (1)1. 绪论 (2)1.1研究本文的意义 (2)1.2 数字电子秤的工作原理 (2)1.3 数字电子秤性能及技术要求 (2)2. 硬件设计 (3)2.1 传感器模块 (3)2.2 A/D转换模块 (3)2.2.1 AD7705的结构 (4)2.2.3 AD7705 各引脚功能 (5)2.3 单片机模块 (6)2.4 键盘显示模块 (7)2.4.1 键盘键的功能 (7)2.4.2 键盘和显示电路 (8)2.5 过量程报警模块 (9)3. 数字电子秤软件设计 (9)3.1 系统软件设计 (10)3.2 键盘软件设计 (10)3.2.1 键盘扫描 (10)3.2.2 数字显示 (11)3.3 A/D转换程序 (11)3.4 数据处理程序 (12)3.4.1 重量转化 (12)3.4.2 价格计算 (13)4.结论 (13)参考文献 (14)附录一: (15)附录二: (19)致谢 (20)前言电子称重技术是现代称重计量和控制系统工程的重要基础之一,电子衡器经过40年的不断改进和完善,从60年代的机电结合型发展到现在的全电子型和数字化智能型。
电子秤毕业设计

电子秤毕业设计一、引言在当今社会,电子秤作为一种重要的测量工具,广泛应用于商业、工业、农业以及日常生活等各个领域。
其高精度、快速响应和便捷操作的特点,使得它成为了不可或缺的设备。
本次毕业设计旨在设计一款功能完善、性能可靠的电子秤。
二、设计目标与要求(一)精度要求能够准确测量物体的重量,精度达到 01g 以内,满足一般商业和工业应用的需求。
(二)量程范围设计量程为 0 10kg,以适应常见物体的称重需求。
(三)显示与操作配备清晰直观的液晶显示屏,操作按键简单易懂,方便用户进行称重、去皮、单位转换等操作。
(四)稳定性与可靠性在不同环境条件下(如温度、湿度变化)能够保持稳定的测量性能,具备良好的抗干扰能力,长时间使用不易出现故障。
三、系统总体设计(一)硬件设计1、传感器选择选用高精度的电阻应变式传感器,其具有精度高、稳定性好、线性度优良等特点。
2、信号调理电路将传感器输出的微弱信号进行放大、滤波和模数转换,以获得准确的数字信号。
3、微控制器采用主流的单片机作为控制核心,负责处理传感器数据、控制显示和执行操作逻辑。
4、电源模块提供稳定的电源供应,确保系统正常工作。
(二)软件设计1、编程语言选择 C 语言进行编程,具有高效、灵活和可移植性强的优点。
2、算法实现采用均值滤波算法对采集的重量数据进行处理,提高测量精度;通过线性拟合算法对传感器的输出特性进行校准,保证测量的准确性。
四、硬件电路设计(一)传感器接口电路设计合适的接口电路,实现传感器与信号调理电路的连接,确保信号传输的稳定性和准确性。
(二)信号放大与滤波电路采用运算放大器和无源滤波器构建放大与滤波电路,将传感器输出的微弱信号放大到合适的幅度,并去除噪声干扰。
(三)模数转换电路选用高精度的 ADC 芯片,将模拟信号转换为数字信号,供单片机处理。
(四)单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路、复位电路等,为单片机的正常运行提供必要的条件。
(五)显示与按键电路使用液晶显示屏显示重量、单位等信息,通过按键实现操作功能。
简易数字电子称系统设计

目录1简易数字电子称系统设计概述 (1)2简易数字电子称 (2)2.1传感器电路的设计 (2)2.1.1传感器原理 (2)2.1.2设计内容 (3)2.2运算放大器的设计 (5)2.3 模拟/数字(A/D)转换电路的设计 (8)2.3.1双积分型A/D转换器 (8)2.3.2 ICL7107A/D转换器简介 (8)2.3.3 CL7107的A/D转换器的工作过程 (11)2.4数字显示电路的设计 (13)2.5电源部分的设计 (15)2.5.1 电源电路的结构及各部分作用 (15)2.5.2 参数计算 (16)2.6 电路校验 (18)3设计总电路图 (20)4设计的PCB板图 (21)5方案仿真 (22)6元件清单 (23)参考文献 (25)致谢 (26)摘要以前人们用手工称来计量物体的轻重,而如今是数字时代,数字器件的便捷逐渐取代了古老的手工称。
数字电子称根据其量程可用于许多场合,能方便地读出物体的质量,还能进行千克、市斤的转换,复位清零操作等,很多数字电子称还能直接读出物体的价格。
将压力传感器、放大电路、A/D转换器及显示电路组合起来,便能制成体积小、精度高、经久耐用的简易数字电子称。
此外,该电路稍加改造,还可演变出很多电路,如数显电流表、数字温度计等。
关键词:AD521;ICL7107;传感器;电子称AbstractBefore long, people weighted the objects with the manual name. But the present is the Digital Age, and the digital device convenience has gradually substituted for the ancient manual name. The digital electronic name acts according to its measuring range to be possible to use in many situations, and we can not only conveniently read out the object’s weight but also can carry on a kilogram in transformation, clear zero and so on. Many digital electronic name also can directly read out the object’s price. The resistance pressure transmitter, combining with the amplifying circuit, Analog to Digital converter and the digital display device then can make up a slightly volume, high precision digital electronic name. By changing the circuit a little, it can also use in many electric devices, like digital ampere meter, the digital thermometer and so on.Key words: AD521; ICL7107; resistance pressure transmitter; digital electronic name1简易数字电子称系统设计概述简易数字电子称系统是由压力传感器(电阻应变式称重传感器)、运算放大器、3位半模拟/数字(A/D)转换器、数字显示器等主要部分组成。
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目录一、设计目的 (2)二、设计要求 (2)三、总体设计 (2)四、各部分硬件电路的设计 (3)4.1 传感器的选择 (3)4.2 三运放大电路的设计 (6)4.3 ADC0809 A/D转换器 (6)4.4 LED显示电路的设计 (8)4.5 控制器单片机的选择 (9)五、整体电路图 (13)5.1 总体电路图 (13)5.2 程序流程图 (14)5.3软件设计 (14)六、设计总结 (16)参考书籍 (17)一、设计目的称重技术自古以来就被人们所重视,作为一种计量手段,广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域,与人民的生活紧密相连。
电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。
经过多年的发展,电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高;其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其应用性能趋向于综合性和组合性。
本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用全桥测量原理,通过对电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,将电压量纲(V)改为重量纲(g)即成为一台原始电子秤。
其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。
电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,本设计采用全桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。
而三运放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。
ADC0809 A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,经单片机AT89S52进行数据处理最后把数字信号输送到显示电路中去,最后由显示电路显示出测量结果。
二、设计要求设计的主要要求如下:1)运用电阻应变式传感器并采用全桥测量电路进行数据采集2)将采集的数据井三运放大器放大并经模数转换器转换为数字信号3)数字信号送入AT89S52单片机进行数据处理最后通过LED显示,最小显示单位为1g4)写出详细的实验报告三、总体设计基本工作原理框图如图3-1所示:图 3-1 基本工作原理框图电路方框图如图3-2所示:图3-2 电路方框图四、各部分硬件电路的设计4.1 传感器的选择4.1.1 电阻应变式传感器的组成以及原理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。
常用的电阻应变片有两种:电阻丝应变片和半导体应变片,本设计中采用的是电阻丝应变片,为获得高电阻值,电阻丝排成网状,并贴在绝缘的基片上,电阻丝两端引出导线,线栅上面粘有覆盖层,起保护作用。
电阻应变片也会有误差,产生的因素很多,所以测量时我们一定要注意,其中温度的影响最重要,环境温度影响电阻值变化的原因主要是:A.电阻丝温度系数引起的。
B.电阻丝与被测元件材料的线膨胀系数的不同引起的。
对于因温度变化对桥接零点和输出,灵敏度的影响,即使采用同一批应变片,也会因应变片之间稍有温度特性之差而引起误差,所以对要求精度较高的传感器,必须进行温度补偿。
由于惠斯登电桥具诸如抑制温度变化的影响,抑制干扰,补偿方便等优点,所以采用惠更斯测量电路精度高、温度特性好、工作稳定等优点,广泛用于各种结构的动、静态测量及各种电子秤的一次仪表。
该称重传感器主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成,其工作原理如图4.1-1所示:图4.1-1称重传感器原理图全桥测量电路中,将受力性质相同的两应变片接入电桥对边,当应变片初始阻值:R 1=R2=R3=R4,其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,其桥路输出电压Uout=KEε。
其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差和温度误差均得到改善。
应变式传感器安装示意图4.1-2所示:图4.1-24.1.2 电阻应变式传感器的测量电路电阻应变片组成的传感器是把机械应变转换成ΔR/R,而应变电阻的变化一般都很微小,例如传感器的应变片电阻值120Ω,灵敏系数 K=2,弹性体在额定载荷作用下产生的应变为1000ε,应变电阻相对变化量为:ΔR/R = K×ε= 2×1000×10-6 =0.002 由上式可以看出电阻变化只有0.24Ω,其电阻变化率只有0.2%。
这样小的电阻变化既难以直接精确测量,又不便直接处理。
因此,必须采用转换电路,把应变计的ΔR/R变化转换成电压或电流变化,但是这个电压或电流信号很小,需要增加增益放大电路来把这个电压或电流信号转换成可以被A/D 转换芯片接收的信号。
桥式测量电路有四个电阻,其中任何一个都可以是电阻应变片电阻,电桥的一个对角线接入工作电压U ,另一个对角线为输出电压Uo 。
其特点是:当四个桥臂电阻达到相应的关系时,电桥输出为零,或则就有电压输出,可利用灵敏检流计来测量,所以电桥能够精确地测量微小的电阻变化。
测量电路是电子秤设计电路中是一个重要的环节,我们在制作的过程中应尽量选择好元件,调整好测量的范围的精确度,以避免减小测量数据的误差。
图 4.1-3 全桥测量电桥图图 4.1-4 三运放大电路结构图它由电阻应变片电阻R1、R2、R3、R4组成测量电桥,R 1=R 2=R 3=R 4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右,测量电桥的电源由稳压电源U in供给。
将差动放大器调零,合上电源开关,调节电桥平衡电位RW1,使数显表显示0.00V。
将10只标准砝码全部置于传感器的托盘上,调节电位器RW3(增益即满量程调节)使数显表显示为2V(2V档测量)或-2V。
拿去托盘上的所有砝码,调节电位器R W4(零位调节)使数显表显示为0.0000V。
重复2、3步骤的标定过程,一直到精确为止,把电压量纲V改为重量纲g,就可以称重。
成为一台原始的电子秤。
4.2 三运放大电路的设计本次课程设计中,需要一个放大电路,我们将采用三运放大电路,主要的元件就是三运放大器。
在许多需要用A/D转换和数字采集的单片机系统中,多数情况下,传感器输出的模拟信号都很微弱,必须通过一个模拟放大器对其进行一定倍数的放大,才能满足A/D 转换器对输入信号电平的要求,在此情况下,就必须选择一种符合要求的放大器。
图 4.2-1 三运放大电路结构图4.3 ADC0809 A/D转换器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,其转换速度快、精度高。
并且可以和单片机直接接口。
4.3.1ADC0809的内部逻辑结构:图4.3-1内部逻辑结构由上图可知,ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。
多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用A/D转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
4.3.2引脚结构:图4.3-2引脚结构IN0-IN7:8条模拟量输入通道ADC0809对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是0-5V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。
地址输入和控制线:4条ALE为地址锁存允许输入线,高电平有效。
当ALE线为高电平时,地址锁存与译码器将A,B,C三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。
A,B和C为地址输入线,用于选通IN0-IN7上的一路模拟量输入。
通道选择表如下表所示。
数字量输出及控制线:11条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,表明转换结束;否则,表明正在进行A/D转换。
OE为输出允许信号,用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。
OE=1,输出转换得到的数据;OE=0,输出数据线呈高阻状态。
D7-D0为数字量输出线。
CLK为时钟输入信号线:因ADC0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500KHZ,VREF(+),VREF(-)为参考电压输入。
4.3.3 ADC0809应用说明:1)ADC0809内部带有输出锁存器,可以与8031直接相连。
2)初始化时,使ST和OE信号全为低电平。
3)送要转换的哪一通道的地址到A,B,C端口上。
4)在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。
5)是否转换完毕,我们根据EOC信号来判断。
6)当EOC变为高电平时,这时给OE为高电平,转换的数据就输出给单片机了。
4.4 LED显示电路设计4.4.1 LED显示器结构与原理LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。
在单片机应用系统中通常使用的是七段LED。
这种显示块有共阴极与共阳极两种。
共阴极LED显示块的发光二极管阴极共地。
当某个发光二极管的阳极为高电平时,发光二极管点亮;共阳极LED显示块的发光二极管阳极并接。
4.4.2 LED显示器与显示方式在单片机应用系统中使用LED显示块构成N位LED显示器。
N位LED显示器有N根位选线和8*N根段选线。
根据显示方式不同,位选线与段选线的连接方法不同。
段选线控制字符选择,位选线控制显示位的亮,暗。
LED显示器有静态显示与动态显示两种方式。
我们使用的为动态显示 LED动态显示方式。
在多位LED显示时,为了简化电路,降低成本,将所有位的段选线并联在一起,由一个8位I/O口控制,而共阴极点或共阳极点分别由响应的I/O口线控制。
图 4.4-1LED显示电路图4.5控制器单片机的单片机的选择4.5.1单片机的比较:本设计由于要求必须使用单片机作为系统的主控制器,而且以单片机为主控制器的设计,可以容易地将计算机技术和测量控制技术结合在一起,组成新型的只需要改变软件程序就可以更新换代的“智能化测量控制系统”。
这种新型的智能仪表在测量过程自动化、测量结果的数据处理以及功能的多样化方面,都取得了巨大的进展。
再则由于系统没有其它高标准的要求,又考虑到本设计中程序部分比较大,根据总体方案设计的分析,设计这样一个简单的的系统,可以选用带EPROM的单片机,由于应用程序不大,应用程序直接存储在片内,不用在外部扩展存储器,这样电路也可简化。
INTEL公司的8051和8751都可使用,在这里选用ATMENL 生产的AT89SXX系列单片机。
AT89SXX系列与MCS-51相比有两大优势:第一,片内存储器采用闪速存储器,使程序写入更加方便;第二,提供了更小尺寸的芯片,使整个硬件电路体积更小。