新型单片机称重系统设计

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1、新型单片机称重系统设计：该文提出了一种基于AT89S52单片机控制的新型便携式电子称重系统。该系统具有体积小、重量轻、精度高、语音报出测量数据等优点。　　关键词：单片机；AD转换；语音报出　　：TP391：A：1009-3044(2011)20-5005-02　　NeDesign　　LIUDan,ZHUMu-cheng　　(CollegeofManu.Sci.Eng.,Southisintroduced.ItisbasedontheSingleChipMicroputerGMS97C51.Thesystemhasadvantagesof

2、physicalvolumesmall,icroputer;ADtransform;speechquoted　　电子称重技术是集电子、材料、机械、信息为一体的综合技术，随着近年来计算计技术和微电子技术等相关技术的迅速发展，国际上称重技术的发展趋势是实现快速称量，提高称重系统的灵敏度和测量精度，提高动态稳定性，要求称重系统自动化、多功能化、在线化。特别是计算机X络的出现，电子称重仪器更是向着小型化、X络化的方向发展。　　使用称重传感器，AD模数转换器和单片机系统对了物体重量高精度的测量的，实现了自动化，降低了生产成本，具有广阔的应用空间。

3、其工作原理就是利用称重传感器，把加到秤盘上的物体重量转换成与该重量成比例的电信号，并将输出的电信号经A/D转换后由相关电路显示出称重信息。　　1系统硬件组成　　本系统是针对AT89S52单片机所具有对信息强大的控制力以及对数据的强大的处理能力，通过中国航天空气动力技术研究院研发的AK-3A小量程称重传感器和24位分辨率AD7787模数转换器实现了称重系统的高精度。硬件系统包括单片机系统，称重传感器，A/D转换电路，通信接口和语音提示模块，LCD显示，打印机，键盘组成。系统如图1所示。　　1.1单片机系统　　AT89S52是一种低功耗、高

4、性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。LCD模块采用RT12864M液晶显示屏。自带有汉字字库，可以很方便的显示汉字和图形。内置8192中文汉字（16×16点阵）、128个字符(8×16点阵)及64×256点阵显示RAM(GDRAM)。显示内容不需要刷新，可以一次显示系统所有状态信息，节省了MSU资源。电路结构简单

5、，易于控制，消耗功率低。通过键盘可以实时控制系统的工作状态及功能。扬声器用于发出语音提示和超重报警。将微型打印机挂到总线上,再用地址线产生另一个不同的片选信号,就可将被测质量打印出来。　　1.2称重传感器　　选用中国航天空气动力技术研究院研发的AK-3A小量程称重传感器。具有精度高，性能稳定可靠，安装使用方便等特性。称重范围为20KG。传感器实物如图2所示。弹性体为三片梁、复合悬臂梁结构，结构小巧，用于拉伸力和压缩力测量。　　称重传感器实际是一种高灵敏度电桥，通过称重桥与称重杆相连接，当物体使称重压力传感器应变片发生变化时，通过惠斯登电

6、桥产生不平衡电压，电压即为称重信号。称重信号在通过A/D转换为数字信号就可以输入到单片机。　　1.3A/D转换电路　　AD7787是24位Σ-Δ模数转换器。是ADI公司生产的。具有低功耗、低噪声、双通道等特点。用户不需要提供时钟源，它利用片内时钟电路进行工作。AD7787的数据输出速率可由软件设置，这一特性使其转换速率可在9.5Hz～120Hz之间变化。该芯片采用10脚MSOP封装，非常适合用需要高分辨率、低功耗的便携式仪器、温度测量、传感器测量、称重仪等。　　1.4通信接口　　将单片机采集的重量数据传输到上位机，利用单片机的RXD，T

7、XD接口连接到RS232串行口接收或发送数据和指令，但是单片机的TTL电平和RS232不兼容，因此使用了MAX232进行电平转换，其连接线图如图3所示。　　1.5语音报出模块　　ISD1420为美国ISD公司出品的优质单片语音录放电路，具有20秒高保真语音录功能。ISD1420由振荡器、语音存储单元、前置放大器、自动增益控制电路、抗干扰滤波器、输出放大器组成。一个最小的录放系统仅由一个麦克风、一个喇叭、两个按钮、一个电源、少数电阻电容组成。录音内容存入永久存储单元，提供零功率信息存储。　　2系统软件　　本称重系统下位机的软件由KeilC

8、51程序编写。C语言的编写可以很大程度提高开发效率。主要包括系统主程序、重量读取子程序、键盘扫描和LCD显示子程序、打印输出子程序、语言报出子程序、串口的发送和接收等模块组成。系统流程图如图4显示。　　称重