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电子称毕业设计.doc

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上传者: kst182 2011-11-16 评分 5 0 184 25 838 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《电子称毕业设计doc》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含http:wwwfuncomNewhtml摘 要智能电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。它与我符等。

http:wwwfuncomNewhtml摘 要智能电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。它与我们日常生活紧密结合成为一种方便、快捷、称量精确的工具广泛应用于商业、工厂生厂、集贸市场、超市、大型商场、及零售业等公共场所的信息显示和重量计算。智能电子称主要以单片机作为中心控制单元通过称重传感器进行模数转换单元在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。该电子称不但计量准确、快速方便更重要的自动称重、计价功能外还可实现去皮、净毛转自动计算数字显示受到广大用户欢迎。智能电子称由于携带方便使用简单对人们生活的影响越来越大。本系统是针对是电子称的自动称重、自动计价、数据处理进行研究的。为了阐明用单片机是如何对采样数据进行处理对数据的采集和转换、计算问题进行了研究。讨论了单片机控制系统中关键的中断、计算问题结果表明通过软件设计实现更完善。本文在给出智能电子称硬件设计的基础上详细分析了电子称的软件控制方法。由于单片机控制的电子称结构简单成本低廉深受人们的喜爱本文将对此进行详细讨论。关键词电子称单片机AD转换称重传感器AbstractIntelligentelectronicbalancevaluesdetectionandthemodernnewtypenamesoftechnicalcomprehensiveonebodysuchasconversiontechnical,computertechnology,messagehandlinganddigitaltechnologyinstrumentItsandourclosecombinationofdailylifebecomesakindofconvenient,shortcut,weighingaccuratetool,isappliedextensivelyincommercial,factoryrawfactory,gatherstrademarket,supermarketandlargescalemarket,themessageoftheetcpublicplaceofretailtradeshowsandweightcalculationIntelligentelectronicnamepassesthroughnamemainlywithsingleflatmachineascentralcontrolunit,valuesensortocarryoutmodulusconversionunit,itismatchingwithkeyboard,showcircuitandpowerfulsoftwaretoformItisaccuratethatthiselectronclaimstonotonlymeasure,fastconvenience,moreimportantautomaticnamemaystillrealizebesidesheavy,valuationfunctiontoremovethepeel,completelyhairturns,calculatevoluntarily,figureshows,iswelcomedbymassesofuserIntelligentelectronicnamesincecarryconvenience,itismoreandmorebigtousethesimpleinfluenceforthatpeopleliveThissystemaimsatistheautomaticnameofelectronicnameheavy,automaticvaluationanddatahandlingcarryoutresearchToexpoundtousesingleflatmachine,itistohowtocarryouthandlingforsamplingdata,isforthecollectionofdataandconversionandcalculationproblemhasstudiedHavediscussedthesuspensionofthekeyinsingleflatmachinecontrolsystem,calculateproblem,showasaresultthatthroughsoftwaredesign,realizationisperfectedmoreThistextisweighingthefoundationofhardwaredesigntointelligentelectron,hasanalysedthesoftwarecontrolmethodofelectronicnameindetailSincetheelectronofsingleflatmachinecontrolweighsstructure,issimple,costischeap,receivedeeplypeoplelike,thistextwillcarryoutdetaileddiscussionforthisKeywordsIntelligenceelectronicweighing  MCUweighing sensor目   录摘要ABSTRACT绪论………………………………………………………………………………… 智能电子秤的概况………………………………………………………………  智能电子秤的发展史…………………………………………………………  智能电子秤应用范围…………………………………………………………  智能电子秤的研究动态……………………………………………………… 智能电子秤的工作原理…………………………………………………………  智能电子秤性能及技术要求…………………………………………………  工作原理………………………………………………………………………  基本结构……………………………………………………………………… 智能电子秤的硬件设计………………………………………………………… 信号采集电路………………………………………………………………… 单片机控制系统……………………………………………………………… 键盘显示接口电路…………………………………………………………… 智能电子秤的软件设计………………………………………………………… 主程序设计 …………………………………………………………………  主程序设计思路………………………………………………………… 主程序工作原理…………………………………………………………  主程序流程框图………………………………………………………… 程序初始化……………………………………………………………………  ATC的初始化…………………………………………………………  的初始化  …………………………………………………………  ICL的初始化………………………………………………………… AD转换结果处理程序…………………………………………………………AD转换过程……………………………………………………………… AD转换数据处理…………………………………………………………  AD转换的程序…………………………………………………………   键盘显示处理………………………………………………………………  程序分析…………………………………………………………………  键盘模块…………………………………………………………………   显示模块…………………………………………………………………   数据处理程序………………………………………………………………  重量输出…………………………………………………………………  价格计算………………………………………………………………… 置零………………………………………………………………………结论…………………………………………………………………………………致谢…………………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………附录一………………………………………………………………………………附录二………………………………………………………………………………绪论随着科学技术和经济的发展出售商品品种的增加需要称量物品的设备也需要更新换代人们对称重装置的要求也越电子称重装置推广从而进入到传感器电子学和微处理机领域、使得称重装置变成为电子仪器。它的特点是:精确、智能、方便、明了、可靠克服了传统的杆秤、盘秤不精确、速度慢、不能计价、易作弊等缺点在商业领域应用越来越多。   称重技术的突破是微处理机的应用。称重技术的这种发展是由于不仅要求获得静态称重数据而且进一步要求称重工作的自动化实现快速称量以及测量各种动态参数提高测量精度和各种数据的及时处理。这些精度、速度、性能和功能方面的要求是传统的机械测量系统无法满足的。也就是说、这种技术发展中的突破是必然的结果。电子称重装置出现于年代初随着电子元器件集成化的迅速发展随着微处理机单片机的发展和计算机软件的开发产品价格的下降、电子称重装置在技术上的优势多功能、高精度、操作方便等使得不仅实验室的传统称量装置已被电子称重装置所取代这种趋势已经扩展到工业和其他领域。本系统是针对自动称重、计算价格进行了研究的。讲述了用单片机控制AD转换、键盘输入和数据显示对如何实现键盘中断、AD采样进行研究。着重讨论了数据处理问题结果表明利用软件实现一系列功能使的性能价格比达最优。设计特别适用于测量精度要求较高的场合,具有较高的实用价值和推广价值。本课题本着电子秤向高精度、高可靠方向研究,而且向多种功能的方向发展的思想主要对电子秤一些简单功能进行了研究。主要通过强大软件功能实现电子秤自诊断、自校正、皮重、净重显示等特种功能、特殊的数据处理功能、多种计算和数据处理功能,以满足多种使用的要求。今后,随着电子高科技的飞速发展,电子秤技术的发展定将日新月异。同时,功能更加齐全的高精度的先进电子秤将会不断问世,其应用范围也会更加拓宽。本文中第一章讲述了电子秤的发展情况第二章讲述了电子秤的工作原理第三章讲述了电子秤的硬件电路组成部分。第四章是本文的重点部分详细介绍了电子秤的软件设计及各部分功能实现的软件设计。智能电子秤系统的概况随着自动化测量技术的不断发展传统的称重系统在功能、精度、智能化、性价比等方面越来越难以满足人们的需要尤其对一些微小质量的测量更显得力不从心。为了实现高智能化的微小质量测量以及商业流通领域中经常进行各种精度范围的重量测量传统的秤砣加秤盘模式已经很难适应现代商业零售的需要。同时商品种类的繁多和对服务更高的要求也促使电子秤的功能进一步扩展而成为集度量、结算于一体的商业销售终端。   本着这些思想本商用电子秤系统设计由传感器、AD转换、单片机和LED显示器等组成具有结构简单成本低精度高等优点。电子秤的发展史早在世纪年代美国、德国等工业发达国家就开始了数字式称重传感器和数字称重系统的预先研究和初期开发工作经过十余年的努力推出了多种数字式智能称重传感器及其称重系统在电子称重领域备受瞩目,有力的推动了电子衡器数字化和数字称重系统的发展。我国数字式智能称重传感器的研究开发始于世纪年代中后期在短短几年时间里研制出安装在模拟式称重传感器内部的小型数字化单元完成了模拟信号与数字信号之间的转换变模拟式称重传感器为数字化称重传感器并应用于大型电子汽车衡和电子配料秤等小型称重系统中取得了较好的测试结果。近年来又在数字化称重传感器的基础上研究与实践数字式智能化电路数字补偿技术与数字补偿工艺开发整体型数字式智能称重传感器和分离型模块化数字称重传感器系统已经取得了阶段性成果。可以预计很快就会在电子衡器数字化和数字称重系统中见到国产的数字式智能称重传感器和模块化数字式称重传感器系统。 智能电子秤应用范围随着科学技术和经济的发展出售商品品种的增加需要称量物品的设备也需要更新换代人们对称重装置的要求也越来越高。智能电子秤正是利用它精确、智能、方便、明了、可靠的特点广泛应用在商业、企业、日常生活等各个领域。智能电子秤的研究动态称重技术的突破是微处理机的应用。称重技术的这种发展是由于不仅要求获得静态称重数据而且进一步要求称重工作的自动化实现快速称量以及测量各种动态参数提高测量精度和各种数据的及时处理。这些精度、速度、性能和功能方面的要求是传统的机械测量系统无法满足的。也就是说、这种技术发展中的突破是必然的结果。智能电子秤的工作原理智能电子秤性能及技术要求()电子称重仪表必须具有清零、去皮重.分度数设定、最大称量设定.分度值设定.零中心指示、自动累计等功能。()最大秤重Kg()采用位半共阴(或共阳)mm红色LED显示精确到小数点后位数()有自动计算价格的功能(键盘输入)()使用电阻应变片“电桥”采样输入工作原理根据智能电子秤的性能及技术要求选择C单片机为核心组成称量系统。系统主要有C单片机、AD转换器、键盘显示电路、传感器、放大电路、锁存器、等组成。 当商品放到秤盘上时秤盘下的重量电阻应变式传感器产生一电信号信号的强弱随商品重量的大小而变该电信号经放大电路放大后送入AD转换芯片进行模数转换转换后的数字量与物重成正比再进入C单片机经过数据处理C单片机产生一组满足显示要求的数据送至显示电路显示出实际重量。另一方面商品单价通过键盘扫描电路送入C单片机经过数据处理送至显示电路显示出商品单价。物重与单价经过运算产生总价也在显示电路上同时显示出来。基本结构该系统采用应变片式传感器进行测量得出模拟信号再进行放大和模数转换然后送入单片机行处理。由AD接口模块、主机接口模块、键盘与显示模块组成。 SHAPE *MERGEFORMAT该结构共分五大部分即信号采集部分:利用称重传感器获取外部重量信息信号放大部分模数转换部分:利用AD转换器把输入的模拟信号转换成数字信号以送到单片机进行处理单片机控制部分:单片机是中央控制系统它接受外部送进的各种数据和控制信息通过运算和处理然后送到外部以实现显示等需要人机接口部分:人机联系部件有键盘、显示器等这些部件同主机电路的连接是由人机接口电路来完成的。人机接口技术是智能仪表和操作者进行联系并得到实际应用的关键之一。智能电子秤的硬件设计信号采集电路()要达到设计的性能要求传感器的精度起着决定性作用。本设计选用应用于称重系统%以上的高精度电阻应变式传感器。电阻应变传感器是将被测量的力通过它所产生的金属弹性变形转换成电阻变化的敏感元件。题目要求称重范围Kg重量误差不大于Kg考虑到秤台自重、振动和冲击分量还要避免超重损坏传感器所以传感器量程必须大于额定称重即KG。我们选择的是LPSIII型传感器量程Kg精度为满量程时误差Kg。可以满足本系统的精度要求。本设计的测量电路采用最常见的桥式测量电路(见图)用到的是电阻应变传感器半桥式测量电路。它的两只应变片和两只电阻贴在弹性梁上测量电阻随重力变化导致弹性梁应变而产生的变化。电阻的变化使桥式测量电路的输出电压发生变化。即输出电压的变化反映出重力的变化。电桥的输出电压可由下式表示:         上式说明电桥的输出电压V和四个桥臂的应变片感受的应变量的代数和成正比。图()压力传感器输出的电压信号为毫伏级所以对运算放大器要求很高。我们考虑可以采用专用仪表放大器INA此芯片内部采用差动输入共模抑制比高差模输入阻抗大增益高精度也非常好且外部接口简单。放大器增益通过改变Rg的大小来改变放大器的增益。INA构成的放大器及滤波电路如图所示:图通过调节Rg的阻值来改变放大倍数。微弱信号Vi和Vi被分别放大后从INA的第脚输出。AD转换器ICL的输入电压变化范围是V~V传感器的输出电压信号在~mv左右因此放大器的放大倍数在~左右。由于ICL对高频干扰不敏感所以滤波电路主要针对工频及其低次谐波引入的干扰。因为压力信号变化十分缓慢所以滤波电路可以把频率做得很低。()经过放大电路的信号是模拟信号即模拟量需要把它变成数字量才能送入单片机控制系统受理所以需要有AD转换电路。由对传感器量程和精度的分析可知AD转换器误差应在以下:位AD精度:  Kg=克位AD精度:Kg=g位AD精度:Kg=g考虑到其他部分所带来的干扰,位AD无法满足系统精度要求。作为一般小商品称重需求我们只需要选择位的AD转换器就可以了。双积分型AD转换器具有很强的抗干扰能力。对正负对称的工频干扰信号积分为零所以对HZ的工频干扰抑制能力较强对高于工频干扰(例如噪声电压)已有良好的滤波作用。只要干扰电压的平均值为零对输出就不产生影响。尤其对本系统缓慢变化的压力信号很容易受到工频信号的影响。故而采用双积分型AD转换器可大大降低对滤波电路的要求。作为电子秤系统对AD的转换速度要求并不高精度上位的AD足以满足要求。另外双积分型AD转换器较强的抗干扰能力和精确的差分输入低廉的价格。综合的分析其优点和缺点我们最终选择了ICL。ICL输出位二进制码且与微处理器有较好的兼容性可与C直接相连接口原理图见图。图图中MODE端接地工作于直接输出工作方式。RUNHOLD接V以使连续转换。STATUS作为中断请求信号与单片机的中断输入端相连。由于采用了MHz的晶振并经分频故完成一次转换所需的时间为T=(脉冲周期)=ms,即转换速率为次秒。输出的位数据及极性、过量程标志分别由HBEN和LBEN控制分两次送入单片机。 单片机控制系统该智能电子秤采用ATM公司的ATC作为CPU它是一种低功耗高性能的八位CMOS微控制器与MCS微控制器件兼容本设计的控制电路。以单片机C为控制中心负责接收数据和外接设备的信号再处理数据发出控制信号以达到所需的要求。单片机的P口与AD转换器的数据线、控制线直接相连。键盘、显示器通过与单片机相接单片机的P口与的数据口相接键盘的行线接的RLRLSLSL经LS译码输出连接键盘的列线SLSL又由LS译码输出经驱动后到显示器LED的各个位的公共阴极。输出线OUTBOUTB、OUTAOUTA作为一个位段选码数据输出端口在连接键以内的简单键盘时CNTL、SHIFT输入端可接地。LS芯片是作为LED数码管显示器的段选码输出端口的同相驱动芯片见后附录二。 键盘显示接口电路本设计系统除了前面所述的四个结构外还需要用到人机联系部件以便接收各种命令和数据即价格重量的数据输入清零、分度数设定、最大称量设定、分度值设定、零点自动跟踪、零中心指示、过载显示、自动累计、欠电压指示等命令的输入。集成芯片就是如上所述的一种功能较完善的键盘接口电路它还具备显示接口的功能。芯片作为通用接口电路一方面接受来自键盘的输入数据并进行预处理另一方面实现对显示数据的管理和对数码显示器的控制。 本系统中有位LED显示器键盘和的接口电路。图中键盘的行线接的RLRL选用外部译码方式SLSL经LS译码输出连接键盘的列线因显示位数比较多所以要用到线线译码器LSSLSL又由LS译码输出经驱动后到显示器LED的各个位的公共阴极。输出线OUTBOUTB、OUTAOUTA作为一个位段选码数据输出端口控制LED显示器每一位数码管显示的内容当从一位LED数码管向下一位切换时由消隐输出线BD输出低电平LS译码产生低电平使LS输出全为高电平。此时在位段数据输出端口输出下一个LED显示位的显示内容。LS译码循环产生低电平位段数据输出端口也依次把公共阴极为低电平位的显示位中的显示内容分别显示出来当这一过程很快显示时人们就会在几个LED中看到了显示出来的不同内容。在连接键以内的简单键盘时CNTL、SHIFT输入端可接地。LS芯片是作为LED数码管显示器的段选码输出端口的同相驱动芯片。 智能电子秤的软件设计智能电子秤软件系统设计的基本思想是充分利用微机丰富的软件功能实现称重过程一系列要求提高系统可靠性使得系统性能价格比达到最优。智能电子秤作为一种实时性要求不是很高系统用软件代替部分硬件功能很合算。首先我们通过对软件进行分析确定那些任务是由软件来完成的。在本系统中从软件功能来看其包括执行软件和监控软件两类。执行软件完成各种实质性的功能如采集数据进行滤波处理价格计算中断处理重量、价格的显示都利用软件来完成不仅使得电子秤的性能提高以达最高性能价格比监控软件用来协调各模块和操作者之间的关系如本系统中AD转换、键盘与显示、数据处理各模块的工作。其次智能电子秤系统中有着大量的数据计算各个模块之间进行信息传递我们必须数据类型和结构进行规划对系统内程序存储器、RAM、定时器计数器和中断源的分配。最后完成以上工作后我们就可以进行编程了。在编程时画出各功能模块的程序流程图用合适的语言进行编写。主程序设计我们采用模块程序设计技术来设计电子秤的软件系统,根据系统功能,我们将软件划分成若干个相对独立的模块,为每一个模块设计程序流程图。软件程序的主要任务有:重量、单价、总价等参数的显示数据管理数据处理数据运算等功能。主程序设计思路电子秤软件设计的总体思想是:根据预先编制的程序对测量进行控制完成自动诊断、自动清零、自动逻辑判断、自动存取数据完成重量的测试搜集和处理测得数据并通过对重量的测试按各种参数之间关系经计算后自动求出一系列有关未知参数如重量、单价和总价。监控软件采用模块技术设计根据系统功能将软件分为若干个功能相对独立的模块为每一个模块设计程序流程图。该秤功能程序模块包括:系统初始化、AD转换数据处理、键盘中断处理、显示模块数据处理模块。图 主程序监控流程图  主程序工作原理 软件程序包括主程序、显示程序、键盘处理程序、A/D转换程序、数据转换处理程序。控制器中ATC的INT为A/D中断请求输入线INT为键盘中断服务程序。AD中断服务程序完成采样数据的存储键盘中断服务程序完成扫描判断数字键或功能键若为数字将其数据送入数据缓冲区和显示缓冲区。若是功能键进入相应功能键处理程序。键盘上有数字键~和五个功能键数字键用于输入商品单价、物体重量功能键有去皮、清零、净毛转换等功能、小数点。()   ATC输入输出端口定义如下:P口AD转换数据采集P口芯片与单片机的接口P、P采样值高低字节的读取P的片选端P口与的控制端()   外部中断INT用于AD转换服务程序外部中断INT完成AD转换中断请求包括数据采集及处理当采集完一次申请中断总共采集次。()   外部中断INT用于键盘中断服务程单片机外部中断INT完成对键盘显示接口功能芯片的按键和数据状态显示的控制并可输入单价各种命令处理显示价格、重量等参数。()   定时中断T用于AD转换中断延时   电子秤作为一种称重仪器对所称精确度要求颇高所以必须通过数值滤波求的有效采样值通过定时来完成这一系列的操作。我们定时S即定时为ms分次来累计结果。()   定时中断T用于键盘中断延时T设为定时器状态定时时间为ms。在中断服务中首先扫描键盘判断有无键按下。若有则执行键识别程序。然后返回主程序进行其他操作。()   初始化程序完成所有系统设置   系统初始化程序完成对键盘接口功能芯片初始化设置完成片内RAM划分堆栈指针的设置。完成对各种功能程序段运行开关的设置中断优先级的确定。主程序流程框图  开机后机器自检检查称重显示是否为零。若称重显示不为零则显示为错误标志并进行微调使之显示为零若称重显示为零进行整机初始化然后启动S延时程序并判断标志位是否到S如果到了则进行称重及数据运算处理否则直接将显示数据送显示缓冲区接下来判别有无键按下若有则进入键功能处理程序若没有键按下则返回主程序。 SHAPE *MERGEFORMAT系统初始化系统上电后对系统进行初始化。初始化程序主要完成对单片机内专用寄存器的设定单片机工作方式及端口的工作状态的规定、RAM自检、各标志位的设置、设置栈指针、分配内存空间、设定计数器定时器的工作方式。 ATC的初始化ATC作为系统中央控制单元是系统程序中断数据处理中心也是其它各模块纽带对其初始化意义非常大。()程序存储器的初始化程序存储器用于存放程序、常数和表格在执行程序时从程序存储器中按地址依次取指令执行。ATC片内含有K字节闪速可编程擦除只读存储器。编址范围H~FFFH()数据存储器的初始化ATC的数据存储器有字节编址为H~FFH内部分工作寄存器区(H~FH)、位寻址区(H~FH)、数据缓冲器区(H~FFH)。表  RAM地址分布H~FH采样值存储单元H~FH重量存储单元H~FH价格存储单元H~FH显示缓冲单元()堆栈指针在系统初始化时指向H单元我们根据需要让其在RAM区开辟堆栈区MOV SP#FH从H开始堆栈拟议存放数据采样值与各中间参数。定时器计数器初始化()   定时器计数器T初始化 在程序的开始处我们设置S定时来处理采样值。所以根据实际情况我们设T为定时器并且定时为ms。因定时时间够大所以采用位定时计数方式工作。所以T设定为工作方式非门控方式TMOD=M=M=GATE=方式寄存器TMTH、TL初值计算  由于T=(X)=得 X==CBH即 TH=CHTL=BH()定时器计数器T初始化    我们设T为计数器也用位定时计数方式工作。所以TMOD=, TMOD=, TMOD=,非门控制方式。TMOD=B=H()定时器计数器T初始化    T作为键盘中断延时定时器。定时ms其初始化根据中断实际应用来设置。中断初始化     ()系统中中断请求源包括外部INT和INT中断请求中断的允许或禁止是有内可进行位寻址的位中断允许寄存器IE来控制的如下所示:EAXXESETEXETEX其中EA是总开关如果它等于则所有中断都不允许本系统中SETB EA 让它总开。ETET分别为定时的中断允许ET、ET为外部中断允许它们根据实际程序应用来设置利用位操作指令SETB 来实现()中断响应过程CPU响应中断时首先把当前指令的下一条指令(就是中断返回后将要执行的指令)的地址送入堆栈然后根据中断标记将相应的中断入口地址送入PC执行PC指向所指地址程序。中断完成后一定要执行一条RETI指令执行这条后CPU将会把堆栈中保存着的地址取出送回PC那么程序就会从主程序的中断处继续往下执行。如图:本课题中我们设置允许外部中断、中断定时器、计数器都中断允许则IE是EAXXESETEXETEX 的初始化 的初始化本课题中是连接键盘与显示的接口芯片在系统上电复位后的命令状态口地址为FFFH数据口地址为FFEH清除FIFO堆栈和显示RAM设置编码扫描、输入方式、扫描频率开外部中断。电子秤的显示是位显示外部译码驱动显示。()键盘显示器方式设置命令字扫描计数器设定为编码方式将键盘设置为双键互锁显示器选取右入口显示方式则命令字为H。()ATC的晶振频率f=MHZ则ALE线的输出频率为f=MHZ内部时钟频率要求KHZ则分频系数应取命令字为H。()写显示RAM命令字设命令给出了显示RAM的地址信息AI取写显示RAM地址自动加则命令字为H另外显示屏蔽消隐命令字为A和清除命令字取DH ICL的初始化  本课题中让工作于直接输出方式P口控制转换。见图所示RUNHOLD接V以使连续转换。由于采用了MHZ的晶振并经分频转换速率为次秒。根据图可知数据口地址为FEFFH AD转换结果处理程序在智能电子秤控制系统中除了控制单元和执行单元外还必须有反馈环节。在反馈环节中最重要的就是对数据的采集。本文以ATC单片机为核心设计一个基于单片机的数据采集系统通过模拟电压形式输入系统经双积分AD转换器ICL可以采集路模拟量精度为位并经多次采样通过滤波取得更精确的重量值。 AD转换过程智能电子秤作为称重工具其对数据的精度要求非常高AD转换器位数的确定与整个测量控制系统所需测量的范围和精度有关本设计选择双计分型AD转ICL它模拟量采集精度达到位在实际应用中可以对电压信号进行直接采集为了使所采样值更精确我们要将采样值进行数字滤波。STATUS作为中断请求信号与单片机的中断输入端相连。由于采用了MHz的晶振并经分频故完成一次转换所需的时间为T=(脉冲周期)=ms,即转换速率为次秒。输出的位数据及极性、过量程标志分别由HBEN和LBEN控制分两次送入单片机。其转换过程如下: SHAPE *MERGEFORMAT   采样数据处理()采样取值我们在单片机内开辟H~H单元存放采样值工作寄存器组存放中间参数R为地址指针指向拟以采样值的片内RAM地址R存采样次数。图- 采样流程图 ()数据滤波本课题中利用算术平均值法滤波可以抑制智能电子秤采样时随机干扰。其原理是将次采样值相加然后求其平均值作为有效采样值。将次采样值累加和放在R、R、R中求的平均值在R、R中。 SHAPE *MERGEFORMAT程序程序如下:()主程序INT: MOV   R#H   R作地址指针指向拟以存放数据的片RAM的地址MOV   R#H    R作计数器拟存采样次数SETB  EA          总开中断SETB  EX          外部中断CLR   F          清采样完成标志SJMP  NEXT        采样标志未建起仍转NEXTELSE:                采样已完成继续执行主程序     ()读取采样值:ORG  HLJMP  TRANS     外部中断服务程序TRANS: MOV  DPTR#FFFFHMOVX ADPTR      读低字节MOV  R ,A       存低字INC  RMOV  DPTR,#FFFFHMOVX A, DPTR     读高字节MOV  R, A      存高字节DJNZ RTRANS    采样次数未到转TRANSSJMP DONE         采样次数已到转DONEDONE:  SETB FRETI()采样值滤波入口条件:数据块的首址在DPTR中双字节数据个数在R中。出口信息:平均在 R、R中影响资源:PSW、A、R~R堆栈需求:字节         DPTR  EQU  H         MOV   R, #HDDM:   MOV   AR    保存数据个数MOV   RA     初始化数据指针PUSH  DPL       保存首址PUSH  DPHCLR   A        初始化累加和MOV   RAMOV   RAMOV   RADM:   MOVX  ADPTR 读取一个数据的高字节MOV   B,  A INC   DPTRMOVX  ADPTR   读取一个数据的低字节INC   DPTRADD   A,  R  累加到累加和中MOV   R, AMOV   A, BADDC  A, RMOV   R, AJNC   DMINC   RDM:  DJNZ  R ,DM 累加完全部数据POP   DPH       恢复首址POP   DPLLJMP  DV 求平均值DV功能:三字节二进制无符号数除以单字节二进制数入口条件:被除数在R、R、R中除数在R中。出口信息:OV=时双字节商在R、R中OV=时溢出。影响资源:PSW、A、B、R~R堆栈需求:2字节DV:  CLR  CMOV  A,  RSUBB A,  RJC   DVSETB OV商溢出RETDV:  MOV  R,  #H求RRR/R-RRDM:  CLR  CMOV  A, RRLC  AMOV  R, AMOV  A ,RRLC  AMOV  R ,AMOV  A, RRLC  AMOV  R, AMOV  F,  CCLR  CSUBB A, RANL   C,  FJC    DMMOV   R,AINC   RDM:  DJNZ  R,DMMOV   A  ,R四舍五入ADD   A,  RJC    DMSUBB  A ,RJC    DMDM:  INC   RMOV   A ,RJNZ   DMINC   RDM:  CLR   OVRET          商在RR中键盘与显示处理程序我们知道键盘和显示是人与微机系统打交道的主要设备。在本系统中我们采用可编程键盘显示管理接口。利用可实现对键盘显示器的自动扫描以减轻CPU负担并具有显示稳定、程序简单、不会出现误动作等特点。 程序原理()键盘、显示程序可分为四个部分     主程序:首先将初始化对写入相应的命令字使其按要求工作然后开始不断扫描键盘判断是否有键按下当没有键盘按下时则继续扫描键盘当有键盘有键按下时就取出键值并判断是功能键还是数字键且转到相应的子程序处理。主程序流程图如图所示。     键扫描子程序:主要判断有无键按下利用的状态字节可判断FIFORAM中已键入数据的个数或没有输入字符。当状态字节的低四位全为时便可判断无键按下其程序流程图如下所示     当判断有键按下后就转向取键值子程序。首先取出行、列号进行拼装得到所需的键号。然后与数OAH相比较从而判断出是功能键还是数字键。若是功能键就转到功能键处理子程序若是数字键就调用显示子程序进行显示。     显示子程序。首先置显示缓冲区首址和计数长度然后取显示数据转换为段选码送到LED上显示。 SHAPE *MERGEFORMAT键盘模块()键盘监控程序图如图是一键一义键盘监控程序结构微处理器平时周而复始扫描键盘当发现有键按下时首先判断是命令键还是数字键。若是数字键则把按键读数存入存储器并显示若是命令键则根据按键读数查阅转移表以获得处理子程序的入口。子程序执行完后继续扫描键盘 SHAPE *MERGEFORMAT图- 读键值中断程序框图 ()   本系统键盘中断服务程序图本系统中键盘控制采用中断方式实现利用外部中断端口来实现。采用*的键分为数字键:~和个命令键:去皮、置零、小数点、净毛转换。数字键和小数点键:用于输入单价去皮键:用于去除皮重清单价:用于输入的单价错误的时候重新输入。  SHAPE *MERGEFORMAT 当输入为字符时执行相应的子程序。键盘输入为一个字符时代表一种命令。按输入的命令字符去执行对应的处理程序。在本程序中A、B、C、D、E、F对应程序入口去皮、净毛转换、价格计算、清单价、置零标号分别为XA、XB、XC、XD、XE、XF。 设命令字符在A中  LTB: MOV  DPTR #TAB          MOV  BA LOP:  CLR  A          MOVC AADPTR          JZ   LEDN          INC  DPTR                   CJNE A,B,LNFCLR  AMOVC A,ADPTR MOV  B,A          INC  DPTR          CLR  A          MOVC  A,ADPTR          MOV   DPL,A          MOV   DPH, B          CLR   A          JMP   A, DPTR     LNF:INC   DPTR          INC   DPTR          SJMP  LOP     LEND:          TAB: DB ’A’                DW XA                DB‘B’                DW XB                DB ’C’                DW  C                DB‘D’                DW  XD                DB‘E’                DW  XE                DB  ‘F’                DW   F显示模块 操作者是从显示设备上获取微机系统的信息因此操作者每操作一下显示设备上都应该有一定的反应。这说明显示模块与操作有关即监控程序需要调用显示模块。显示模块可以由命令键来驱动或者自动执行模块来驱动。通常自动执行模块调用时只让一处调用显示模块其他各处不得直接调用显示模块此时要设置一个显示申请标志当某模块需要显示时将申请标志置位同时设定有关显示内容将显示模块安排在一个重复执行的循环中。 SHAPE *MERGEFORMAT数据处理程序  电子秤作为一种自动计价和称重的仪表其系统内有着大量的数据需处理包括重量计算价格计算。数据处理主要有多字节的乘法运算二十进制转换十二进制转换。重量输出本课题中AD转换采用ICL芯片它是位输出重量计算要求精确到克其输出值范围为B~B转换为十进制数~而系统所要求输出重量范围~g所以我们进行线性参数的标度变换AX=(AMNM)NX。其量化单位为=。如下:为使技术方便我们将=即化为定点数来算。=B=B采样值在RR中并选用工作寄存器组。     SHAPE *MERGEFORMAT价格计算  该子程序中利用各工作寄存器组数据存在以H单元为首址的连续单元中。为使计算方便单价化为以分为单位。 SHAPE *MERGEFORMAT 置零()单价清零图-清单价子程序流程图 ()总清零                         SHAPE *MERGEFORMAT 结 论智能电子秤以具有良好的可靠性、准确性、技术先进性和结构简单等特点受到广大用户的青睐。在商业活动中用途越来越广给人们的经济生活带来了便利。采用ATC单片机设计的电子计重秤,无论是计量精度,还是稳定性都满足国家对À级电子秤的要求,它具有较好的标定校准方法,性能稳定,操作简单,价格低廉。同时通过硬件的少量扩展和软件的修改,能设计出性能优越的计价秤、电子台秤等,满足各行各业对现代电子衡器的需求。单片机控制的电子秤集传感器技术、微计算机技术、数字显示技术于一体、其反应灵敏、准确度高、显示直观便于使用。另外稍加扩展该电子秤还可与其它生产质量管理系统项连接具有推广应用价值。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。近年来随着计算机和称重传感器技术的迅速发展现代科学技术的相互渗透电子称重技术及应用又有了新发展。称重技术从静态称重向动态称重发展计量方法从模拟测量向数字测量发展测量特点从单参数测量想多参数测量发展特别是对快速称重和动态称重的研究与应用已为世界各国所关注。可以说电子称重技术的发展水平已成为衡量一个国家科学技术水平和工业发达程度的重要标志之一。电子秤不仅要向高精度、高可靠方向发展,而且更需向多种功能的方向发展。据悉,目前电子秤的附加功能主要有以下几种:()电子秤附加了处理机构计算机信息补偿装置,可以进行自诊断、自校正和多种补偿计算和处理。()具有皮重、净重显示等特种功能。电子秤有些已具备了动物称量模式,即通过进行算术平均、积分处理和自动调零等方法,消除上述的误差。()附加特殊的数据处理功能。目前的电子秤有附加多种计算和数据处理功能,以满足多种使用的要求。下面就电子秤软件组成部分展望一下它的发展:()         智能化:本系统中虽然利用单片软件实现一些简单的功能我们可以将其与电子计算机组合开发称重用计算机利用计算机功能使电子秤具有推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能。()         

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