电子称毕业设计论文

电子称毕业设计论文内容摘要：

电源直接取用 ～ ，并与单片机微控芯片相连通。 传感器连接通道 A，通道 B 通过外部分压电阻与电池连接，用于检测电池电压。 由于芯片内部自带 128dB 的增益放大 功能，所以电路得到了简化，就可以省略放大电路的设计。 由于是自带放大电路简化所以系统的精度得到提高，降低了系统的干扰。 管脚功能如表 31 所示。 芯片主要参数如表 32 所示。 俦楝庵 俦楝庵 电气工程及其自动化专业毕业设计 俦楝庵 14 俦楝庵 表 31 HX711 芯片管脚功能表 俦楝庵 管脚名 俦楝庵 性能 俦楝庵 描述 俦楝庵 1 俦楝庵 电源 俦楝庵 稳压供电电源： ～ ，不稳压时接 3 管脚 俦楝庵 2 俦楝庵 模拟输出量 俦楝庵 稳压电路控制输出（不稳压电路时无连接） 俦楝庵 3 俦楝庵 电源 俦楝庵 模拟电源： ～ 俦楝庵 4 俦楝庵 模拟输入量 俦楝庵 稳压 电路控制输入（不用稳压电路时应接地） 俦楝庵 5 俦楝庵 地 俦楝庵 模拟地 俦楝庵 6 俦楝庵 模拟输出量 俦楝庵 参考电源输出 俦楝庵 10 俦楝庵 模拟输入量 俦楝庵 A输入、 A+输入、 B输入、 B+输入端口 俦楝庵 11 俦楝庵 数字输出量 俦楝庵 串口数据输出 俦楝庵 12 俦楝庵 数字输入量 俦楝庵 断电控制（高电平有效）和串口时钟输入 俦楝庵 13 俦楝庵 数字输入输出量 俦楝庵 晶振输入（不用晶振时为无连接） 俦楝庵 14 俦楝庵 数字输入量 俦楝庵 外部时钟或晶振输入，为 0 时：使用片内振荡器 俦楝庵 15 俦楝庵 数字输入量 俦楝庵 输出数据速率控制， 0 时： 10Hz 速率； 1 时： 80Hz 速率 俦楝庵 16 俦楝庵 电源 俦楝庵 数字电源 :～ 俦楝庵 表 32 HX711 芯片主要参数表 俦楝庵 参数 俦楝庵 条件及说明 俦楝庵 常用数值 俦楝庵 单位 俦楝庵 满额度差分输入范围 俦楝庵 8 管脚值 7 管脚值 俦楝庵 177。 (AVDD/GAIN) 俦楝庵 V 俦楝庵 输入共模电压范围 俦楝庵 俦楝庵 AGND+ 或 俦楝庵 V 俦楝庵 输出数据速率 俦楝庵 使用片内振荡器， 15 管脚 0 俦楝庵 10 俦楝庵 俦 楝庵 Hz 俦楝庵 使用片内振荡器， 15 脚 =16 脚 俦楝庵 80 俦楝庵 外部时钟或晶振， 15 脚 =0 俦楝庵 fclk/1,105,920 俦楝庵 外部时钟或晶振， 15 脚 =16 脚 俦楝庵 fclk/138， 240 俦楝庵 输出数据编码 俦楝庵 二进制补码 俦楝庵 800000～ 7FFFFF(HEX)俦楝庵 俦楝庵 输入零点漂移 俦楝庵 增益 =128 俦楝庵 俦楝庵 俦楝庵 增益 =64 俦楝庵 俦楝庵 俦楝庵 输入的噪声 俦楝庵 增益 =128， 15 管脚 0 俦楝庵 50 俦楝庵 nV(ms)俦楝庵 增益 =128， 15 脚 =16 脚俦楝庵 90 俦楝庵 温度系数值 俦楝庵 输入零点漂移（增益 =128） 俦楝庵 177。 7 俦楝庵 nV/℃ 俦楝庵 输入共模抑制比 俦楝庵 增益 =128， 15 管脚 0 俦楝庵 100 俦楝庵 dB 俦楝庵 电源干扰抑制比 俦楝庵 增益 =128， 15 管脚 0 俦楝庵 100 俦楝庵 dB 俦楝庵 外部时钟或晶振频率 俦楝庵 俦楝庵 30 俦楝庵 MHz 俦楝庵 电源电压 俦楝庵 16 管脚 俦楝庵 ～ 俦楝庵 V 俦楝庵 3 管脚 俦楝庵 ～ 俦楝庵 俦楝庵 电气工程及其自动化专业毕业设计 俦楝庵 15 俦楝庵 A/D 电路的电路图 俦楝庵 由于 HX711 自带放大电路，所以只需要加入外部电路，就能完成放大和 A/D转换的过程从而满足系统的需求，电路图如图 35 所示。 俦楝庵 俦楝庵 图 35 HX711 电路 俦楝庵 俦楝庵 单片机控制电路 俦楝庵 该设计用单片机作为主控制器。 单片微控制器根据输入信号得出出物体的重量，随后将信息输送到显示部分。 单片机是一个重要的环节，是系统必不可少的部分。 该设计选用的是 STC89C52 型的单片机，该单片机的实物图如图 36 所示。 其内部结构图如图 37 所示。 俦楝庵 俦楝庵 电气工程及其自动化专业毕业设计 俦楝庵 16 俦楝庵 图 36 STC89C52 实物图 俦楝庵 时钟电路（控制器） 4S FR 和 RAM2 ROM3CPU1定时 /计数器5并行端口6中断系统8串行端口7系 统 总 线时钟源T0 T1P0 P1 P2 P3 T XD R XD INT0 INT1俦楝庵 图 37 单片机内部结构图 俦楝庵 STC89C52RC 的介绍 俦楝庵 单片主控制器 ，是一种 高度 集成 的 芯片。 单片机 内部集成了 包括运算存储、控制、输入输出 等 设备。 单片机具有体积小、控制功能强、 功耗微小 、 有较强的适应环境能力、使用灵活方便等优点。 STC89C52RC/RD 系列单片机是新一代高速、低功耗的单片机。 代码完全兼容 51 单片机。 单片机的实物如图 37 所示。 俦楝庵 STC89C52 单片机特点： 俦楝 庵  增强型 51 单片机 ，可以任意选择 6 周期或 12 周期，兼容 51 指令代码 ；俦楝庵  工作电压： 5V 或 3V 两种 ； 俦楝庵  工作频率范围： 0～ 40MHz，实际工频可达到 48MHz； 俦楝庵  用户应用程序空间 8K 字节； 俦楝庵  片上集成 512 字节 RAM； 俦楝庵  32 个通用输入输出口，复位后 P0～ 3 是 准双向口 /弱上拉， P0 口是漏极开路输出。 P0 作为 普通端口 ，需加上拉电阻 ；当 总线扩展用，不加 ； 俦 楝庵  在系统、应用均可编程，不需要专用编程器 /仿真器； 俦楝庵 电气工程及其自动化专业毕业设计 俦楝庵 17 俦楝庵  任意输入输出口驱动能力都可达到 20mA，但整个单片机最大不超过120mA； 俦楝庵  有 EEPROM 功能；具有看门狗；外部晶体 20M 以下可省外部复位电路；俦楝庵  可选择外晶体 /时钟或 R/C 振荡器在下载程序时； 俦楝庵  常温下振荡器频率： 单片机为： 11MHz～ 17MHz； 俦楝庵  16 位定时器有三个，其中一个 还可以当做两个 8 位定时器使用； 俦楝庵  外部中断 P0～ 3 共四个 ,下降沿或低电平触发； 俦楝庵  工作温度范围值： 0～ 75℃ /40～ +85℃ ； 俦楝庵  PDIP 封装 、 PLCC 封装； 俦楝庵 STC89C52 单片机管脚及封装 :俦楝庵 STC89C52 自身的封装形式有多种，设计中选用的是 DIP40 封装，其管脚定义如图 38 所示。 52 单片机的管脚功能如下表 33 所示。 俦楝庵 俦楝庵 图 38 STC89C52 管脚图 俦楝庵 表 33 89C52 引脚功能表 俦楝庵 引脚 俦楝庵 名称 俦楝庵 功能 俦楝庵 40 俦楝庵 Vcc 俦楝庵 电源输入 俦楝庵 20 俦楝庵 GND 俦楝庵 接地线 俦楝庵 18 俦楝庵 XTAL2 俦楝庵 振荡器输入口，外部连接晶振 俦楝庵 19 俦楝庵 XTAL1 俦楝庵 振荡器反向输出口，外部连接晶振 俦楝庵 32～ 39俦楝庵 ～ 俦楝庵 双向 I/O 时，需上拉电阻，做总线扩展时地址低 8 位 /数据复用口 俦楝庵 1～ 8俦楝庵 ～ 俦楝庵 8 位双向 I/O 端口 俦楝庵 21～ 28俦楝庵 ～ 俦楝庵 8 位双向 I/O，在总线方式时作为地址（高 8 位） 俦楝庵 电气工程及其自动化专业毕业设计 俦楝庵 18 俦楝庵 10～ 17俦楝庵 ～ 俦楝庵 8 位双向 I/O，具有第二功能 俦楝庵 9 俦楝庵 RST 俦楝庵 复位输入端 俦楝庵 31 俦楝庵 EA 俦楝庵 外部访问使能端，高电平访问内部程序，低访问外部存储 俦楝庵 29 俦楝庵 PSEN 俦楝庵 访问程序储存，低电平有效并读外部存储器 俦楝庵 30 俦楝庵 ALE/PROG 俦楝庵 当访问外部存储器， ALE 的输出用于锁存地址低位字节 俦楝庵 单片机最小系统 俦楝庵 单片机最小应用系统，简称最小系统。 是指单片机正常工作情况所必须的最少元器件基本配置电路。 对于内部资源已满足设计系统需要时， 可以直接采用单片机最小系统。 俦楝庵 89C52 最小系统由有四部分构成：晶振其作用用于计时一般与两个电容并联使用、复位电路其作用是用于复位、电源用于供电、烧写程序串口。 初始状态 电源接通或复位后单片机复位。 运行时，开关通断单片机也可操作其复位。 控制系统的第一步系统复位，随后 控制 系统 回到 初始默认 状态下。 俦楝庵 该设计单片机电路图如图 39 所示： 俦楝庵 俦楝庵 图 39 STC89C52 单片机电路 俦楝庵 俦楝庵 电气工程及其自动化专业毕业设计 俦楝庵 19 俦楝庵 液晶屏显示电路 俦楝庵 液晶显示屏与单片微控制器相连。 液晶屏电路图如图 310 所示。 管脚 1 12 为显示屏单片机接口的控制线。 3 和 4 端口为内部字库和单片机接口的控制线。 俦楝庵 该液晶显示屏为 128 64 汉字屏 JLX12864G086PC。 此显示模块可以显示普通图像型，也可以用内部字库 IC，从字库 IC 中读出内置点阵数据写入 LCD驱动 IC 中，最终显示图像。 俦楝庵 俦楝庵 图 310 LCD 显示电路 俦楝庵 显示屏接口引脚功能介绍如表 34 所示。 俦楝庵 表 34 显示屏引脚功能表 俦楝庵 引脚 俦楝庵 符号 俦楝庵 名称 俦楝庵 功能 俦楝庵 1 俦楝庵 ROMIN 俦楝庵 内部字库接口 俦楝 庵 串行数据输出端口 俦楝庵 2 俦楝庵 ROMOUT 俦楝庵 内部字库接口 俦楝庵 串行数据输入端口 俦楝庵 3 俦楝庵 ROMSCK 俦楝庵 内部字库接口 俦楝庵 串行时钟输入端口 俦楝庵 4 俦楝庵 ROMCS 俦楝庵 内部字库接口 俦楝庵 为片选输入端口 俦楝庵 5 俦楝庵 LEDA 俦楝庵 背地光源 俦楝庵 为正极，同 VDD 电压（ 5V 或 ） 俦楝庵 6 俦楝庵 VSS 俦楝庵 接地 俦楝庵 0V 俦楝庵 7 俦楝庵 VDD 俦楝庵 电源电路 俦楝庵 5V 或 俦楝庵 8 俦楝庵 SCK 俦楝庵 I/O 俦楝庵 串行时钟 俦 楝庵 9 俦楝庵 SDA 俦楝庵 I/O 俦楝庵 串行数据 俦楝庵 10 俦楝庵 RS 俦楝庵 寄存器选择信号 俦楝庵 H：数据寄存器 0：指令寄存器 俦楝庵 11 俦楝庵 RST 俦楝庵 复位 俦楝庵 低电平有效，后回高电平模块开始工作 俦楝庵 12 俦楝庵 CS 俦楝庵 片选端口 俦楝庵 为低电平有效片选 俦楝庵 俦楝庵 电气工程及其自动化专业毕业设计 俦楝庵 20 俦楝庵 矩阵键盘电路 俦楝庵 键盘电路矩阵式键盘数字输入按键和功能按键。 设置矩阵式键盘，分行线和列线这样可以节约单片机端口。 键盘行扫描为 ROW1— ROW4，列扫描为COL1— COL4。 行线上按键的通断信号为输 入，低电平有效；列线上信号为输出信号。 键盘无按键输入时，初始位置时即使行扫描输入信号为低电平，但列信号仍高电平无输出；当行线扫描信号为低信号，同时又有按键按下，电平同时为低电平时，此时对应的列输出信号才为低电平信号。 按键前 1 和 3 和 4 是相通的，按键按下时则 1 和 2 和 3 相同。 根据输出低电平信号得出按键位置。 俦楝庵 矩阵键盘电路如图 311 所示，键盘功能定义如表 35 所示。 俦楝庵 俦楝庵 图 311 矩阵键盘电路 俦楝庵 表 35 4 4 矩阵键盘定义 俦楝庵 7 俦楝庵 8 俦楝庵 9 俦楝庵 10(清 0)俦楝庵 4 俦楝庵 5 俦楝庵 6 俦楝庵 11(删除 )俦楝庵 1 俦楝庵 2 俦楝庵 3 俦楝庵 12 俦楝庵 14 俦楝庵 0 俦楝庵 15(.)俦楝庵 13(确定价 )俦楝庵 俦楝庵 声光报警电路 俦楝庵 在实际测量当中量程不是无限大的。 当荷载超过传感器的量程，继续加重就会对系统造成伤害，可以通过系统程序设置超量程警报。 蜂鸣器和发光二极管电电气工程及其自动化专业毕业设计 俦楝庵 21 俦楝庵 路与单片主控制器连接，当测量荷载超过规定量程时，内部系统程序会给出低电平信号，鸣器鸣响，报警灯点亮。 俦楝庵 声光报警电路如图 312 所示。 俦楝庵 俦楝庵 图 312 声光。