基于单片机电子秤的设计

基于单片机电子秤的设计内容摘要：

向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。 当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。 P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。 在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。 P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。 这是由于内部上拉的缘故。 P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。 在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。 当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89S52的一些特殊功能口，： P3口引脚第二功能RXD（串行口输入）TXD（串行口输出）INT0（外部中断0输入）INT1（外部中断1输入）T0（定时器0外部脉冲输入）T1（定时器1外部脉冲输入）WR（外部数据存储器写脉冲输出）RD（外部数据存储器读脉冲输出）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。 当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。 如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。 此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。 另外，该引脚被略微拉高。 如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 PSEN：外部程序存储器的选通信号。 在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。 但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。 EA/VPP：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000HFFFFH），不管是否有内部程序存储器。 注意加密方式1时，EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。 在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 AT89S52的最小系统电路构成AT89S52单片机的最小系统由时钟电路、复位电路、电源电路及单片机构成。 单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种操作的时间基准，复位操作则使单片机的片内电路初始化，使单片机从一种确定的初态开始运行。 单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。 在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。 由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。 当MCS5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。 如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。 根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位和上电或开关复位。 上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。 上电或开关复位要求电源接通后，单片机自动复位，并且在单片机运行期间，用开关操作也能使单片机复位。 单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器PC＝0000H，这表明程序从0000H地址单元开始执行。 系统复位是任何微机系统执行的第一步，使整个控制芯片回到默认的硬件状态下。 51单片机的复位是由RESET引脚来控制的，此引脚与高电平相接超过24个振荡周期后，51单片机即进入芯片内部复位状态，而且一直在此状态下等待，直到RESET引脚转为低电平后，才检查EA引脚是高电平或低电平，若为高电平则执行芯片内部的程序代码，若为低电平便会执行外部程序。 单片机最小系统 A/D转换与数据采集电路 ADC0809内部逻辑结构ADC0809是典型的8位8通道主次逼近式A/D转换器，内部包括8路模拟量开关单元、地址所存与译码单元，8位A/D转换器单元和3态输出所存单元。 ADC0809内部逻辑结构图途中多路开关可宣统8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，公用一个A/D转换器进行转换。 地址所存与译码电路完成对ADDA，ADDB，ADDC三个地址进行锁存和译码，其译码输出用于通道锁存。 ADC0809通道选择表ADDCADDBADDC选择的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN78为A/D转换器是逐次逼近式，由控制与时序电路、主次逼近寄存器、树状开关以及256R电阻阶梯网络等组成。 输出锁存器用于存放和输出转换得到的数字量。 ADC0809引脚说明ADC0809芯片为28引脚双列直插式封装，包括模拟量输入通道，地址线，地址锁存允许信号端，转换启动信号端，数据传输线，输出允许信号端，时钟信号端，转换结束状态信号端，电源和参考电源端， ADC0809引脚图 ADC0809主要信号引脚功能说明引脚号引脚名称引脚功能说明26~28,1~5IN7~IN0模拟量输入通道23~25ADDA，ADDBADDC地址线22ALE地址锁存允许信号6START转换启动信号17,14,15,18~21D7~D0数据输出线9OE输出允许信号10CLOCK时钟信号7EOC转换结束状态信号11/12VCCVref()+5V电源参考电源 数据采集电路数据采集的核心是计算机，它对整个系统进行控制和数据处理，其由压力传感器、放大器、A/D转换器等组成。 测量物体全桥传感器放大电路采样保持器A/D转换 数据采样系统框图由于传感器与放大电路采用学校试验箱设备，已在上文中作过详细介绍，在这里就不进行过多的阐述，为了能使制作好的面板与试验箱上的压力称重部分相接，特制作端子CON1与PDetect连接，来组成数据采集电路， 数据采集电路图 数据采集电路图 显示电路的设计 LED液晶显示器是一种功耗极低的显示器，它可以将处理得出的数据在显示器上进行显示，让人们直观的看到被测体的质量，: LED数码管结构图它由3个LED组成一个阵列，并封装于一个标准的外壳中。 为使用于不同的驱动电路，有共阳极和共阴极两种结构。 根据本次设计任务书的要求和实际情况，此处采用的是共阳极结构，： 共阳极结构图在与单片机相连是，该口使用时必须外接300Ω的电阻， 显示电路其中1H，2H，3H为选通端口，当单片机分别给三极管Q1，Q2，Q3发送电压信号，使得三级管分别导通来选择3个LED的运行状态。 报警电路报警电路由一个蜂鸣器构成，当称重物体超过量程时，蜂鸣器发出声音产生报警， 报警电路，当超重时，三极管导通，蜂鸣器报警按键电路由2个按键构成，分别控制量程的增加，与减少。 本次设计使用的是面包板，通过外接5V电源为整个系统提供稳压电源。 4 基于单片机电子秤的软件设计软件设计一般按下列步骤进行：即先分析系统对软件的要求；然后在此基础上进行软件总体设计，包括程序整体结构设计和对程序进行模块化设计，模块化设计即将程序划分为若干个相对独立的模块；接着画出每一个专用模块的详细流程图，并选择合适的语言编写程序；最后按照软件总体设计时给出的结构框图，将各模块连接成一个完整的程序。 在主程序的设计中要合理地调用各模块程序，特别注意各模块的入口、出口及对硬件的、资源占用情况。 在划分模块时应注意：每个模块不宜太长，冗长复杂的设计不宜调用与运行，所以通常编制2050行的程序段较合适；应使模块之间相互独立，尽可能限制模块之间的信息交换，以利于模块的调试；应尽量利用已有并且熟悉的模块。 模块化设计的优点是：无论是硬件还是软件，每一个模块都相对独立，故能独立地进行设计、研制、调试和修改，从而使复杂的工作得以简化。 模块之间的相互独立也有助于研制任务的分解和设计人员之间的分工合作，这样可提高工作效率和仪表的研制速度。 上述各种研制调试完成之后，还需要将它们按一定的方法连接起来，才能构成完整的仪表，以实现数据采集、传输、处理和输出等各种功能。 软件模块的连接，一般是通过监控主程序调用各种功能模块，或采用中断的方法实时地执行相应的服务模块来实现，并且按功能层次继续调用下一级模块。 模块之间的联系是由数据接口（数据缓冲器和标志状态）来完成的。 在分模块设计程序时应该先确定主程序的流程， 总程序流程图 数据采集子程序设计数据采集用ADC0809芯片来完成，主要分为启动、读取数据、延时等待转换结束、读出转换结果、存入指定内存单元、继续转换（退出）几个步骤。 ADC0809初始化后，就具有了将某一通道输入的05V模拟信号转换成对应的数字00HFFH，然后再存入89S52内部RAM的指定单元中。 在控制方面有所区别，可以采用程序查询方式，延时等待方式和中断方式。 ：ADC0809初始化启动A/D转换A/D转换是否完成数据存储数据显示NY开始返回 数据采集转换子程序原理框图 LED显示子程序设计显示子程序是字符显示。 在显示过程中一定要调用延时子程序，其任务是将测量结果送显示器显示。 通过对LED显示子程序的编写、链接、调试等操作实现对测得的物品质量进行位LED实数显示，上限是510g。 ： 8段LED共阳极常用字型码显示字符段码显示字符段码0C0H990H1F9HA88H2A4Hb83H3B0HcC6H499HdA1H592HE86H682HF84H7F8HP82H880H当系统初始化完成后，看是否有按键按下，若无按键按下则直接显示物体重量，若有按键。