多功能精密电子秤的设计与实现

设计的电子秤采用防潮，防水和屏蔽措施。电子秤具有电压检测功能。当电压低于正常工作电压时，LCD显示屏上的低压警报灯将点亮。电子秤主要由微控制器控制，传感器和显示装置由三部分组成。此设计中使用的称重传感器是电阻应变仪类型。 0.引言当前，电子秤的发展趋势是提高精度和降低成本。这种趋势势必导致市场对高性能，低成本模拟信号处理设备的需求增加。以下作者设计了一种多功能精密电子秤，旨在实现体重显示器的数字化并提高劳动生产率。 1.设计思路多功能精密电子秤的硬件和电路设计多功能精密电子秤的硬件电路主要包括主控板硬件电路和LCD显示控制板电路。主控板的硬件电路主要包括系统电源电路，单片机LPC1766最小系统电路，以太网模块电路，AD数据采集电路，FLASH存储模块电路，键盘模块，RS-232和USB接口模块。单片机LPC1766的最小系统电路包括：电源电路，时钟电路和复位电路。以太网模块主要由网络芯片W5100电路和外围电路组成。 AD模数转换模块包括：AD芯片CS5460C电路和外围电路。 FLASH存储器选用ATMEL公司的AT45DB081D芯片，该芯片的总线接口与SPI模式兼容，并与微控制器LPC1766的SPI接口相连。液晶显示控制板电路主要包括液晶显示控制板微控制器AT89C52电路和显示驱动芯片HT1621芯片电路。 1.2编辑软件的设计电子秤控制器软件的主要功能有：系统初始化，显示模块软件初始化，AD数据采集初始化，AD数据采集收发数据，键盘处理任务，数据显示等功能。本设计使用C语言作为主要开发语言。 2.多功能精密电子秤的实现2.1硬件初始化硬件初始化工作主要完成微控制器工作模式的设置和硬件资源的分配，包括：系统时钟初始化工作是通过调用单片机开发的时钟配置库来完成的。恩智浦公司为LPC17XX系列芯片提供功能。初始化工作实现的功能是：设置系统每个组件的时间，设置主时钟，包括选择外部高速晶体（12MH9）作为振荡器时钟源，并启用PLL功能来使芯片成为主时钟。频率275MHZ-550MHZ，设置USB时钟和设置FLASH加速模块等。在本设计中，该功能为voidtargetnit（无效。中断配置初始化由调用的函数实现。中断配置初始化实现的功能是向量中断控制器的向量表基址设置和向量表基址。地址的中断通道号确定中断类型，禁止和允许中断服务程序，然后系统清除中断服务程序。本设计中的函数为类型NT32SzyIsrSet（unsignedintuiChannel，unsignedlongUlfunction，unsignedintuiPrio）。引脚初始化主要是为了配置微控制器LPC1766引脚，因为芯片的引脚具有多路复用功能，所以需要指定该引脚使用哪种功能。本设计中的功能是voidpinlnit（void还需要配置该引脚是用于输入还是输出，而本设计中的功能是voidpconplnit（void。外部FLASH初始化的主要功能是选择扇区，将RAM数据复制到闪存，扇区数据擦除，检查数据，从闪存中读取数据等。SPI接口初始化的主要完成功能是SPI接口1的工作。模式设置，时序设置，时钟速率设置，字节发送和接收格式设置。 mCS5460C初始化的一个功能是AD参数初始化，包括零点高低寄存器设置，零跟速度，零跟范围，零设置范围，稳定范围等，配置CS5460C的各种寄存器，包括/电流偏移寄存器，时基校准寄存器，状态寄存器等。此设计中的功能为voidAD-INIT（无效。 2.2数据采集任务2.2.1 CS5460C初始化为CS5460C程序设计应从外部晶体振荡器开始。本文使用4.096MHz外部晶体振荡器为芯片提供主时钟。启动时有20ms的延迟。 CS5460C没有上电自动复位功能。它需要手动发送3个OxFF命令字节和1个OxFE命令字节，以使串行端口与字节边界重新同步。然后将配置寄存器的RS位置1以复位系统以初始化内部逻辑。完成上述工作后，即可执行转换。 2.2.2开启CS5460CCS5460C并完成初始化。数据采样，CS5460C采样过程如下：A / D采样模块-初始化5460芯片1 gt，读取5460-gt，对采样值滤波1 gt，零范围判断读取5460-滤波采样值以查找净负载值-乘数校正系数（内码）-内码值计算为权重值（过载判断）返回读取5460。2.3键盘处理任务在键盘处理任务中，DM74LS154芯片主要用于读取和写入操作。微控制器和键盘。 DM74LS154芯片是4线至16线解码器。当栅极端子（G1和G2均为低电平）时，地址端子（ABCD）的二进制代码可以在相应的输出端子上编码，如果G1和G2中的一个用作低电平，则将其转换为低电平。数据输入端子，输出由ABCD寻址。键盘处理模块的主要任务的主要流程如下：开始-读取键盘值-确定键盘值-结束。 2.4显示模块的任务在此设计中，显示模块使用单片机STC89C52来控制两个HT1621芯片进行通讯，并通过串行口与主控芯片LPC1766进行通讯。显示任务的一般流程如下：start-reset-初始化微控制器init8052）-初始化HTl621init_htl621）-初始化串口UART_Init）-调用显示子程序diszh）-exit。 2.5系统抗干扰和可靠性设计2.5.1硬件电路抗干扰和可靠性设计思想本设计中是AD采样芯片CS5460C。在这种设计中，AD模块被屏蔽以防止来自外部信号的干扰。此外，电路系统中的组件，电源线和信号线均组装在高密度电路板上。电路板的质量也直接影响系统的可靠性和稳定性。电路板的质量取决于组件的选择和布局：组件应均匀且密集地分布，并合理放置，它们之间的距离应增加，以避免由于放电或击穿而引起的意外短路。在电源电路的设计中，应尽可能增加电源和地线，其次，在集成电路芯片的电源引脚和地线引脚之间应加去耦电容器。 PCB板设计完成后，应铺设铜线，并设置接地网络以减少干扰。 2.5.2系统软件设计所采取的措施①指令冗余。重要指令应重复执行，以纠正干扰引起的错误，对于频率较低的采集数据，需要多次采集再过滤：对于外部输出的指令，需要重复执行以确保信号可靠性。 ②软件看门狗技术。软件看门狗会不断监视程序的循环运行时间，如果发现超过了已知的循环设置时间，它将强制程序返回到入口，并使系统操作回到正轨。这种干扰措施将大大提高系统运行的可靠性。 3.用数据线连接主控制板，键盘，显示屏和传感器，以用于安装和调试。打开开关电源，按开关，显示屏显示0-9自检，然后进入称量状态。当传感器上的物品重量改变时，显示屏也会改变，这意味着硬件和程序可以正常运行，当按下键盘的功能键时，可以输入每个相应的功能，表明键盘处于连接正确并可以正常工作，当使用串口助手通过串口收发数据时，可以正常显示，说明串口可以正常工作，当通过网线连接到计算机时，可以正常工作ping同一局域网中其他计算机的IP，表明该网络也可以正常工作。