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二、课题分析与方案选择
21课题分析:设计课题是制作以单片机为控制系统的电子称,该设计系统由应变式电阻传感器采集数据、经由AD对数据做出模数转换、转换后的数字量传送给单片机、然后单片机对数据进行处理、最后用LCD液晶显示出来物体的重量。
22方案选择:221方案一:该设计方案的结构原理图如下所示:
电阻应变传感器采集数

AD转换数据
单片机处理
LED显示
如上图所示电路,传感器采集数据后经由AD转换后再传给单片机最后给LCD液晶显示。
221方案二:结构原理图如下图所示:
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f超重报警提示
传感器采集数据
放大电路
AD转换数据
单片机处理数据
LCD显示重量
该设计方案中的放大电路目的是将传感器采集的数据线性放大,然后再传送给AD芯片进行模数。这样设计的优势是使传感器采集的数据经由放大器将数据放大到合适AD芯片的分辨率。还有,本系统的设计还有一个超重报警提示系统,提示用户所测重量过大,这样可以避免传感器因过重而毁坏。综合上面两个方案,最后选择方案二。
三、单元电路分析与设计
31该设计系统是以单片机STC89C52为控制芯片的电路,由七部分组成:电阻应变式传感器、信号放大系统、AD转换系统、CPU控制系统、超重提醒系统、LCD显示系统。其结构原理如下图所示:
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f32单元电路分析与设计321单片机控制电路的设计单片机正常工作是需要一定的条件的,如单电源5V直流电压、晶振电路等。本次的的设计中,CPU控制系统的设计如下图所示:
该电路包含复位电路、震荡电路、P0口作为LCD的数据端口,P1口作为AD转换后的信号输入端口、P2口作为超重提示和LCD的控制端口、P3口作为AD的控制端口。
33AD的转换模块根据ADC0809芯片提供的时序图我很设计电路的要求,设计如下图所示:
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f芯片工作频率的计算:由于该芯片的输入频率最搞可以达到650KHz;单片机的ALE管脚输出的6分频;D触发器是2分频;故:
()该电路的时钟信号是由单片机的ALE口输出的是大单片机晶振的6分频输入到74HC74的3管脚,经过74HC74的后再4分频,最后输入到ADC0809芯片的10管脚的时钟输入端口,该时钟频率为460KHz。ADC0809芯片的数据输出端与单片机的P1口连接。A/D芯片的分辨率:
S50255196mV
34信号放大电路设计如下图所示:
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f由于还没有对传感器进行数据采集,所以未能确定放大器的放大系数,故设计了该放大电路。
第一级放大系数:Au1R13R121100K10K11
第二级放大系数:Au1R11R10
第二级的放大系数可以有多圈r
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