基于51單片機的電子秤設計的總體方案設計,見附件。
一、傳感器電路
用4個應變片構成電橋測量電路,將壓力轉變成為電信號
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圖一、 應變片放置示意圖圖
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圖二、 應變片電橋示意圖 當壓力作用在彈性臂桿時,臂產生變形時,應變片產生相應的應變,轉化成電阻變化,經過電橋的轉化將力引起的電阻變化將轉換為測量電路的電壓變化,將該電壓值傳遞給A/D 電路進行進一步的處理。
二、A/D轉換電路 HX711是一款專為高精度電子秤而設計的24位A/D轉換器芯片。與同類型其它芯片相比,該芯片集成了包括穩壓電源、片內時鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路,具有集成度高、響應速度快、抗干擾性強等優點
圖三、hx711芯片引腳
本設計采用HX711模塊進行設計,該模塊集成了hx711芯片的所有外圍電路,將該芯片打包一共引出10個引腳。 圖四、HX711模塊示意圖 1:參考電源輸出+ 6:B通道+輸入端 2:參考電源輸出- 7:GND輸入端 3:A通道+輸入端 8 :數據輸出端 4:A通道-輸入端 9:外部時鐘輸入端 5:B通道+輸入端 10 :VCC輸入端 經過該HX711模塊便可以將傳感器電路采集的模擬電信號轉變為數字信號輸出,進而傳送給單片機處理 三、單片機最小系統 單片機最小系統,或者稱為最小應用系統,是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統.對51系列單片機來說,最小系統一般應該包括:單片機、晶振電路、復位電路. 圖五、單片機最小系統 四、顯示電路 該設計采用1602顯示屏進行顯示,具體引腳如下,連接情況如圖六: 第1引腳:GND為電源地 第2引腳:VCC接5V電源正極 第3引腳:為液晶顯示器對比度調整端 第4引腳:RS為寄存器選擇端 第5引腳:RW為讀寫信號線 第6引腳:E端為使能端,高電平 第7~14引腳:D0~D7為8位雙向數據端。 第15引腳:背光正極 第16引腳:背光負極 圖六、1602連接圖 六、電源電路 本設計采用LM2576-5芯片對進過整流橋整流后的直流電進行穩壓,輸出5V的直流電。具體PCB圖如下: 圖七、電源PCB圖 七、報警電路 本設計采用發光二極管和無源蜂鳴器對超重進行聲光報警 圖八、聲光報警電路PCB圖 應變片在感受形變后阻值會發生改變,利用應變片的這種特性,將壓力導致物體產生的形變轉化為電阻值的變換 把應變片接入電橋電路將電阻的變化轉化為電壓的輸出,做到使得非電量(壓力)轉化為電壓(電量) 由于電橋的輸出是模擬型號,單片機處理的是數字信號,所以要進行ad轉化 Ad轉化采用HX711芯片進行ad轉化,輸出數字量 前面的模塊做到了由壓力到數字信號的變化(具體見前面傳感器電路和ad轉化電路) 后面進行數據的處理(具體見51單片機最小系統 聲光報警系統 1602顯示電路) 51單片機接收數字量進行一系列的處理,將數據傳出給1602顯示,如果數據超出量程,聲光報警系統會進行報警(具體就是程序里面的算法和驅動,我在程序里面有注釋的) 電源電路就是給整個系統供電 電源系統由整流 濾波 整形穩壓 組成 和之前模電課上講的一樣 大致就這些了 下面的是整個流程框圖
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大致畫了一下 不是很好 要是還有不曉得的就再說一下吧
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2019-3-1 11:07 上傳
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