基于單片機(jī)的高精度稱(chēng)重系統(tǒng)的研制

　　1．3 高精度A／D轉(zhuǎn)換

　　稱(chēng)重傳感器的輸出為mV級(jí)的微弱信號(hào)，傳統(tǒng)的測(cè)量方法是在A／D轉(zhuǎn)換之前加一級(jí)高精度的放大器，電路復(fù)雜。AD7714是美國(guó)Analog Devices(AD)公司推出的24-位ADC家族AD771X系列中的新品，適用于低頻、高精度工業(yè)級(jí)轉(zhuǎn)換。該器件具有完整的模擬前端，可以直接測(cè)量傳感器輸出的直流微弱信號(hào)，轉(zhuǎn)換精度達(dá)到24位無(wú)誤碼。采用三線串行口與微控制器連接，通過(guò)軟件編程可以對(duì)增益、信號(hào)極性、輸入通道作出設(shè)置。該芯片具有自校準(zhǔn)、系統(tǒng)校準(zhǔn)和背景校準(zhǔn)功能，可以消除零點(diǎn)誤差、滿(mǎn)量程誤差及溫度漂移的影響。

　　1．4 通信接口

　　將單片機(jī)采集的重量數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，利用單片機(jī)的RXD，TXD接口連接到RS232串行口接收或發(fā)送數(shù)據(jù)和指令，但是單片機(jī)的TTL電平和RS232不兼容，因此使用了MAX232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，其連接線圖如圖3所示。

　　1．5 語(yǔ)音提示模塊

　　語(yǔ)音提示由ISD1400芯片控制，它有20秒的錄放時(shí)間。預(yù)先將0～9、點(diǎn)、十、百、千克、克的語(yǔ)音存入ISD1400，單片機(jī)將實(shí)際測(cè)量的重量值通過(guò)該語(yǔ)音芯片經(jīng)由揚(yáng)聲器發(fā)出。

　　2 軟件設(shè)計(jì)

　　2．1 單片機(jī)軟件編程

　　對(duì)于51系列單片機(jī)，目前常用的語(yǔ)言有匯編和單片機(jī)C語(yǔ)言。本系統(tǒng)下位機(jī)軟件采用Keil C51程序編寫(xiě)。主要由主程序、讀取重量子程序、鍵盤(pán)掃描和液晶顯示子程序、語(yǔ)音提示子程序、串口發(fā)送和接收子程序等部分組成。流程圖如圖4所示。

　　讀取重力量程序功能。啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換，將稱(chēng)重傳感器測(cè)量的重量值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并讀取到單片機(jī)內(nèi)部。

　　串口發(fā)送和接收子程序功能。完成下位機(jī)和上位機(jī)的通信。單片機(jī)讀取的溫度和濕度值通過(guò)發(fā)送子程序發(fā)送給上位機(jī)并等待命令，收到命令后再繼續(xù)進(jìn)行測(cè)量。接收子程序通過(guò)接收上位機(jī)傳輸?shù)拿钸M(jìn)行系統(tǒng)自檢、參數(shù)修正等。上位機(jī)的命令發(fā)送采用間隔10ms反復(fù)發(fā)送的方式，直到單片機(jī)將接收到的命令返回為止。如在 1s內(nèi)單片機(jī)沒(méi)有響應(yīng)，則設(shè)置超時(shí)，系統(tǒng)復(fù)位單片機(jī)。