基于单片机的电子计价秤课程设计说明书 联系客服

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将输出电流。

RST:复位输入。当晶振工作时,RST引脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。

EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令,EA必须接GND。为了执行内部程序指令,EA应该接Vcc。在闪烁编程期间,EA也接收12伏VPP电压。

XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 2.1.3 复位电路

单片机上电时,当振荡器正在运行时,只要持续给出RST引脚两个机器周期的高电平,便可完成系统复位。外部复位电路是为提供两个机器周期以上的高电平而设计的。系统采用上电自动复位,上电瞬间电容器上的电压不能突变,RST上的电压是Vcc上的电压与电容器上的电压之差,因而RST上的电压与Vcc上的电压相同。随着充电的进行,电容器上的电压不断上升,RST上的电压与Vcc上的电压相同。随着充电的进行,电容器上的电压不断上升,RST上的电压就随着下降,RST脚上只要保持10ms以上高电平,系统就会有效复位。电容C1可取10~33μF,R取10kΩ,充电时间常数为10×10-6×10×103=100ms。

复位电路的实现可以有很多种方法,但是从功能上一般分为两种:一种是电源复位,即外部的复位电路在系统通上电源之后直接使单片机工作,单片机的起停通过电源控制;另一种方法是在复位电路中设计按键开关,通过按键开关触发复位电平,控制单片机的复位。本设计使用了第二种方法,其电路图如图2-1所示。

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图2-1 STC89C52单片机复位电路,晶振电路图

2.1.4 晶振电路

STC89C52单片机有一个用于构成内部振荡器的反相放大器,XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入、输出端,外接石英晶体或陶瓷振荡器以及补偿电容C2、C3构成并联谐振电路。当外接石英晶体时,电容C2、C3选30pF±10pF;当外接陶瓷振荡器时,电容C2、C3选40pF±10pF。STC89C52系统中晶振频率一般在1.2~12MHz选择。外接电容C2、C3的大小会影响振荡器频率的高低、振荡频率的稳定度、起振时间及温度稳定性。在设计电路板时,晶振和电容应靠近单片机,以便减少寄生电容,保证振荡器稳定可靠工作。在本系统中,选择了12MHz石英晶振,电容C1、C2为30pF。其电路图如图2-1所示。 2.2 A/D转换芯片HX711接口电路的设计

根据设计要求,系统要求输出的电流信号为20~1000mA,步进为1mA,且要求显示数值,因此,给定量的执行元件A/D转换器至少需要12位的转换精度。结合系统的设计要求,并考虑到单片机的I/O接口资源紧张等因素,最终确定选用HX711量化精度能达到1/4096<1/1000,完全能达到设计的精度要求。HX711接口电路如图2-2所示。

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图2-2 HX711接口图

HX711是一款专为高精度称重传感器而设计的24位A/D转换器芯片。与同类型其它芯片相比,该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路,具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点、降低了电子秤的整机成本,提高了整机的性能和可靠性。该芯片与后端MCU芯片的接口和编程非常简单,所有控制信号由管脚驱动,无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道A或通道B,与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道A的可编程增益为128或64,对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。通道B则为固定的64增益,用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D转换器提供电源,系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接部件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。

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2,2.1 HX711引脚功能

表2-1 HX711引脚功能

管脚名称 号 1 VSUP 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

性能 电源

描述

BASE AVDD VFB AGND VBG INA INA+ INB INB+ PD-SCK DOUT X0 X1 RATE DVDD

稳压电路供电电源:2.6-5.5V(不用稳压电路时接AVDD)

模拟输出 稳压电路控制输出(不用稳压电路时为无连接) 电源 模拟电源:2.6-5.5V 模拟输入 稳压电路控制输入(不用稳压电路时应接地) 地 模拟地 模拟输出 参考电源输入 模拟输入 通道A负输入端 模拟输入 通道A正输入端 模拟输入 通道B负输入端 模拟输入 通道B正输入端 数字输入 断电控制(高电平有效)和串口时钟输入 数字输出 串口数据输出

数字输入输晶振输入(不用晶振时为无连接) 出

数字输入 外部时钟或晶振输入,0:使用片内振荡器 数字输入 输出数据速率控制,0:10Hz;1:80Hz 电源 数字电源:2.6-5.5V

2.2.2 HX711管脚说明

模拟输入

通道A模拟差分输入可直接与桥式传感器的差分输出相接。由于桥式传感器输出的信号较小,为了充分利用A/D转换器的输入动态范围,该通道的可编程增益较大,为128或64。这些增益所对应的满量程差分输入电压分别±20mV或±40mV。通道B为固定的增益,所对应的满量程差分输入电压为±40mV。通道B应用于包括电池在内的系统参数检测。

供电电源

数字电源(DVDD)应使用与MCU芯片相同的数字供电电源。HX711芯片内额稳压电路可同时向A/D转换器和外部传感器提供模拟电源。稳压电源的供电电压(VSUP)可与数字电源(DVDD)相同。稳压电源的输出电压值(VAVDD)由外部

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