基于單片機的高精度稱重系統(tǒng)的研制

　　1．3 高精度A／D轉換

　　稱重傳感器的輸出為mV級的微弱信號，傳統(tǒng)的測量方法是在A／D轉換之前加一級高精度的放大器，電路復雜。AD7714是美國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)級轉換。該器件具有完整的模擬前端，可以直接測量傳感器輸出的直流微弱信號，轉換精度達到24位無誤碼。采用三線串行口與微控制器連接，通過軟件編程可以對增益、信號極性、輸入通道作出設置。該芯片具有自校準、系統(tǒng)校準和背景校準功能，可以消除零點誤差、滿量程誤差及溫度漂移的影響。

　　1．4 通信接口

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

　　1．5 語音提示模塊

　　語音提示由ISD1400芯片控制，它有20秒的錄放時間。預先將0～9、點、十、百、千克、克的語音存入ISD1400，單片機將實際測量的重量值通過該語音芯片經(jīng)由揚聲器發(fā)出。

　　2 軟件設計

　　2．1 單片機軟件編程

　　對于51系列單片機，目前常用的語言有匯編和單片機C語言。本系統(tǒng)下位機軟件采用Keil C51程序編寫。主要由主程序、讀取重量子程序、鍵盤掃描和液晶顯示子程序、語音提示子程序、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A／D轉換，將稱重傳感器測量的重量值轉換成數(shù)字信號并讀取到單片機內部。

　　串口發(fā)送和接收子程序功能。完成下位機和上位機的通信。單片機讀取的溫度和濕度值通過發(fā)送子程序發(fā)送給上位機并等待命令，收到命令后再繼續(xù)進行測量。接收子程序通過接收上位機傳輸?shù)拿钸M行系統(tǒng)自檢、參數(shù)修正等。上位機的命令發(fā)送采用間隔10ms反復發(fā)送的方式，直到單片機將接收到的命令返回為止。如在 1s內單片機沒有響應，則設置超時，系統(tǒng)復位單片機。