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电子称原理电路简介

时间:2016-11-10 11:06来源:未知 作者:admin 点击:
电子组装与调试”预赛 “ 电子秤 ” 电路功能简介 一、功能说明 电子秤主要以单片机 STC90C52RC 控制核心,实现电子秤的基本控制功能。系统扩展了电子日历时钟 , 系统可以分为最小系统、数据采集、人机交互界面和系统电源、时钟和语音报数六大部分。最小系统

电子组装与调试”预赛电子秤电路功能简介

一、功能说明

电子秤主要以单片机STC90C52RC控制核心,实现电子秤的基本控制功能。系统扩展了电子日历时钟,系统可以分为最小系统、数据采集、人机交互界面和系统电源、时钟和语音报数六大部分。最小系统部分主要包括STC90C52RC和经典复位电路;数据采集部分由称重传感器、信号放大和A/D转换部分组成,信号放大和A/D转换部分主要由专用型高精度24AD转换芯片HX711实现;人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示,主要使用4*4矩阵键盘和1602液晶显示器,可以方便的输入数据和直观的显示数据;时钟模块主要由时钟芯片DS1302和时钟电路组成;语音报数模块可语音报读时间和电子秤系统的重量、单价、金额等语音内容,主要由SC1010B实现。该电子秤可以实现基本的称重功能(称重范围为05Kg,重量误差不大于±0.005Kg,并扩展了时钟和语音报数的功能,时钟模块还可设置闹钟功能。系统在称量时还具有超量程报警功能。整个系统结构简单,使用方便,功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。

二、电路功能简介

系统硬件的结构框图如下图1所示:

图1  系统硬件结构框图

电子秤键盘面板:                             

7

8

9

去皮

4

5

6

置零

1

2

3

累计

0

语音重报

清除

计算

电子日历时钟键盘面板:

设置

显示状态




语音报时

 

 

 

 

显示状态:用于时钟模式与闹钟模式的切换。

独立按键S17与S18:

S17为时钟按键:按下后由电子秤显示转换为时钟显示。

S18为电子秤按键:按下后由时钟显示转换为电子秤显示。

 

三、元器件介绍

 1.集成电路AT24C02

AT24C02是基于I2C的串行E2PROM存储器件,具有数据掉电不丢失的特点,其管脚如图2所示。

集成电路AT24C02                  

 2.集成电路HX711

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。

    HX711管脚说明如图3所示:

 

 

 

 

 

 

 

 

图3 HX711管脚

HX711管脚描述如表1所示:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

表1  HX711管脚描述表

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器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。

高精度高增益24位A/D芯片HX711具有以下特点:

1)   两路可选择差分输入;

2)   片内低噪声可编程放大器,可选增益为64 和128; 

3)   片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内A/D 转换器提供电源;

4)   片内时钟振荡器无需任何外接器件,必要时也可使用外接晶振或时钟;

5)   上电自动复位电路;

6)   简单的数字控制和串口通讯:所有控制由管脚输入,芯片内寄存器无需编程;

7)   可选择10Hz 或80Hz 的输出数据速率;

8)   同步抑制50Hz 和60Hz 的电源干扰;

9)   耗电量(含稳压电源电路):典型工作电流:< 1.7mA, 断电电流:< 1μA ;

10) 工作电压范围:2.6 ~ 5.5V  ;

高精度高增益24位A/D芯片HX711在电子秤应用中的典型电路如图4所示:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图4 HX711在电子秤应用中的典型应用方案图

 

 

3.集成电路YCHD01

集成电路YCHD01管脚图及功能表如图5所示。  其电源电压VDD3~30V;静态电流:Isb2uA  ;工作电流Iop2mA(no load) ;音频输出方式:D/A输出(DAC输出)。

5 集成电路YCHD01

4.集成电路DS1302

DS1302DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片,内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM,可以通过串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息,每个月的天数和闰年的天数可自动调整,时钟操作可通过AM/PM标志位决定采用2412小时时间格式。

DS1302的外部引脚功能说明如图6所示:

图6 DS1302封装图ds1302

X1X2

32.768kHz晶振引脚

GND

RST

复位

I/O

数据输入/输出

SCLK

串行时钟

VCC1

电池引脚

VCC2

主电源引脚

5.集成电路MAX232CPE

MAX232引脚如图7所示,引脚功能说明如下:

l  123456脚和4只电容构成电荷泵电路,功能为产生±12V电源。

l  13121114 第一数据通道       89107 第二数据通道

l  C1+C1-      :电荷泵电容器阳极    C2+C2-:电荷泵电容器阴极

l  T1OUTT2OUTRS-232驱动输出   T1INT2INRS-232驱动输入  

l  R1INR2INRS-232接收器输入      R1OUTR2OUTRS-232接收器输出

l  Vs+2脚):2VCC所产生的电荷泵 Vs-6脚):-2VCC所产生的电荷泵

l  GND15脚):接地端              VCC16脚):电源端+5V

6. 单片机STC90C52RC

该芯片引脚如图8所示,其引脚功能说明如下:

1)输入/输出引脚(I/O口线)

P0.0P0.7:P08位双向I/O口,  3932脚;

P1.0P1.7:P18位准双向I/O口,占18脚;

P2.0P2.7:P28位准双向I/O口,占2128脚;

P3.0P3.7:P38位准双向I/O口,占1017脚;

2)控制口线

(29):外部程序存储器读选通信号。

ALE/(30):地址锁存允许/编程信号。

/VPP(31):外部程序存储器地址允许/固化编程电压输入端。  

RST/VPD(9)RST是复位信号输入端,VPD是备用电源输入端。

3)电源及其它

Vcc(40):电源端+5V

GND(20):接地端。

XTALlXTAL2(1918):时钟电路引脚。当使用内部时钟时,这两个引脚端外接石英晶体和微调电容。当使用外部时钟时,用于外接外部时钟源。

7 MAX232管脚图                 8 STC90C52RC管脚图

7. 单片机1602LCD

LCD尺寸图如下图9所示:

9  1602LCD尺寸图

1602LCD主要技术参数:

显示容量:16×2个字符 

芯片工作电压:4.55.5V

工作电流:2.0mA(5.0V)

模块最佳工作电压:5.0V

字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm

引脚功能说明:

1602LCD采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口,各引脚接口说明如表2所示:

编号

符号

引脚说明

编号

符号

引脚说明

1

VSS

电源地

9

D2

数据

2

VDD

电源正极

10

D3

数据

3

VL

液晶显示偏压

11

D4

数据

4

RS

数据/命令选择

12

D5

数据

5

R/W

/写选择

13

D6

数据

6

E

使能信号

14

D7

数据

7

D0

数据

15

BLA

背光源正极

8

D1

数据

16

BLK

背光源负极

2 引脚接口说明

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

四、电路原理图

10 电子秤主板原理图


 


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