本文為大家?guī)?lái)利用AT89S52型單片機(jī)智能電子稱(chēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

AT89S52型單片機(jī)介紹

AT89S52是一個(gè)8位單片機(jī)，片內(nèi)ROM全部采用FLASH ROM技術(shù)，與MCS-51系列完全兼容，它能以3V的超低電壓工作，晶振時(shí)鐘最高可達(dá)24MHz。AT89S52是標(biāo)準(zhǔn)的40引腳雙列直插式集成電路芯片，有4個(gè)八位的并行雙向I/O端口，分別記作P0、P1、P2、P3。第31引腳需要接高電位使單片機(jī)選用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器；第9引腳是復(fù)位引腳，要接一個(gè)上電手動(dòng)復(fù)位電路；第40腳為電源端VCC，接+5V電源，第20引腳為接地端VSS，通常在VCC和VSS引腳之間接0.1μF高頻濾波電容。第18、19腳之間接上一個(gè)12MHz的晶振為單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)。

AT89S52型單片機(jī)引腳功能

引腳說(shuō)明

VCC：電源電壓

P0口：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向I/O口，作為輸出口用時(shí)，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。當(dāng)對(duì)0端口寫(xiě)入1時(shí)，可以作為高阻抗輸入端使用。

當(dāng)P0口訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它還可設(shè)定成地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用的形式。在這種模式下，P0口具有內(nèi)部上拉電阻。

在EPROM編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，同時(shí)輸出指令字節(jié)在程序校驗(yàn)時(shí)。程序校驗(yàn)時(shí)需要外接上拉電阻。

P1口：P1口是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1口的輸出緩沖能接受或輸出4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。當(dāng)對(duì)P1口寫(xiě)1時(shí)，它們被內(nèi)部的上拉電阻拉升為高電平，此時(shí)可以作為輸入端使用。當(dāng)作為輸入端使用時(shí)，P1口因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，所以當(dāng)外部被拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)低電流（IIL）。

P2口：P2是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P2口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。當(dāng)向P2口寫(xiě)1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可以用作輸入口。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出電流（IIL）。

P2口在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如MOVX ＠ DPTR）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在這種情況下，P2口使用強(qiáng)大的內(nèi)部上拉電阻功能當(dāng)輸出1時(shí)。當(dāng)利用8位地址線訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)（例MOVX ＠R1），P2口輸出特殊功能寄存器的內(nèi)容。當(dāng)EPROM編程或校驗(yàn)時(shí)，P2口同時(shí)接收高8位地址和一些控制信號(hào)。

P3口：P3是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P3口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。當(dāng)向P3口寫(xiě)1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可以用作輸入口。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出電流（IIL）。

P3口同時(shí)具有多種特殊功能，具體如下表所示：

RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。

ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許是一輸出脈沖，用以鎖存地址的低8位字節(jié)。當(dāng)在Flash編程時(shí)還可以作為編程脈沖輸出（PROG）。 一般情況下，ALE是以晶振頻率的1/6輸出，可以用作外部時(shí)鐘或定時(shí)目的。但也要注意，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。

PSEN：程序存儲(chǔ)允許時(shí)外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng)AT89C52執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期PSEN兩次有效，除了當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將跳過(guò)兩個(gè)信號(hào)。

EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。為了使單片機(jī)能夠有效的傳送外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器從0000H到FFFH單元的指令，EA必須同GND相連接。需要主要的是，如果加密位1被編程，復(fù)位時(shí)EA端會(huì)自動(dòng)內(nèi)部鎖存。當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部編程指令時(shí)，EA應(yīng)該接到VCC端。

XTAL1：振蕩器反相放大器以及內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。

電子秤的工作原理

當(dāng)被稱(chēng)物體放置在秤體的秤臺(tái)上時(shí)，其重量便通過(guò)秤體傳遞到稱(chēng)重傳感器，傳感器隨之產(chǎn)生力－電效應(yīng)，將物體的重量轉(zhuǎn)換成與被稱(chēng)物體重量成一定函數(shù)關(guān)系（一般成正比關(guān)系）的電信號(hào)（電壓或電流等）。此信號(hào)由放大電路進(jìn)行放大、經(jīng)濾波后再由模/數(shù)（A/D）器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號(hào)再送到微處器的CPU處理，CPU不斷掃描鍵盤(pán)和各種功能開(kāi)關(guān)，根據(jù)鍵盤(pán)輸入內(nèi)容和各種功能開(kāi)關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行必要的判斷、分析、由儀表的軟件來(lái)控制各種運(yùn)算。運(yùn)算結(jié)果送到內(nèi)存貯器，需要顯示時(shí)，CPU發(fā)出指令，從內(nèi)存貯器中讀出送到顯示器顯示，或送打印機(jī)打印。一般地信號(hào)的放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換以及信號(hào)各種運(yùn)算處理都在儀表中完成。

電子秤設(shè)計(jì)的基本思路

將電子秤大致能劃分為三大部分，數(shù)據(jù)采集模塊、控制器模塊和人機(jī)交互界面模塊。其中數(shù)據(jù)采集模塊由壓力傳感器、信號(hào)的前級(jí)處理和A/D轉(zhuǎn)換部分組成。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送給控制器處理，由控制器完成對(duì)該數(shù)字量的處理，驅(qū)動(dòng)顯示模塊完成人機(jī)間的信息交換。此外添加了一個(gè)過(guò)載、欠量報(bào)警提示的特殊功能。

部分電路

雙積分式A/D轉(zhuǎn)換電路

（它由積分器、比較器、模擬電子開(kāi)關(guān)，積分電阻、積分電容、自動(dòng)回零電阻、電容組成。其中VG是模擬地，VFR是基準(zhǔn)電壓（相對(duì)于VG為負(fù)值），VX是檢測(cè)電壓）

主控電路的設(shè)計(jì)

P1口和P2.0～P2.6口作為地址總線，其中P1口作為低地址線和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，P2.0～P2.6口做高地址線。P2.7作為62256的片選控制總線，ALE接鎖存器74LS373的使能端。P3.6和P3.7作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)/讀選通信號(hào)輸出端分別接62256的/WE和/OE端。

主控電路圖如下：

信號(hào)處理電路

以下為濾波放大電路圖：

電容C5、C6用來(lái)濾除采樣信號(hào)電壓中的高頻噪聲，電容C7、C84用來(lái)濾除采樣信號(hào)電壓中的低頻噪聲。

前端信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)如下圖

鍵盤(pán)輸入控制電路及LCD顯示電路

圖中P1.5口接/CS；P1.6口接CLK；P1.0口接DIO；P3.2口接/KEY，利用中斷0通知AT89S52讀數(shù)。

鍵盤(pán)控制芯片ZLG7289 控制鍵盤(pán)的掃描，當(dāng)監(jiān)測(cè)到有鍵按下后ZLG7289 的9腳便產(chǎn)生一個(gè)低電平通知單片機(jī)，單片機(jī)可以采用查詢或者中斷方式將數(shù)據(jù)通過(guò)P3.0口以串行方式讀入。

報(bào)警電路的設(shè)計(jì)

程序

1　主程序設(shè)計(jì)

uint max_weight;//最大稱(chēng)量

uchar dsel;//分度值

uchar dp;//小數(shù)點(diǎn)

float beilv;//倍率

ulong zero_save;//傳感器零位值

}bdf;

uint code num_ten［4］={1，10，100，1000};

uchar code adcount2［4］={2，4，5};//數(shù)據(jù)處理進(jìn)平均次數(shù)

uchar code tab_dsel［4］={1，2，5，10};//分度值表

//0 ， 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 ， 6 ， 7 ， 8 ， 9

uchar code tab［］={0xB7，0x03，0xD6，0xC7，0x63，0xE5，0xF5，0x83，0xF7，0xE7，

//A ， b ， C ， d ， E ， F ， 暗， - ， t ， P

0xF3，0x75，0xB4，0x57，0xF4，0xF0，0x00，0x40，0x74，0xF2，

//H ， L ， o ， J ， r ， n ， U， =， - i

0x73，0x34，0x55，0x07，0x50，0x51，0x37，0x44，0x04，0x01};

//顯示位碼表

//0， 1， 2， 3， 4， 5， 6

uchar code digit［］={0xfe，0xdf，0xef，0xfd，0xfb，0xbf，0xF7};//顯示位碼表

sbit P_OE =P2^1;//顯示控制

sbit P_LE =P2^0;

sbit buz0 =P3^6;//蜂鳴器

sbit buz1 =P3^7;

/******************************************************/

bit b_follow;//啟動(dòng)零位跟蹤標(biāo)記

bit b_serial;//串口發(fā)送完標(biāo)記

bit b_followdelay;//第一次不進(jìn)行零位跟蹤

bit b_steady;//穩(wěn)定標(biāo)記

void （* data task）（void）;//函數(shù)指針變量，接受下一步要做的任務(wù)

uint idata fendushu;//分度數(shù)

uchar weight_led［6］ ;//重量窗顯示緩存

uchar idata temp_var;

uchar weight_dp;//小數(shù)點(diǎn)位數(shù)

uchar fu_number;//負(fù)號(hào)顯示位置

uchar wdcount;//穩(wěn)定計(jì)數(shù)

uchar adup_count;//異常值計(jì)數(shù)

uchar addcount3;//累加次數(shù)

extern void key_scan（void）;//按鍵掃描

extern void weight_disp（void）;//重量計(jì)算，超載報(bào)警

extern void start_set（void）;//單片機(jī)初始化設(shè)置

extern void adc （void）;//讀取AD值

extern void ad_processor（void）;//AD數(shù)據(jù)濾波處理

extern void fun_weight（void）;//正常稱(chēng)重狀態(tài)

extern void bd_start（void）;//重量或電壓標(biāo)定選擇

extern void dy_disp（void）;//電壓顯示

extern void led_disp（ulong temp，uchar num）;

extern uchar get_jiaoyan（uchar *address，uchar num）;//計(jì)算校驗(yàn)字

extern void neima（void）;

void delay60ms（uchar time）;//40ms延時(shí)

void fendu_val（void）;//分度數(shù)運(yùn)算

void check_canshu（void）;//讀參數(shù)，并校驗(yàn)是否正確

void ver_disp（void）;//顯示版本號(hào)

void seg_check（void）;//筆畫(huà)檢測(cè)

/******************************************/

void main （void）

{

start_set（）; //單片機(jī)初始化

beep_time=3; //開(kāi)機(jī)鳴叫

flash_num=6; //沒(méi)有閃爍位

spi_sys（）; //ad芯片初始化

check_canshu（）; //讀參數(shù)，并校驗(yàn)是否正確

if（bdf.shuduval》2） //若是異常值，用默認(rèn)值

bdf.shuduval=1;

addcount3=4;

bdf_dp_temp=bdf.dp; //保存小數(shù)點(diǎn)（標(biāo)定修改參數(shù)時(shí)用）

bdf_dsel_temp=bdf.dsel;//保存分度值（標(biāo)定修改參數(shù)時(shí)用）

key_scan（）; //標(biāo)定按鍵掃描

switch（key_temp） //功能鍵處理函數(shù)

case 0xc0:b_biaoding=1;task=bd_start ; break;//

default：

bdf.dp=0;

ver_disp（）;//顯示版本號(hào)

seg_check（）;//筆畫(huà)檢測(cè)

fendu_val（）;//分度數(shù)運(yùn)算

zero_current=ad_steady;//保存當(dāng)前零位值

task=fun_weight;

break;

}

do

{ //主循環(huán)程序

adc（）; //A/D采樣

ad_processor（）;//數(shù)據(jù)處理

zero_follow（）; //零位跟蹤程序

neima（）; //內(nèi)碼計(jì)算

weight_disp（）; //重量顯示

key_scan（）; //按鍵掃描

（* task）（）; //任務(wù)切換函數(shù)

while（1）;

/*****************************************************************/

void fendu_val（void）//分度數(shù)運(yùn)算

{ uchar i;

ulong temp;

temp=（ulong）bdf.max_weight*num_ten［bdf_dp_temp］;

fendushu=temp/bdf.dsel;

i=fendushu/3000;

if （i==0）

i=1;

half_sel_bound=5/bdf.beilv;//半個(gè)分度的原始碼

follow_bound=i*half_sel_bound;//計(jì)算零位跟蹤時(shí)的原始碼，按3000分度

time_weight=200;

void ver_disp（void）//顯示版本號(hào)及最大量程

weight_led［0］=7;// 7

weight_led［1］=1;// 1

weight_led［2］=2;// 2

weight_led［3］=17;// -

weight_led［4］=0;// 0

weight_led［5］=5;// 5

fun_led=0xff;

delay60ms（15）;//40ms延時(shí)

beep_time=3;

led_disp（bdf.max_weight，5）;//顯示最大量程

weight_led［0］=15;// F

delay60ms（20）;//40ms延時(shí)

2、信號(hào)采樣與A/D轉(zhuǎn)換子程序的設(shè)計(jì)

extern uchar code adcount2［3］;

extern bit bAd;//已產(chǎn)生AD值

extern bit b_warnled;

extern bit b_steady;

extern bit b_up_last;

extern uchar adup_count;

extern ulong idata ad_steady;//AD數(shù)據(jù)處理后的穩(wěn)定值

extern uchar add_count;//AD累加計(jì)數(shù)器

extern ulong idata add_val;//AD累加值

extern uchar wdcount;

extern uchar adup_count;//AD異常值計(jì)數(shù)

extern uchar addcount3;

extern ulong idata up_val;

extern ulong idata adval;//AD芯片采樣值

extern ulong idata lvbo［6］;

extern uchar idata follow_time;//零位跟蹤時(shí)間

extern uchar idata time_weight;//重量為0時(shí)，消隱時(shí)間

void time（void）;

ulong buf_left（ulong temp）;

/*******************************************/

//

void ad_processor（void）

{ ulong temp1;

ulong temp2;

uchar i;

bit b_up;

if（bAd）

bAd=0;

time（）;//時(shí)間計(jì)數(shù)器自減

//--------------------------------------------------------

adval=adval》》4;

add_val=add_val+adval;//傳感器累加濾波

add_count++;

if（add_count《addcount3）

return;

temp1=add_val/addcount3; //累加n次平均

add_count=0;

add_val=0;//傳感器累加清零

i=（uchar）（temp1》》16）+1;

3、鍵盤(pán)/顯示子程序設(shè)計(jì)

extern bit b_keyok;//有按鍵產(chǎn)生標(biāo)記

extern bit b_longdown;//長(zhǎng)按下標(biāo)記

extern uchar key_num;//鍵值

extern uchar key_temp;//臨時(shí)鍵值

extern uchar key_count;//鍵長(zhǎng)按計(jì)數(shù)

extern uchar key_dly;//鍵去抖動(dòng)延時(shí)

extern uchar beep_time;//蜂鳴時(shí)間

void key_scan1（）;////按鍵松開(kāi)或沒(méi)有按下處理

/****************************************************/

oid disp_t1（void） interrupt 3 using 1//顯示中斷程序

uchar temp;

TR1 =0;

P_OE=1;//高阻態(tài)，禁止輸出

if（（disp_number==（5-bdf.dp））&（bdf.dp！=0））//這一位是否有小數(shù)點(diǎn)

temp=0x08;//小數(shù)點(diǎn)段碼

else

temp=0;

if（disp_number==6）//指示燈顯示不用查表

P0=fun_led;//

if（（disp_number==fu_number）&&b_fuhao）

temp=temp|0x40;

if（（disp_number==flash_num）&b_flash）//是否有閃爍位

P0=0x0;

P0=tab［weight_led［disp_number］］|temp;//查表取段碼

P_LE=1;

P_LE=0;//573鎖存段碼

P0=digit［disp_number］;//送位碼

P_OE=0;//573輸出有效

disp_number++;

if（disp_number==7）//是否顯示最后一位

disp_number=0;

if（beep_time）//是否要鳴叫

if（！TR0）

{buz0=~buz1;TR0 =1;}

beep_time--;

{TR0=0;buz0=1;buz1=1;}//不鳴叫時(shí)置高，減小電流

if（key_dly）//按鍵去抖動(dòng)延時(shí)

key_dly--;

if（flash_num《6）

if（flash_time）//閃爍計(jì)時(shí)

flash_time--;

{ b_flash=！b_flash;flash_time=20;}//時(shí)間到，置閃爍標(biāo)記

TH1 =0xf8;

TL1 =0x18;

TR1 =1 ;