毕业设计 基于单片机的电子称设计.doc

目录 前言 1 设计内容及总体方案 3 1.1 设计内容 6 1.2 总体方案 6 2 传感器的选择 7 2.1 测量原理分析 8 2.2 应变电桥 9 3 信号调理电路的设计 10 3.1 放大电路的设计 10 3.2 滤波电路的设计 10 4 A/D转换的设计 10 4.1 ADC0809芯片 11 4.2 MC51单片机与ADC0809接口电路 12 5 单片机的选择 15 6显示单元的设计 19 7 参考文献 22 前言 随着科技的发展，检测技术已经深入各种领域。为了发展和学习检测技术，为了巩固利用所学知识，我们进行检测系统综合课程设计。首先，我们应该初步了解检测系统的设计步骤，掌握系统设计方法，加深对理论知识的理解，能运用所学的《传感器原理》、《智能仪表电路》《仪器仪表电路》等专业知识设计测控系统各个单元，并组成系统。 检测系统综合课程设计是测控技术与仪器专业的必须完成的一个课程设计。是一个重要的教学环节，通过本设计，培养学生理论联系实际的设计思想，训练综合运用传感器设计和有关课程的理论，结合实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固加深有关传感器、智能仪器、单片机、测控电路等方面的知识。 通过制定检测系统设计方案，合理选择传感器及其他元件，正确计算、选择各零件和元件参数，确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制造工艺、使用和维护等要求，达到了解和掌握检测系统综合设计过程和方法的目的。进行设计基本技能的训练。如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和数据处理及计算机应用的能力。 1设计内容及总体方案 1.1设计内容 1．在温度、压力、流量、机械量（含位移、速度、加速度等）、液位、组分、成等常见参数中，选择有工程应用价值的一个或几个参数作为本课程设计要构造的检测系统的被测参数； 2.?初步拟定技术方案，经与指导老师协商并经老师同意后展开具体的系统设计； 3.??合理选择传感器的种类与型号； 4.?正确选择或设计信号调理电路（包括放大电路、相敏检波电路、低通滤波电路的设计和相关电路参数计算），并绘制检测系统装配图；学会正确使用各种设计手册、国家标准、设计规范等； 5.?按学校课程设计说明书撰写规范提交一份课程设计说明书（6000字左右）； 6.按机械制图标准绘制机械装配图（不小于A3）、电气原理图各一张。 1.2总体方案 本次设计要求在在温度、压力、流量、机械量（含位移、速度、加速度等）、液位、组分、成等常见参数中，选择有工程应用价值的一个或几个参数作为本课程设计要构造的检测系统的被测参数。那么，选择最常用的测量量比较合适。我们选择测压力，传感器选择应用最广泛的电阻应变式传感器。其后是放大器。差动放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大，以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号，进行模数转换，然后把数字信号输送到显示电路中去，最后由显示电路显示出测量结果。 本次设计是以设计电子称为基础的，以下是总体方案图 图1-1 总体方案图 整个系统由测量电桥，信号调理电路，A/D转换器，单片机，显示器组成。 首先利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物质的重量信号，以模拟信号的方式输出。经过了信号调理电路把传感器输出的微弱信号进行一定倍数的放大，滤波，然后送A/D转换电路中。再由A/D转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号，传送到单片机后进行调整，最后由显示电路显示数据。 具体方案如下： 图1-2具体方案图 2传感器的选择 2.1测量原理分析 电阻应变式传感器简称电阻应变计。当将电阻应变计用特殊胶剂粘在被测构件的表面上时，则敏感元件将随构件一起变形，其电阻值也随之变化，而电阻的变化与构件的变形保持一定的线性关系，进而通过相应的二次仪表系统即可测得构件的变形。通过应变计在构件上的不同粘贴方式及电路的不同联接，即 图2-1 金属应变片结构图 如图所示为丝绕式应变片的构造示意图。它以直径为0.025mm左右的、高电阻率的合金的电阻丝，绕成形如栅状的敏感栅。敏感栅为应变片的敏感元件，它的作用是感应应变变化。敏感栅粘贴在基片上。基片除能固定敏感栅之外，还有绝缘的作用；敏感栅上面粘贴有覆盖层。敏感栅电阻丝两端焊接引出线，用来和外接导线连接。 本设计需要4个应变片，它们的分布如下图： 图2-2应变片粘贴示意图 作用力F与某一位置处的应变关系可按下式计算： （2-3） 式中： ——距自由端为处的应变值；