智能稱重僅表適用於所有電阻式或應變式測力傳感器；它的非線性誤差不太於滿刻度的0，。1%；具有毛重、淨重、皮重的顯示和皮重、最大量程的設定以及分度值調整、零點自動跟蹤、掉電數樹保護、幵機自診斷和自動置零等功能；小數點有四種位置可以進HRS232或電流環數據輸岀。
現對其主要電路特征、硬件結構與原理、軟件設計等進行分析和探討。
1模擬輸入接口電路及其特征
精心設計模擬輸入接口電路，是保證整套儀表的精度及穏定性的關鍵。模擬輸入接口電路由儀器專用的高精度放大排、有源低通濾波器JCL7135型4片位高精度A/D轉換器等組成、如圖1所示。         

在圖1電路中.A,采用美國A/D公司的產品AD62U組成高精度放大感：它是在傳統的三片運放方式的基礎上作一些改進，絕對值校準仗用一1、電阻玦就能對增益逬行準確的製定’平片結構卻激光晶片校準使電路元件間的匹配和跟蹤恰到好處、從而保證了線路的良好性能。由於AD62O具有很髙的精度（最大非線性為40。ppm.最大失調電壓為
最大失調漂移為0-6Mv/C）,並且比傳統的三片運放組成的電路性能優越，因此將它用於數據采集係統是較理想的器件。
由G、Cz、C3、Rz、R3、R〈、A2組成三階有源濾波器.對階躍輸入具有低通貝塞爾特性最小過衝響應和快速上升功能，其阻斷頻率偵一3dB）設置為2Hz,它能很好地降低噪聲，提高測量精度。
在忽略傳感器的非線性持征時.傳感器的輸出電壓為：
rT&EL=礦G.
式中。——傳感器的靈敏度；E——傳感器的激勵電壓;Gf傳感器的満刻度負荷值；。一-一被稱物體重量。
傳感器的輸出加到&的輸入端.若A的5腳接到模擬地，則它的輸岀為：
式中為&的放大係數。
如圖1所示，與常用的儀用放大器不同的是5腳並沒有接到模擬地，而是接到A、死、R,、Ra組成的反相比例放大器的輸出端，所以有：
將以）式與（3）式進行比較，可以看岀的輸出H向負向發生了固定偏彩值.因而可以充分利用ICL7135從一2V到+2V的輸入信號範圍，由此可將數據采集係統的內斜辯率提高一倍。
E通過&進行濾波後加到ICL7135的輸入端,E通過精密電阻分壓後得到參考電壓U蕉f加到了ICL7135的第2腳JCL7135將模擬量變為數字量,最終的數字讀數為：
<4）式表明，采用、電壓比率測量法，可減輕對激勵源高精度和高穩定度的要求和壓力一ICL7135是雙積分A/D轉換器。其本身的積分敦應,已對50Hz市電及其較筒次蒞氓有良好的抑製能力,故軟件設計時，可不專門針對抗工頻進行處理，但在和用A/D器件本身的性能消除工瀕的幹擾時，應注意収A/D電路的信號積分工作時冋為工頻的整數倍。

2係統硬件結構與工作原理

係統硬件框圖如圖2所示;。

2-1MCS—51係列單片機稱重儀表的核心是MCS一
51係列單片機8031-由於係統本身不帶隻讀存儲器(ROM),外部通過74LS373地址鎖存器擴展了一片電可編程隻讀存儲器＜EPROM)2764,作為程序存儲器，用於存放係統的控製程度、顯示器、鍵盤和打印機的監控程序等.同時也擴展了一片數據存儲器，用於實時數據采集和處理。
8031通過擴展一片可編程並行I/O器8155與數據采集部件1CL7135聯接，進行數據的采集和處理。數據的輸入和輸岀.由一片鍵盤、顯示器接口芯片8279來完成.
打印輸出設備是嵌入儀器麵板上的TP-150微型打印機，該機采用標準並行接口方法.由於打印機內部沒有數據鎖存能力，所以8031的數據口已,經74LS373鎖存後.與打印機的數據線以〜仁相連.
2-2數據的管理、聯機存取和在線修改
稱重儀表的RS232通訊接口.擴展了一片MAX211,用於進行電平轉換及重量數據的發送，可與上位機進行通訊，組成稱重數據管理係統。
儀表擴展了一片串行E2PROM2402,它不但具有ROM的長期非易失性，而且具有RAM的聯機隨機可讀性«2402的信息可聯機存取,掉電後又不丟失信息，主要用於稱重仗表的數據標定.零位跟蹤時間範圍的調整，最大量程、小數點、分度間距、波特率的設定等數據的在線修改。
2402的容量2KB.結構為256X8,辛用單電源5V供電，它的引腳圖以及與8031的連接方法如圖3所示。

SDA和SCL兩條雙向總線通過一上拉電阻接至5V、並采用12C一bus(Inter—ln-tergradCircuitbu”)匯流總線技術、將所有的控製命令和數據傳輸均納入該兩總統執行、從而實現對2402的讀寫。
2-3掉電保護線路
単片機係統中的RAM是易失性的數據存情器，一旦電源去掉、內部的所有信息均會失去,故采用了如圖4所示的掉電保護線路。本稱重儀表釆用的RAM為K264,該芯片有一個可前於掉電保護。

圖4中頃為電壓比較
器、穩壓管W提供3-5V穩壓值、當Vw為十5V吋.R：上的分壓值由屍丄5V、使Uj輸岀也它高電T-,6264處於工作狀態、單片機可對RAM逬行俘儲*當電源掉電時、七展葉始下降；當
Ut寫U,輸出均為低電平.RAM逬人數據保護狀態。當重新上電時.\¥c躍變為+5V.U1輸出端會出現瞬間屍疣脈衝,由於R..C的積分延時tE：不會立即升至高電平：當延時結束.電源電壓穩定時,CEz升為高電平,RAM轉為工作狀態。
3係統軟件的設計
基於結構化程序設計的思想,對每個子程序模塊單獨進行設計、調試,使程序避免重複性且具有清晰的總體結構.最後組成完整的軟件匸係統主要由以下幾部分組成：主程序、數據采集程序、數據處理程序、鍵盤處理程序、顯示及打印程序、數據通訊程序、超載報警程序等.係統主程序框圖如圖5所示.
主程序完成係統的初始化、打印、顯示及鍵盤掃描功能.數據采集程序是完成對傳感器信號的采集、數字濾波以及標度變換等功能。
數據處理程度是將采集的數據通過一定的數學模型進行計算，最後得出真實的重量值。
鍵盤處理程序是完成鍵盤信號的輸入，係統參數的設定.係統數據的核定等功能.
數據通訊程序是完成重量數據，通過RS-232或電流環接口輸岀的功能，並可與上位機連接，組成稱量管理係統。
超載報警程序是對稱重數據與係統設定的最大重量值進行比較，對超載重量數據進行聲光報警。
4結束語
智能稱重儀表係統硬件全部自行設計.結構合理；而軟件采用模塊化設計,調試簡單.總體結構清晰.可以滿足實吋測量和數據處理的要求。該稱重仗表檢測精度高、功能全、工作可靠、價格可在電子商器中廣泛應用。

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