1引言
隨著現代電子技術和計算機技術的飛速宏展，電子稱重儀已廣泛應用於國民經濟各領域中而高精度智18型電子稱重儀因其具有高精度、自校正、量程自適應等功能備受用戶的青睞.智能電子稱重儀主要由兩大係統——檢測與數據處理係統和人機交互界麵組成，檢則與數據處理係統主要是對物品重量的測力、轉換以及誤差的控製及數據處理人機交互界麵是指對所測結果在人們的控製下進行顯示、打印等,本文主要介紹係統的檢測部分，其中包括，傳感器自動校正電路的設tb微電壓值號可編程放大電路設計傳感器標定自適應以及雙cpu之間的工作。

2係統總體設計
通訊.研究的重點是係統智能化的實現方法。

圖1為電子稱重儀工作原理圖
稱重儀檢測係統主要由，傳感放大電路、數據采集〈模/數轉換）電路、中央處理單元、反饋焉幹電路、外部通償和電源支持等部分組成。
傳慝放大檢測電路的功能是把重量值號通過應變片傳鵬器瓣換為微變電壓債號，並將其放大到適合模/數轉換芯片所接收的電壓信號並進行A/D轉換，儀表的係統誤差主要在該部分產生，因而該部分的設計關係著整個係統的精度.中央處理單無負責整個係統的運轉控製，並進行數據處理、自動校正、It程自動轉換、自適應傳樓器更換十責終將待顯示數據傳送給人機交互界麵係統外部通信是指檢測係統的CPU與人機交互界麵係統的CPU之間進行指令和數據傳送的電路。電源係統為係統的穩定運行提供良好的供電係統，並提供高藉度供橋電源。
3硬件設計
電子秤檢測係統硬件設計的核心包括3部分:放大電路，模/數轉換電路，數控電位器

3.1放大電路
為了實現高精度和高增益，我們選用一塊希密儀器用的集成放大電路芯片AD524C見圖2,其輸出溫漂電壓小於25應輸入溫漂電壓小於共祺抑製比CMR在一般増益時約為90dB,＞大非線性謖羞為0.003^（G=l時）.
作為一個完善的放大器,AD524內部帶有高精度的電阻器用於tt1WG=l,10,100和1000的管腳式SI程：把管JWRG2端分別和相應的放大倍敷選擇管腳竭預先建接後（此時RG1蝸不鼻加連），即可實現相應倍數的放大功能.除了這種內部匹配方式外，當要求增益從1到100。連續變化時,AD524還有另外的方法實現對增益的控用一個滑動變阻器RG把AD524芯片的管牌3（RG2）和管腳16（RGD相連,與増羞G相對應的電阻值RG為
RG-40K/(G-l)
3.2數轉換電路
本次設計中采用的是MAXIM公司出品的14位逐次比較S!模/數轉換器MAX194.該芯片內部含有電容型DAC變換器、采樣保持器、10個校準DAC、串行接口和控它不但具有高速度、高精度、低功耗等特點，而且其內部校準電路對線性度和傭置謖差進行校正，無需外部調整便能在允許溫度範圍內保持全部18定的牲能.串行接口的特點使其IB與大部分徽控製器直接相連，從而大大簡化了係統電路設計，另外，模擬電源和數字電源分開的結構也極大地減少了數字-噪聲耦合的影響，其主要性能為，分辨率14位:積分非線性誤差0.33%,信號與噪聲加失真比82dB;轉換時間9.當參考電壓為+5V時，輸入電壓由0〜5V或一5〜+5V變化時，輸出數字量由OOOOH變到3FFFH0
3.3數轉換電路
數控電位器可讓CPU通過預編程序來控製其阻值的變化。本設計采用Xicor公司生產的非易失性數控電位器X9241，包含4個電阻陣列，每個陣列包含63個電阻單元，在每個單元之間和兩個端點都有可被滑動單元訪問的抽頭點口滑動單元在陣列中的位置由用戶通過二線串行總線接口控製，物理的器件地址由A0-A3輸入端的狀態來定義——X9241把串行數據流與地址輸入端的狀態比較，當所有的4個地址位都比較成功後，方做出一個應答響應表示被選中。而每個X9241又含有4個電阻陣列，因此CPU的兩根I/O線一共可以控製多達64個電阻陣列，每個電阻陣列都與一個滑動端計數寄存器（WCR）和4個8位數據寄存器聯係在一起，這些寄存器都可由用戶寫入或讀出。滑動端計數寄存器（WCR）的內容控製滑動端在電阻陣列中的位JL
在X9241的指令結構中，除了讀寫寄存器和各寄存器間相互傳送數據的指令之外，還有一條可令滑動端（WCR）iS/減一個最小單位的指令INC-WIPER,每執行一條INC-WIPER,即滑動端將在63個電阻單元中移動一個，這給調零程序的設計提供了極大的方便，
4係統工作原理
1）    初始化“係統上電之後，首先作初始化處理，如果沒有來自麵板-人機交互界麵的操作命令,則係統在每次開機複位時首先讀取EEPROM中的狀態字，進行判別，自動調用初始預設置或上次關機前所設置的通道方式、基值、増益等參數。隨後CPU給出指令使多路模擬開關AD7502切換為第4通道，即將精密可編程増益儀器放大器AD524輸入端①腳和②腳短路,CPU通過預編的程序控製數控電位器X9241中的10K電位器阻值變化，完成可編程增益儀器放大器的自動調零工作。
2）    傳感器調等』在操作者確認電子稱重儀無載荷的情況下，通過人機交互界麵給出傳感器調零指令,CPU通過串行接口接收人機交互界麵的CPU傳遞的信息，辨認需要調等的傳應器的組號，調節相應的數控電位器X9241,分別進行初調與細調，電路完成傳感器自動調零任務.
3）係統調零，在CPU完成可編程增益放大器與傳感器（根據需要）調#之後,CPU通過A/D轉換器MAX194將零點的剩餘電壓殘餘值采集之後存入EEPROM之中*待正常稱童時再將該值減去『如果環境有較大變化,CPU未接到調零指令時，用戶可隨時通過入機交互界麵下達調零指令，使電子稱重儀表再次校準.此外，對於A/D所帶來的零點測量誤差,MAX194在每次上電初始20ms之內會自動校準A/D的笨點』另外，在用戶給出電子稱重儀表調零指令之後.CPU也將會控製A/D轉換器MAX194進行調事操作『綜上所述*本電子稱重儀具有良好的係統自動實時調零的功能'以保證其高精度的稱址工作#
4）傳感器自適應功能.本係統具有獨特的傳感器自適應功能,該功能使係統有非當廣泛
'景程可從幾千克至幾十噸內變化，其核心技術為可編程增益儀器放大器，當用戶根據自已使用對象選擇某種量程範圍的傳感器時，或是傳感器因故障（或生產工藝變化）而更換傳感器時,工程技術人員（或用戶）隻需將傳感器與係統連接,通過人機交互界麵鍵人指令與景程範圍，並將標準公斤或噸部件（缺碼）置於係統稱盤上，則A/D模數轉換器讀入mV/kg或mV/t的值作為基值存入係統的EEPROM中,供稱重時調用。同時CPU根據基值以及從人機交互係統CPU傳輸的量程範圍參數計算並確定可編程增益儀器放大器AD524的増益,CPU控製數字電位器X9241中的2K電位器使可編程增益放大器工作在新的增益條件下,完成傳撤器量程的校準與標定工作.
5軟件設計
本次設計的電子稱重儀除了在一般工作狀態下顯示被稱物品的重量值之外，還具備通道設定、基值設定、單位設定、增益設定、自動調零及默認狀態保持等一係列功能。
5.1主程序設計
電子稱重儀檢測係統中的上述功能都是用戶通過人機交互係統中的控製麵板來進行調用，因此，檢測係統和交互係統之間約定了以下協議;人機交互係統的每一種功能調用都設有一個字節與之相對應,稱為命令字。控製麵板進行某一功能操作時，相應的命令字被從人機交互係統發送，檢測係統以串行口中斷的方式接收（因檢測策統要重JE執行稱量和發送稱量結果的操作，故隻能用中斷方式接收而不能用査詢方式）之後,進行命令判別'轉入相應的服務子程序。同時也將該命令字寫入EEPROM,變為複位後要讀取的狀態宇保存.如果用戶在係統稱量過程中進行了麵板操作（參數貫置），檢測係統在中斷程序中刷新EEPROM,返回後自主程序的開頭重新讀取EEPROM狀態字執行程序。
在每次係統開機和參數重置之後『都安排一次放大器的自動調零程序設計中在每次申行口中斷調用過後需要主程序跳出循環稱量而從頭執行，但由於中斷程序的待點是返回潟用原處，因此附加設置了一個標誌位7QH,用來判斷是否發生過中斷調用，若發生則跳出稱量循環十重置參數”
5.2子程序設計    -
5.XI放大器調半子程序
首先,CPU選擇多路模開夾的第4通路，結果是放大器芯片的兩個輸入端短地十輸入電壓信號為零,放大器的輸出值為待被調整的對象——直流偏壓.把X9241的滑動頭打在使放大器輸出正偏置電壓的那個固定端，也就是往相應的WCRC滑動端計數寄存器）內送OOH^後調用A/D轉換程序，把得出的數據（大於1FFFH）與1FFFH作減法運算（1FFFH是ADCMAX194的電壓模擬輸人量為零時的輸出數字量，判別差是否為正數，若為正數則重複WCR加KA/D和減法操作，直到當相減的結果為零或由正變負時停止。
5-2.2傳感Sm程序
傳感器調零的程序設計與放大器的調零思想類似#不同之處在於;CPU先不用給WCR
置數，而是直接調用一次A/D轉換,判斷數字量的輸出與1FFFH的大小，如果大於則進入WCR逐步加1子程序渚小於則進入WCR逐步減1子程序。在這兩子程序的一個中逐步改變WCR值直到A/D輸出童與1FFFH最近時停止.

5.2.3基值設定程序
首先把標準重lkg的硃碼放置於托盤中，然後在人機交互係統的控製麵板上選擇基值設定健按下，此時檢測係統的CPU將會因接收到申行通信的信號而轉入中斷處理子程序，在中斷處理子程序中判別接收到的該操作命令字，從而進入基值設定子程序。

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