高精度電子天平的研究與設(shè)計.pdf

1、本文選用電阻應(yīng)變式稱重傳感器，利用高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1230將稱重信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后送給單片機ATmega128L進行處理，然后再通過LCD顯示。系統(tǒng)中設(shè)計了一個蜂鳴器電路，當稱量的物體重量超過最大量程時發(fā)出報警，還設(shè)置了按鍵電路，通過按鍵可以更好的進行人機交換。為了減少溫度對電子天平性能的影響，系統(tǒng)中選用了美國DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20數(shù)字溫度傳感器對天平周圍的環(huán)境溫度進行采樣，從而建立了電子天平的溫度校正曲線。最后通過

2、最小二乘法對電子天平進行了標定。
　　 論文首先分析了電子天平的國內(nèi)外發(fā)展狀況以及今后的發(fā)展方向，其次說明了稱重傳感器的工作原理和相應(yīng)的軟硬件補償方法，然后給出了系統(tǒng)設(shè)計的整體框架。文中通過硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩方面來進行介紹。硬件方面的設(shè)計包括電源電路的設(shè)計，處理器電路的設(shè)計，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計、液晶顯示電路的設(shè)計、JTAG電路的設(shè)計等，重點介紹了電源電路的設(shè)計和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計，因其是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。電源電路的穩(wěn)定與否關(guān)

3、系到最后測量結(jié)果誤差的大小，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路更是整個系統(tǒng)的核心，其設(shè)計的好壞直接決定結(jié)果誤差的大小，本文對模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1230采用了模擬地和數(shù)字地分開，模擬電源和數(shù)字電源分開處理的方法，盡可能減少其對結(jié)果帶來的影響。文中給出了各部分電路的設(shè)計原理圖，并說明了各部分電路的工作原理。軟件設(shè)計使用的開發(fā)工具是AVRStudio和IAR EmbedddedWorkbench。由于采用的是C語言編程，所以不能直接用AVRStudio進行開發(fā)，因此

4、借助于第三方軟件IAR Embeddded Workbench。文中講述了模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1230程序設(shè)計，DS18820程序設(shè)計，按鍵模塊程序設(shè)計，液晶顯示模塊程序設(shè)計的方法，畫出了程序流程圖并給出了部分重要的程序代碼，各個模塊的代碼都編寫完成后，通過主程序調(diào)用各個模塊的子程序，實現(xiàn)其功能；然后介紹了最小二乘法的原理及其應(yīng)用，通過最小二乘法對電子天平進行標定；最后對整個系統(tǒng)的性能進行測試并分析了誤差的來源。
　　 本文所設(shè)計的