基于单片机控制的电子称的设计dkgg.docx

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1、基于单片片机控制制的电子子称的设设计 摘 要 本文设计计的电子子秤以单单片机为为主要部部件，用用C语言言进行软软件设计计，硬件件则以传传感器、放放大系统统、A/D转换换系统、CCPU控控制系统统、LCCD显示示系统、报报警系统统及键盘盘控制系系统七个个部分组组成。通通过对电电路输出出电压和和标准重重量的线线性关系系，建立立具体的的数学模模型，将将电压量量纲（VV）改为为重量纲纲（g）即即成为一一台原始始电子秤秤，在此此基础上上增加了了LCDD显示、键键盘控制制及阈值值报警功功能，随随时可改改变上限限阈值，调调节单价价，去皮皮处理，显显示总价价格的功功能，使使本产品品智能化化，符合合现代社社会电

2、子子信息化化的要求求。关键词：单片机机，传感感器，AA/D转转换，LLCD显显示，阈阈值报警警 THEE DEESIGGN OOF MMCU-BASSED ELEECTRRONIIC WWEIGGHERR ABSTTRACCTIn tthiss paaperr, SSCM wass chhoseen aas tthe maiin ccompponeent of thee ellecttronnic weiigheer. Sofftwaare proograam wwas dessignned by usiing C llangguagge, andd thhe hharddwarre ccon

3、ttainns 77 paartss: ssenssor, ammpliificcatiion sysstemm, AA/D connverrsioon ssysttem, CPPU, LCDD diispllay sysstemm, aalarrm ssysttem andd keeybooardd coontrrol sysstemm ciircuuit. Byy exxamiininng tthe linnearr reelattionnshiip bbetwweenn thhe ooutpput volltagge aand thee sttanddardd weeighht, a s

4、speccifiic mmathhemaaticcal moddel wass esstabblisshedd, aand theen wwe sshouuld chaangee thhe vvolttagee diimennsioonallityy (VV) tto wweigght volltagge (g), thhus a oorigginaal eelecctroonicc weeighher wass obbtaiinedd. OOn tthiss baasiss, tthe eleectrroniic wweiggherr caan bbe iinteelliigenntizze

5、d by adddingg LCCD ddispplayy syysteem, keyyboaard conntrool ssysttem andd thhressholld aalarrm ssysttem. Thhe uuppeer tthreeshoold andd thhe uunitt prricee off thhe eelecctroonicc weeighher cann bee chhangged at anyy tiime, annd tthe tottal priice cann bee diispllayeed oon tthe LCDD. TThiss inntell

6、liggenttizeed pprodductt meeetss thhe rrequuireemennts of thiis eelecctroonicc tiimess.Key Worrds: SCCM, sennsorr, AA/D connverrsioon, LCDD diispllay, thhressholld aalarrm目录摘 要IABSTTRACCTII目录IIII第1章绪论11.1引言11.2本设计计在国内内外的研研究现状状11.3本设计计的选题题及意义义2第2章总体方方案设计计32.1显示器器的选择择方案32.2AD芯片片的选择择方案32.3CPUU的选择择方案42.

7、4总体方方案的设设计4第3章硬件设设计63.1传感器器的设计计63.1.1 电电阻应变变式传感感器的组组成及原原理63.1.2 电电阻应变变式传感感器测量量电路的的设计73.2A/D转换换系统的的电路设设计83.2.1 AADC008099芯片的的内部逻逻辑结构构83.2.2 AADC008099芯片的的外部结结构93.2.3 AADC008099芯片的的使用说说明103.2.4 模模数转换换电路的的设计103.3CPUU控制系系统的电电路设计计113.3.1 AAT899C522芯片简简介113.3.2 AAT899C522芯片的的引脚说说明113.3.3 单单片机控控制电路路的设计计133

8、.4显示系系统电路路的设计计143.4.1 液液晶显示示简介143.4.2 LLCD116022的结构构及引脚脚功能153.4.3 显显示电路路的硬件件设计163.5报警电电路的设设计163.6产品实实物图17第4章软件设设计184.1主程序序的设计计184.2AD数据据采集及及处理子子程序的的设计184.3键盘处处理程序序的设计计20第5章设计结结果与展展望225.1设计结结果225.2展望23参考文献献24附录125附录226致谢333作品使用用说明书书34VII宁波工程学院本科毕业设计论文第1章 绪论1.1 引言随着时代代科技的的迅猛发发展，微微电子学学和计算算机等现现代电子子技术的的成

9、就给给传统的的电子测测量与仪仪器带来来了巨大大的冲击击和革命命性的影影响。常常规的测测试仪器器仪表和和控制装装置被更更先进的的智能仪仪器所取取代，使使得传统统的电子子测量仪仪器在远远离、功功能、精精度及自自动化水水平定方方面发生生了巨大大变化，并并相应的的出现了了各种各各样的智智能仪器器控制系系统，使使得科学学实验和和应用工工程的自自动化程程度得以以显著提提高11。20世纪纪90年年代以来来，随着着科学技技术的进进步，工工业生产产自动化化、智能能化水平平的提高高，各行行业对称称重计量量提出了了许多新新要求，归归纳起来来主要是是：称重重技术从从静态称称重向动动态称重重方向发发展；测测量方法法从模

10、拟拟测量向向数字测测量方向向发展；测量特特点从单单参数测测量向多多参数测测量方向向发展；电子衡衡器产品品的技术术性能向向高速率率、高准准确度、高高稳定性性、高可可靠性方方向发展展2。1.2 本设计在在国内外外的研究究现状近几年，我我国的电电子称重重系统从从最初的的机电结结合型发发展到现现在的全全电子型型和数字字智能型型。电子子称重技技术逐渐渐从静态态称重向向动态称称重发展展，从模模拟测量量向数字字测量发发展，从从单参数数测量向向多参数数测量发发展。电电子称重重系统制制造技术术及其应应用得到到了新发发展。国国内电子子称重技技术基本本达到国国际上220世纪纪90年年代中期期的水平平，少数数产品的的

11、技术已已处于国国际领先先水平。做为重量测量仪器，智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确，测量速度快，易于实时测量和监控的巨大优点，并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称，成为测量领域的主流产品。在国际上上，一些些发达国国家在电电子称重重力一面面，从技技术水平平、品种种和规模模等方到到了较高高的水平平。特别别是在准准确度和和可靠性性等方面面有了很很大的提提高。其其中梅特特勒一托托利多公公司生产产的BBBK4系系列高精精度电子子秤精度度达到了了 1mmg，速速度大约约为1次次/秒33。目目前，电电子秤在在称量速速度方面面需要进进一步的的研究。在在称重传传感器方方面，国国外产品品的品种种和结构构又有创

12、创新，技技术功能能和应用用范围不不断扩大大。1.3 本设计的的选题及及意义作为重量量测量仪仪器，智智能电子子秤在各各行各业业开始显显现其测测量准确确，测量量速度快快，易于于实时测测量和监监控的巨巨大优点点，并开开始逐渐渐取代传传统型的的机械杠杠杆测量量称，成成为测量量领域的的主流产产品33。随着数字字信息时时代的到到来，在在工业过过程检测测和称重重计量与与控制系系统中，数数字化电电子称和和数字称称重系统统的应用用越来越越多。本设计则则是以智智能电子子测量为为设计方方向，将将传感器器的输出出信号经经放大系系统放大大，再经经过A/D转换换系统进进行模数数转换后后将信号号发送到到CPUU控制系系统处

13、理理并传送送给LCCD显示示系统显显示。在在此基础础上还增增加了键键盘控制制及阈值值报警功功能，随随时可改改变称重重上限阈阈值，调调节单价价，显示示总价格格，去皮皮处理等等功能，使使本产品品进一步步智能化化，更接接近本次次设计的的设计理理念。6 第2章 总体方案案设计在智能化化电子测测量的设设计理念念要求下下，本设设计由以以下七部部分组成成：电阻阻应变式式传感器器、放大大系统、AA/D转转换系统统、CPPU控制制系统、LLCD显显示系统统、报警警系统及及键盘控控制系统统。其结结构原理理图如图图2-11所示。2.1 显示器的的选择方方案方案一：采用LLED（数数码管）显显示。LLED（数数码管）

14、是是ligght-emiittiing dioode的的缩写，它它经过合合理的设设置可以以完成显显示被测测物质量量、单价价、总价价以及可可测上限限值的任任务，并并且经济济耐用。同同时LEED具有有高亮度度，高刷刷新率的的优点，能能提供宽宽达1660的的视角，可可以在较较远的距距离上看看清楚。但但是它的的显示存存在信息息量少，显显示不直直观，不不易理解解，连线线复杂等等缺点。方案二：采用LLCD（液液晶屏）显显示。LLCD（液液晶屏）是是Liqquidd Crrysttal Dissplaay的缩缩写，它它具有字字符显示示的功能能，不但但可以同同时显示示被测物物质量、单单价、总总价以及及可测上上

15、限值，还还可以同同时显示示相应的的控制命命令、指指示符号号及单位位等，信信息量丰丰富且直直观易懂懂。另外外，液晶晶显示有有功耗低低，体积积小，质质量轻，寿寿命长，不不产生电电磁辐射射污染等等优点。综合比较较二者的的优缺点点，本设设计最终终采用LLCD116022作为显显示器。2.2 AD芯片片的选择择方案方案一：采用AAD78810作作为A/D转换换器件。 AD7810是美国模拟器件公司（Analog Devices）生产的一种低功耗10位高速串行A/D转换器。该产品有8脚DIP和SOIC两种封装形式，并带有内部时钟。它的外围接线极其简单，AD7810的转换时间为2s，采用标准SPI同步串行接

16、口输出和单一电源（2.7V5.5V）供电。在自动低功耗模式下，该器件在转换吞吐率为1kSPS时的功耗仅为27W，因此特点适合于便携式仪表及各种电池供电的应用场合使用。方案二：采用AADC008099作为AA/D转转换器件件。ADDC08809是是采样分分辨率为为8位的的、微处处理机兼兼容的控控制逻辑辑的CMMOS组组件。其其内部有有一个88通道多多路开关关，它可可以根据据地址码码锁存译译码后的的信号，只只选通88路模拟拟输入信信号中的的一个进进行A/D转换换。它是是逐次逼逼近式AA/D转转换器，可可以和单单片机直直接接口口。综上所述述，由于于考虑到到8位模模数转换换已经满满足本次次设计要要求，

17、而而且ADDC08809的的价格相相对较低低，所以以本设计计采用AADC008099作为模模数转换换器件。2.3 CPU的的选择方方案方案一：采用传传统的88位的551系列列单片机机作为系系统控制制器。AAT899C522是一个个低电压压，高性性能CMMOS 8位单单片机，片片内含88k bbytees的可可反复擦擦写的FFlassh只读读程序存存储器和和2566 byytess的随机机存取数数据存储储器（RRAM），器器件采用用ATMMEL公公司的高高密度、非非易失性性存储技技术生产产，兼容容标准MMCS-51指指令系统统，片内内置通用用8位中中央处理理器和FFlassh存储储单元，功功能强

18、大大的ATT89CC52单单片机可可以提供供许多较较复杂系系统控制制应用场场合。而而且我们们做的很很多产品品都是在在51的的基础上上完成，对对51系系列的单单片机相相对来说说较为熟熟悉。方案二：采用332位的的ARMM21338作为为系统控控制器。AARM221388具有强强大的存存储空间间，内嵌嵌32KK片内静静态RAAM和5512KK的fllashh存储器器，可以以实现在在系统可可编程（IISP）、在在应用可可编程(IAPP)，22个8路路10位位A/DD转换器器，1个个D/AA转换器器，转换换迅速准准确，引引脚资源源丰富，多多达477个可承承受5VV电压的的通用II/O口口，多个个串行接

19、接口，包包括2个个16CC5500工业标标准UAART、22个高速速I2C接口（4400KKb/ss）、SSPI和和具有缓缓冲作用用和数据据长度可可变功能能的SSSP。但但价格相相对较高高。综上分析析，由于于考虑到到器件的的价格、现现有资源源和对器器件的掌掌握程度度，控制制器模块块选择方方案一。2.4 总体方案案的设计计综合考虑虑本次设设计要求求、现有有元器件件资源、元元器件价价格和对对元器件件的熟悉悉掌握程程度，本本次设计计选用AAT899C522作为CCPU控控制器，AADC008099作为模模数转换换器件，LLCD116022作为显显示器件件，再配配以其他他相关元元器件来来实现硬硬件电路

20、路的设计计。图2-11 基基于单片片机控制制的电子子秤的基基本组成成框图传感器的的测量电电路选用用全桥电电路，由由四个电电阻应变变计组成成。无外外力作用用时，桥桥路平衡衡，输出出电压为为零；有有外力作作用时，电电阻应变变计的阻阻值发生生变化，桥桥路失去去平衡，有有相应的的电压输输出。但但是由于于此电压压信号过过于微弱弱，难以以被ADDC08809采采集，则则需经过过放大电电路放大大才能经经ADCC08009进行行模数转转换。转转换后的的数字信信号经单单片机处处理后送送显示器器显示。本设计还增加了键盘和报警电路，键盘的功能是调节满量程的上限值和当前的单价，如果被测量的物质重量超出所设定的满量程上

21、限值，则蜂鸣器报警，否则显示当前的重量、单价和相对应的总价。宁波工程学院本科毕业设计论文第3章 硬件设计计3.1 传感器的的设计3.1.1 电阻应变变式传感感器的组组成及原原理电阻应变变式传感感器由电电阻应变变计、弹弹性体和和测量电电路三部部分组成成4。本次次设计所所采用的的传感器器如图33-1所所示。弹弹性体在在外载荷荷作用下下产生应应变时，通通过粘接接剂传递递给电阻阻应变计计，引起起电阻值值改变，其其结果使使电桥产产生不平平衡输出出，此输输出与外外载荷成成正比。常常用的电电阻应变变计有两两种：电电阻丝应应变计和和半导体体应变计计，本设设计中采采用的是是电阻丝丝应变计计，为获获得高电电阻值，

22、电电阻丝排排成网状状，并贴贴在绝缘缘的基片片上，电电阻丝两两端引出出导线，线线栅上面面粘有覆覆盖层，起起保护作作用55。 图3-11 应变变式传感感器安装装示意图图在制作过过程中，由由于有些些电阻应应变计本本身就存存在误差差，产生生误差的的因素很很多，在在测量时时我们一一定要特特别注意意，尤其其以温度度的影响响最重要要，环境境温度影影响电阻阻值变化化的原因因主要是是：应应变计敏敏感丝栅栅电阻温温度系数数；应应变计丝丝栅的线线膨胀系系数与弹弹性体的的线膨胀胀系数不不一致6。因因此当温温度变化化时，在在被测体体受力状状态及大大小不变变时，输输出电压压会有一一定的变变化。对于因温温度变化化对桥路路零

23、点输输出及灵敏度度的影响响，即使使采用同同一批应应变计，也也会因应应变计之之间稍有有温度特特性之差差而引起起误差，所所以对要要求精度度较高的的传感器器，必须须进行温温度补偿偿，解决决的方法法是在被被粘贴的的基片上上采用适适当温度度系数的的自动补补偿片，并并从外部部对它加加以适当当的补偿偿。非线线性误差差是传感感器特性性中最重重要的一一点。产产生非线线性误差差的原因因很多，一一般来说说主要是是由结构构设计决决定，通通过线性性补偿，也也可得到到改善7。滞后和和蠕变是是关于应应变片及及粘合剂剂的误差差。由于于粘合剂剂为高分分子材料料，其特特性随温温度变化化较大，所所以称重重传感器器必须在在规定的的温

24、度范范围内使使用。3.1.2 电阻应变变式传感感器测量量电路的的设计全桥测量量电路（全全桥电路路如图33-2所所示）中中，将受受力状态态相同的的两片应应变计接接入电桥桥对边，不不同的接接入邻边边8。应变变计初始始化阻值值是R11R2R3R4，当其其变化值值R11RR2RR3RR4时，其其桥路输输出电压压UouutKKE。其其中K为为应变灵灵敏系数数，为为电阻丝丝长度相相对变化化，E为为电桥供供电电压压。图3-22 全桥桥电路原原理图常规的电电阻应变变计K值值很小，约约为2，机机械应变变度约为为0.000000010.0001，所所以，电电阻应变变片的电电阻变化化范围为为0.0000550.1欧

25、姆姆。所以以测量电电路应当当能精确确测量出出很小的的电阻变变化，电电阻应变变传感器器中常用用的是桥桥式测量量电路8。 桥式式测量电电路有四四个桥臂臂，其中中任何一一个都可可以是电电阻应变变计，电电桥的一一个对角角线接入入工作电电压Uii，另一一个对角角线为输输出电压压Uo，如图图3-22所示。其其特点是是：当RR1R3R2R4时，电电桥输出出Uo为为零，电电桥处于于平衡状状态，否否则电桥桥不平衡衡，就有有电压输输出，可可利用灵灵敏检流流计来测测量，所所以电桥桥能够精精确地测测量微小小的电阻阻变化。为为了保证证测量的的准确性性，在实实测之间间应使电电桥平衡衡，这样样输出电电压只与与应变计计感受应

26、应变所引引起的电电阻变化化有关。 测量量电路是是电子秤秤设计电电路中是是一个重重要的环环节，我我们在制制作的过过程中应应尽量选选择好元元件，调调整好测测量的范范围的精精确度，以以减小测测量数据据的误差差。3.2 A/D转转换系统统的电路路设计本设计采采用ADDC08809作作为A/D转换换器件，它它是采样样分辨率率为8位位的、微微处理机机兼容的的控制逻逻辑的CCMOSS组件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。3.2.1 ADC008099芯片的的内部逻逻辑结构构图3-33

27、 ADDC08809芯芯片的内内部逻辑辑结构示示意图由图3-3可知知，ADDC08809由由一个88路模拟拟开关、一一个地址址锁存与与译码器器、一个个A/DD转换器器和一个个三态输输出锁存存器组成成。多路路开关可可选通88个模拟拟通道，允允许8路路模拟量量分时输输入，共共用A/D转换换器进行行转换。三三态输出出锁器用用于锁存存A/DD转换完完的数字字量，当当OE端端为高电电平时，才才可以从从三态输输出锁存存器取走走转换完完的数据据。3.2.2 ADC008099芯片的的外部结结构ADC008099芯片有有28条条引脚，采采用双列列直插式式封装，如如图3-4所示示。图3-44 ADDC08809

28、芯芯片的引引脚结构构示意图图IN0IN77：8路路模拟量量输入端端；D00D77：8位位数字量量输出端端；A、BB、C：3位地地址输入入线，用用于选通通8路模模拟输入入中的一一路；ALLE：地地址锁存存允许信信号，输输入，高高电平有有效； STTARTT： AA/D转转换启动动脉冲输输入端，输输入一个个正脉冲冲（至少少1000ns宽宽）使其其启动（脉脉冲上升升沿使008099复位，下下降沿启启动A/D转换换）； EOOC： A/DD转换结结束信号号，输出出，当AA/D转转换结束束时，此此端输出出一个高高电平（转转换期间间一直为为低电平平）； OEE：数据据输出允允许信号号，输入入，高电电平有效

29、效。当AA/D转转换结束束时，此此端输入入一个高高电平，才才能打开开输出三三态门，输输出数字字量；CLLK：时时钟脉冲冲输入端端。要求求时钟频频率不高高于6440KHHZ； REEF（+）、RREF（-）：基基准电压压； Vccc：电电源，5V； GND：地。3.2.3 ADC008099芯片的的使用说说明使用时，首首先输入入3位地地址，并并使ALLE=11，将地地址存入入地址锁锁存器中中。此地地址经译译码选通通8路模模拟输入入之一到到比较器器。STTARTT上升沿沿将逐次次逼近寄寄存器复复位。下下降沿启启动 AA/D转转换，之之后EOOC输出出信号变变低，指指示转换换正在进进行。直直到A/D

30、转换换完成，EEOC变变为高电电平，指指示A/D转换换结束，结结果数据据已存入入锁存器器，这个个信号可可用作中中断申请请。当OOE输入入高电平平时，输输出三态态门打开开，转换换结果的的数字量量输出到到数据总总线上12。3.2.4 模数转换换电路的的设计为了调试试方便，在在设计中中加入了了电位器器，当AADC008099正常工工作时，再再接入传传感器进进行调试试。由于于ADCC08009芯片片的时钟钟频率的的要求，则则需将单单片机的的ALEE信号分分频再传传给ADDC08809，本本设计选选用两个个D触发发器对AALE信信号进行行分频。AADC008099芯片的的8位数数字量输输出端直直接接单单

31、片机的的P1口口，选用用通道00作为模模拟量输输入端，则则需将AA、B、CC接低电电平，电电路原理理图如图图3-55所示。 图3-55 A/D转换换电路原原理图3.3 CPU控控制系统统的电路路设计3.3.1 AT899C522芯片简简介AT899C522是511系列单单片机的的一个型型号，它它是ATTMELL公司生生产的。AT899C522是一个个低电压压，高性性能CMMOS 8位单单片机，片片内含88k bbytees的可可反复擦擦写的FFlassh只读读程序存存储器和和2566 byytess的随机机存取数数据存储储器（RRAM），器器件采用用ATMMEL公公司的高高密度、非非易失性性存

32、储技技术生产产，兼容容标准MMCS-51指指令系统统，片内内置通用用8位中中央处理理器和FFlassh存储储单元，功功能强大大的ATT89CC52单单片机可可提供许许多较复复杂系统统控制应应用场合合9。AT899C522有400个引脚脚，322个外部部双向输输入/输输出（II/O）端端口，同同时内含含2个外外中断口口，3个个16位位可编程程定时计计数器,2个全全双工串串行通信信口，22个读写写口线，AAT899C522可以按按照常规规方法进进行编程程,但不不可以在在线编程程(S系系列的才才支持在在线编程程)。其其将通用用的微处处理器和和Flaash存存储器结结合在一一起，特特别是可可反复擦擦写

33、的FFlassh存储储器可有有效地降降低开发发成本10。AT899C522有PDDIP、PPQFPP/TQQFP及及PLCCC等三三种封装装形式，以以适应不不同产品品的需求求。本设设计选取取的ATT89CC52PP采用的的是PDDIP封封装。AAT899C522P为440 脚脚双列直直插封装装的8 位通用用微处理理器，采采用工业业标准的的C511内核，在在内部功功能及管管脚排布布上与通通用的88xc552 相相同，其其主要用用于会聚聚调整时时的功能能控制。功功能包括括对会聚聚主ICC 内部部寄存器器、数据据RAMM及外部部接口等等功能部部件的初初始化，会会聚调整整控制，会会聚测试试图控制制，红

34、外外遥控信信号IRR的接收收解码及及与主板板CPUU通信等等。3.3.2 AT899C522芯片的的引脚说说明P0口：P0口口是一组组8 位位漏极开开路型双双向I/O口，也也即地址址/数据据总线复复用口。作作为输出出口用时时，每位位以吸收收电流的的方式驱驱动8 个TTTL逻辑辑门电路路，对端端口P00 写“11”时，可可作为高高阻抗输输入端用用。在访访问外部部数据存存储器或或程序存存储器时时，这组组口线分分时转换换地址（低低8 位位）和数数据总线线复用，在在访问期期间激活活内部上上拉电阻阻。在FFlassh 编编程时，PP0 口口接收指指令字节节，而在在程序校校验时，输输出指令令字节，校校验时

35、，要要求外接接上拉电电阻111。 图3-66 AAT899C522芯片引引脚图P1口：P1口口是一个个带内部部上拉电电阻的88位双向向I/OO口，PP1的输输出缓冲冲级可驱驱动（吸吸收或输输出电流流）4个个TTLL逻辑门门电路。对对端口写写“1”，通通过内部部上拉电电阻把端端口拉到到高电平平，此时时可作输输入口。作作输入口口使用时时，因为为内部存存在上拉拉电阻，某某个引脚脚被外部部信号拉拉低时会会输出一一个电流流(IIIL)。P2口：P2口口是一个个带有内内部上拉拉电阻的的8位双双向I/O口，PP2的输输出缓冲冲级可驱驱动（吸吸收或输输出电流流）4个个TTLL逻辑门门电路。对对端口PP2写“1

36、1”，通通过内部部的上拉拉电阻把把端口拉拉到高电电平，此此时可作作输入口口，作输输入口使使用时，因因为内部部存在上上拉电阻阻，某个个引脚被被外部信信号拉低低时会输输出一个个电流(IILL)。在在访问外外部程序序存储器器或166位地址址的外部部数据存存储器时时，P22口送出出高8位位地址数数据。在在访问88位地址址的外部部数据存存储器时时，P22口输出出P2锁锁存器的的内容。FFlassh编程程或校验验时，PP2亦接接收高位位地址和和一些控控制信号号。 P3口：P3口口是一组组带有内内部上拉拉电阻的的8 位位双向II/O口口。P33口输出出缓冲级级可驱动动（吸收收或输出出电流）44个TTTL逻辑

37、辑门电路路。对PP3口写写入“11”时，它它们被内内部上拉拉电阻拉拉高并可可作为输输入端口口。此时时，被外外部拉低低的P33口将用用上拉电电阻输出出电流（IIIL）。PP3口除除了作为为一般的的I/OO口线外外，更重重要的用用途是它它的第二二功能。PP3口还还接收一一些用于于Flaash 闪速存存储器编编程和程程序校验验的控制制信号。 RST：复位输输入。当当振荡器器工作时时，RSST引脚脚出现两两个机器器周期以以上高电电平将使使单片机机复位。 ALE/PROOG：当当访问外外部程序序存储器器或数据据存储器器时，AALE（地地址锁存存允许）输输出脉冲冲用于锁锁存地址址的低88位字节节。一般般情

38、况下下，ALLE 仍仍以时钟钟振荡频频率的11/6 输出固固定的脉脉冲信号号，因此此它可对对外输出出时钟或或用于定定时目的的。要注注意的是是：每当当访问外外部数据据存储器器时将跳跳过一个个ALEE 脉冲冲。对FFlassh存储储器编程程期间，该该引脚还还用于输输入编程程脉冲（PPROGG）。如如有必要要，可通通过对特特殊功能能寄存器器（SFFR）区区中的88EH 单元的的D0位位置位，可可禁止AALE操操作。此此外，该该引脚会会被微弱弱拉高，单单片机执执行外部部程序时时，应设设置ALLE 禁禁止位无无效。PPSENN程序储储存允许许（PSSEN）输输出是外外部程序序存储器器的读选选通信号号，当

39、AAT899C522由外部部程序存存储器取取指令（或或数据）时时，每个个机器周周期两次次PSEEN有效效，即输输出两个个脉冲。在在此期间间，当访访问外部部数据存存储器，将将跳过两两次PSSEN信信号。PPSENN程序储储存允许许（PSSEN）输输出是外外部程序序存储器器的读选选通信号号，当AAT899C522 由外外部程序序存储器器取指令令（或数数据）时时，每个个机器周周期两次次PSEEN 有有效，即即输出两两个脉冲冲。在此此期间，当当访问外外部数据据存储器器，将跳跳过两次次PSEEN信号号。 EA/VVPP：外部访访问允许许。欲使使CPUU 仅访访问外部部程序存存储器，EEA端必必须保持持低

40、电平平（接地地）。需需注意的的是：如如果加密密位LBB1 被被编程，复复位时内内部会锁锁存EAA端状态态。如EEA端为为高电平平（接VVcc端端），CCPU 则执行行内部程程序存储储器中的的指令。FFlassh 存存储器编编程时，该该引脚加加上+112V 的编程程允许电电源Vppp，当当然这必必须是该该器件是是使用112V 编程电电压Vppp。 XTALL1：振振荡器反反相放大大器的及及内部时时钟发生生器的输输入端。 XTALL2：振振荡器反反相放大大器的输输出端。3.3.3 单片机控控制电路路的设计计 在本次次设计中中，CPPU控制制系统的的设计如如图3-7所示示：图3-77 CCPU电电路

41、的设设计原理理图 包含含了复位位电路、振振荡电路路，P00口作为为LCDD16002的数数据端，PP1口作作为A/D转换换后的信信号输入入端，PP2口作作为报警警电路、键键盘电路路及LCCD16602的的控制接接口。3.4 显示系统统电路的的设计3.4.1 液晶显示示简介液晶显示示的原理理是利用用液晶的的物理特特性，通通过电压压对其显显示区域域进行控控制，有有电就有有显示，这这样即可可以显示示出图形形。液晶晶显示器器具有厚厚度薄、适适用于大大规模集集成电路路直接驱驱动、易易于实现现全彩色色显示的的特点，目目前已经经被广泛泛应用在在便携式式电脑、数数字摄像像机、PPDA移移动通信信工具等等众多领

42、领域。液晶显示示的分类类方法有有很多种种，通常常可按其其显示方方式分为为段式、字字符式、点点阵式等等。除了了黑白显显示外，液液晶显示示器还有有多灰度度有彩色色显示等等。如果果根据驱驱动方式式来分，可可以分为为静态驱驱动（SStattic）、单单纯矩阵阵驱动（SSimpple Mattrixx）和主主动矩阵阵驱动（AActiive Mattrixx）三种种。本设设计采用用的是字字符式。用LCDD显示一一个字符符时比较较复杂，因因为一个个字符由由688或88点阵阵组成，既既要找到到和显示示屏幕上上某几个个位置对对应的显显示RAAM区的的8字节节，还要要使每字字节的不不同位为为“1”，其其它的为为“

43、0”，为为“1”的的点亮，为为“0”的的不亮。这这样一来来就组成成某个字字符。但但由于内内带字符符发生器器的控制制器来说说，显示示字符就就比较简简单了，可可以让控控制器工工作在文文本方式式，根据据在LCCD上开开始显示示的行列列号及每每行的列列数找出出显示RRAM对对应的地地址，设设立光标标，在此此送上该该字符对对应的代代码即可可133。3.4.2 LCD116022的结构构及引脚脚功能 LCDD16002的结结构如下下图所示示：图3-88 LLCD116022的结构构图第1脚：VSSS为地电电源。第2脚：VDDD接5VV正电源源。第3脚：VL为为液晶显显示器对对比度调调整端，接接正电源源时对

44、比比度最弱弱，接地地时对比比度最高高，对比比度过高高时会产产生“鬼鬼影”，使使用时可可以通过过一个110K的的电位器器调整对对比度。第4脚：RS为为寄存器器选择，高高电平时时选择数数据寄存存器、低低电平时时选择指指令寄存存器。第5脚：R/WW为读写写信号线线，高电电平时进进行读操操作，低低电平时时进行写写操作。当当RS和和R/WW共同为为低电平平时可以以写入指指令或者者显示地地址，当当RS为为低电平平R/WW为高电电平时可可以读忙忙信号，当当RS为为高电平平R/WW为低电电平时可可以写入入数据。第6脚：E端为为使能端端，当EE端由高高电平跳跳变成低低电平时时，液晶晶模块执执行命令令。第7114

45、脚：D0D7为为8位双双向数据据线。第15脚脚：背光光源正极极。第16脚脚：背光光源负极极3.4.3 显示电路路的硬件件设计 LCDD16002的电电路设计计如下图图所示：图3-88 LLCD116022的结构构图其中数据据口接单单片机的的P0口口，E接接P2.5，RRS接PP2.77，RWW接P22.6。3.5 报警电路路的设计计本设计采采用蜂鸣鸣器作为为报警器器，从而而实现阈阈值报警警功能。其其设计电电路如图图3-99所示，将将蜂鸣器器的正极极接VCCC，负负极接三三极管885500的集电电极，885500的基极极串联一一个2KK的电阻阻再接到到CPUU的P22.4口口，当PP2.44为高

46、电电平时，885500无法导导通，蜂蜂鸣器不不叫，当当P2.4为低低电平时时，85550导导通，蜂蜂鸣器报报警。图3-99 报警警电路原原理图3.6 产品实物物图图3-110 产产品实物物图22第4章 软件设计计4.1 主程序的的设计 主程序序设计的的流程如如下图所所示，开开机后先先对LCCD16602进进行初始始化，并并显示单单价及上上限阈值值，接下下去则循循环采集集AD数数据及键键盘程序序。图4-11 主程程序流程程图4.2 AD数据据采集及及处理子子程序的的设计数据采集集由ADDC08809芯芯片来完完成，主主要分为为启动、读读取数据据、等待待转换结结束、读读出转换换结果、采采集的数数据求和和、取平平均（退退出）几几个步骤骤。ADDC08809初初始化后后，就具具有了将将某一通通道输入入的05V模模拟信号号转换成成对应的的数字量量0x00000xfff，然后后再存入入指定缓缓冲单元元中。其其转换方方式可以以采用程程序查询询方式，延延时等待待方式和和中看到这里了断方方式三种种。本设设计采用用的是延延时等待待方式，具具体程序序流程图图如图44-2所所示。图4-22 ADD数据采采集及处处理子程程序流程程图