毕业论文89c52单片机铅酸蓄电池充电器设计.doc

题 目： 铅酸蓄电池充电器设计 摘 要 本系统采用单片机AT89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。系统的硬件部分包括最小系统板，数据采集、人机交互界面三大部分。最小系统部分主要是扩展了外部数据存储器，数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。人机界面部分为键盘输入 ，12864点阵式液晶显示，可以直观的显示中文，使用方便。 软件部分应用单片机C语言实现了本设计的全部控制功能，包括基本的称重功能，和发挥部分的显示购物清单的功能，可以设置日期和重新设定10种商品的单价，具有超重报警功能，由于系统资源丰富，还可以方便的扩展其应用 关键词：单片机AT89S52 压力传感器 目录 1、引言……………………………………………………………………………3 2、数据采集部分………………………………………………………………3 2.1传感器……………………………………………………………………………3 2.2前级放大器部分…………………………………………………………………3 3、人机交互界面………………………………………………………………6 4、具体实现方案……………………………………………………………………6 4.1硬件组成……………………………………………………………………6 4.2软件组成……………………………………………………………………10 5、测试及结果分析……………………………………………………………13 结论…………………………………………………………………………………14 致谢…………………………………………………………………………………15 参考文献…………………………………………………………………………16 附录…………………………………………………………………………………17 1、引言 本系统基于51系列单片机来实现，因为系统需要大量的控制液晶显示和键盘。不宜采用大规模可编程逻辑器件：CPLD、FPGA来实现。（因为大规模可编程逻辑器件一般是使用状态机方式来实现，即所解决的问题都是规则的有限状态转换问题。本系统状态较多，难度较大。）另外系统没有其它高标准的要求，我们最终选择了AT89S52通用的比较普通单片机来实现系统设计。内部带有8KB的程序存储器，在外面扩展了32K数据存储器，以满足系统要求。 2、数据采集部分 2.1传感器 设计要求称重范围9.999Kg，重量误差不大于Kg，考虑到秤台自重、振动和冲击分量，还要避免超重损坏传感器，所以传感器量程必须大于额定称重—。我们选择的是L-PSIII型传感器，量程20Kg，精度为，满量程时误差0.002Kg。可以满足本系统的精度要求。其原理如下图所示： 称重传感器主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成，内部线路采用惠更斯电桥，当弹性体承受载荷产生变形时，输出信号电压可由下式给出： 2.2前级放大器部分 压力传感器输出的电压信号为毫伏级，所以对运算放大器要求很高。我们考虑可以采用以下几种方案可以采用： 方案一、利用普通低温漂运算放大器构成多级放大器。 普通低温漂运算放大器构成多级放大器会引入大量噪声。由于A/D转换器需要很高的精度，所以几毫伏的干扰信号就会直接影响最后的测量精度。所以，此中方案不宜采用。 方案二、由高精度低漂移运算放大器构成差动放大器。 差动放大器具有高输入阻抗，增益高的特点，可以利用普通运放(如OP07)做成一个差动放大器。 电阻R1、R2电容C1、C2、C3、C4用于滤除前级的噪声，C1、C2为普通小电容，可以滤除高频干扰，C3、C4为大的电解电容，主要用于滤除低频噪声。 优点：输入级加入射随放大器，增大了输入阻抗，中间级为差动放大电路，滑动变阻器R6可以调节输出零点，最后一级可以用于微调放大倍数，使输出满足满量程要求。输出级为反向放大器，所以输出电阻不是很大，比较符合应用要求。 缺点：此电路要求R3、R4相等，误差将会影响输出精度，难度较大。实际测量，每一级运放都会引入较大噪声。对精度影响较大。 方案三：采用专用仪表放大器，如：INA126，INA121等。 此类芯片内部采用差动输入，共模抑制比高，差模输入阻抗大，增益高，精度也非常好，且外部接口简单。 以INA126为例,接口如下图所示： 放大器增益，通过改变的大小来改变放大器的增益。 基于以上分析，我们决定采用制作方便而且精度很好的专用仪表放大器INA126。 （3）、A/D转换器 由上面对传感器量程和精度的分析可知：A/D转换器误差应在以下 12位A/D精度：10Kg/4096=2.44g 14位A/D精度：10Kg/16384=