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上海鷹牌衡器：地磅變送器的設計要求

　　一、方案設計

　　1.系統(tǒng)方案的比較與選擇

　　方案一：基于AT89C2051單片機系統(tǒng)的溫度傳感器。該方案使用的單片機具有價格低廉的優(yōu)點，配合外圍的放大電路的A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳入到單片機內(nèi)進行處理，該設計成本低、精度高、穩(wěn)定性好，同時可與上位計算計進行通信。但是此方案集成度不高，外圍電路較為復雜。

　　2.系統(tǒng)總體方案

　　系統(tǒng)的總體結構是由溫度傳感器與三個固定電阻構成的電阻橋作為C8051F350單片機內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換接口的輸入端，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過12位D/A轉(zhuǎn)換器和XTR116芯片將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成4-20mA的直流電流。其中單片機由SP6201提供3.3V電壓，單片機C8051F350和C8051F360之間通過MAX485進行通信，再由C8051F360單片機將數(shù)據(jù)顯示在LCD模塊上。

　　二、理論分析與計算

　　1.電阻網(wǎng)絡的參數(shù)計算

　　本電路采用溫度傳感器與三個固定電阻構成電阻橋結構，如圖一所示，根據(jù)V1和V2的電壓差可計算出溫度傳感器的電阻R

　　2.輸出電流值的計算

　　本設計電路采用DAC7521和XTR116兩塊芯片將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成4-20mA的直流電流，并通過100Ω的負載電阻。

　　三、電路設計

　　1.低功耗

　　為了系統(tǒng)的總體功耗，系統(tǒng)時鐘頻率，單片機應采用外部RC振蕩器，頻率為1.84MHZ,作為系統(tǒng)時鐘。A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換期間，將單片機內(nèi)核處于空閑模式，即單片機停止執(zhí)行指令。A/D轉(zhuǎn)換結束以后，關閉A/D轉(zhuǎn)換器，禁止內(nèi)部參考電壓源。

　　2.提高測量精度

　　將C8051F350單片機內(nèi)含輸入緩沖器旁路。在初始化程序中對單片機內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器進行校準。