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上海鷹牌衡器:地磅變送器的設計要求

閱讀:420      發(fā)布時間:2020-5-22
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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。

  

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