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高精度电子天平的研究与设计

更新时间：2020-02-25 08:55:48 大小：3M 上传用户：守着阳光1985 查看TA发布的资源 标签：电子天平 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

本文选用电阻应变式称重传感器，利用高精度模数转换器ADS1230将称重信号转化为数字量后送给单片机ATmega128L进行处理，然后再通过LCD显示。系统中设计了一个蜂鸣器电路，当称量的物体重量超过最大量程时发出报警，还设置了按键电路，通过按键可以更好的进行人机交换。为了减少温度对电子天平性能的影响，系统中选用了美国DALLAS公司生产的DS18B20数字温度传感器对天平周围的环境温度进行采样，从而建立了电子天平的温度校正曲线。最后通过最小二乘法对电子天平进行了标定。

论文首先分析了电子天平的国内外发展状况以及今后的发展方向，其次说明了称重传感器的工作原理和相应的软硬件补偿方法，然后给出了系统设计的整体框架。文中通过硬件设计和软件设计两方面来进行介绍。硬件方面的设计包括电源电路的设计，处理器电路的设计，模数转换电路的设计、液晶显示电路的设计、JTAG电路的设计等，重点介绍了电源电路的设计和模数转换电路的设计，因其是整个系统的关键部分。电源电路的稳定与否关系到最后测量结果误差的大小，模数转换电路更是整个系统的核心，其设计的好坏直接决定结果误差的大小，本文对模数转换器ADS1230采用了模拟地和数字地分开，模拟电源和数字电源分开处理的方法，尽可能减少其对结果带来的影响。文中给出了各部分电路的设计原理图，并说明了各部分电路的工作原理。软件设计使用的开发工具是AVRStudio和IAR EmbedddedWorkbench。由于采用的是C语言编程，所以不能直接用AVRStudio进行开发，因此借助于第三方软件IAR Embeddded Workbench。文中讲述了模数转换器ADS1230程序设计，DS18820程序设计，按键模块程序设计，液晶显示模块程序设计的方法，画出了程序流程图并给出了部分重要的程序代码，各个模块的代码都编写完成后，通过主程序调用各个模块的子程序，实现其功能；然后介绍了最小二乘法的原理及其应用，通过最小二乘法对电子天平进行标定；最后对整个系统的性能进行测试并分析了误差的来源。

本文所设计的电子天平量程为0--100g，能达到的最小刻度为0.01g，可实现去皮重，清零以及超重提示等功能。