電子秤的設(shè)計制作和調(diào)試方法
電子計價秤基本上可分類傳感器、放大電路、A/D變換電路顯示及鍵盤開關(guān)矩陳電路等幾個部 分。傳感器將重量信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號,經(jīng)放大后送入A/D變換電路,在單片機(jī)的控制下將 模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。這個數(shù)字量經(jīng)單位片機(jī)程序轉(zhuǎn)換成 與實際重量一致的數(shù)字值送顯示 窗顯示。單片機(jī)同時對鍵盤及開關(guān)矩陣進(jìn)行監(jiān)測根據(jù)采人的鍵值,程序做出相應(yīng)處理。電源電路提供各部分的工作電源。
傳感器工作原理是被稱物的 重量使金屬彈性體發(fā)生形變,使粘貼在彈性體上應(yīng)變片組成的電 橋產(chǎn)生不平衡而輸出一個電壓信號,此信號的大小與其施加的重 量成正比,把這一重量信號送人 前置級進(jìn)行地放大并將放大的信號送到A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
鍵盤和數(shù)顯采用了8279集成芯片,使數(shù)的處理和顯示更加穩(wěn)定可靠,鍵盤中使用了小數(shù)點(diǎn)鍵,使單價的輸入更為簡便和直觀,除了10數(shù)字鍵還有置零、時鐘與稱重轉(zhuǎn)換鍵和去皮鍵。另外還設(shè)有一個按鈕,在時鐘狀態(tài)下按下此按鈕可設(shè)置和改變時鐘狀態(tài)。
電源和A/D轉(zhuǎn)換電路采用一個電源供電,這樣有利于消除因電源的不穩(wěn)定而產(chǎn)生的誤差,8013是8位CPU,內(nèi)部有128字節(jié)RAM,用MCS-51匯編語言,該語言指令功能強(qiáng),適應(yīng)計算程序和較為復(fù)雜的過程控制。
系統(tǒng)調(diào)試
初次試機(jī)可將程序中的曲線系數(shù)取1,即設(shè)想曲線為一直線,將zui大量程砝碼放到秤盤上,調(diào) 節(jié)前置級的放大器的放大倍數(shù)電位器,使顯示器顯示為所稱重量, 取下砝碼,然后從zui小值逐漸增 加砝碼量,這樣記錄下所加砝碼的重量和對應(yīng)的顯示值,在小量 程處測量點(diǎn)取得多一些,通過這 些數(shù)據(jù)畫一曲線,求出各段的斜率,計量出修正系數(shù),以此為依據(jù)在程序中給予足夠的線性化。這個過程再進(jìn)行一次,如有誤差可 更改修正值,直至誤差符合規(guī)程 要求為止。
四角誤差的調(diào)整??稍诔颖P 的一角將2kg標(biāo)準(zhǔn)砝碼校對,各角之間的重量顯示值應(yīng)沒有差別。 如有可按如下方法修正:哪個角 的示值小,就把哪個角所對應(yīng)的 傳感器的邊孔用銼刀修簿,直到 修正至各角示值相等為止。
時鐘的調(diào)試是根據(jù)CPU的晶 體振蕩頻率計算出CPU內(nèi)部定時器的基本參數(shù),通過運(yùn)行一段時 間(可通過秒表來校正)后,看時間誤差的量,以這個量為依據(jù)改變程序中的內(nèi)部定時器基本參 數(shù),就可使時鐘調(diào)準(zhǔn)確。
故障的快速排除
1、開機(jī)后無顯示:首先查交 流電源部分,有無交流6. 3V,如無, 可能保險絲或變壓器燒,如有繼 續(xù)查直流+5V有無,如無則7805燒壞,可更換之。
2、顯示正常但加上被稱物, 無重量顯示:可能是前置放大級 OP07有問題,功能A/D轉(zhuǎn)換的電源或7135損壞,可采用更換的辦法 判斷并排除。
3、進(jìn)入工用狀態(tài),但重量值 不穩(wěn)定:主要是A/D部分的積分電容漏電所引起,其次是OP07損 壞或有虛焊。
4、顯示部分缺位或缺筆劃: 一般是驅(qū)動部分產(chǎn)生,如缺位可 查74HC138,如缺段則可查 8708。
5、開機(jī)后顯示不正?;虬存I 失靈:可查顯示驅(qū)動電路或鍵盤 電路,如無故障則是8279損壞。
由于本機(jī)采用了常用8位 單片CPU8031,給制作帶來了方便,這樣即能降低成本,工作也非??煽?。
本機(jī)和其它機(jī)型相比,多了時鐘功能。
本機(jī)的顯示釆用LED髙亮度數(shù)碼管,消耗的電能較少,故也能設(shè)計成直流或交直流兩用。
損壞后的維修極其方便。
本機(jī)的設(shè)計力求集成化,分立元件較少,這樣故障率也低。
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