目录
任务及要求
本设计的任务和主要内容 (2)
基本工作原理及原理框图 (2)
硬件的设计
霍尔式压力传感器的工作原理 (2)
运算放大器 (3)
ADC0809 A/D转换器 (4)
LED显示电路设计 (7)
软件的设计
软件流程图 (9)
程序 (10)
设计总结及参考文献 (12)
数字电子秤设计
任务及要求
本设计的任务和主要内容
设计的主要内容如下：
运用传感器和A/D转换器，设计一款电子秤，用LED液晶显示器显示被称物体的质量，最小称重为g
基本工作原理及原理框图
基本工作原理框图如下：
图 - 基本工作原理框图
硬件的设计
霍尔式压力传感器的工作原理
霍尔式压力传感器是利用霍尔效应制成的，如果设法形成一个现行不均匀的磁场，并且使霍尔原件再这个场中移动，这时将输出一个与位移大小成正比的霍尔电势。
如果采用两个相同的磁铁，如图所示布置，就可以得到一个线性的不均匀磁场。
两个磁极间的磁感应电动势分布曲线如图所示。
上图是霍尔压力计结构原理图。
图中1 为管接头，2为基座，3为膜盒，4为心杆，5为杠杆，6为霍尔元件，7为磁铁。
霍尔原件直接与弹性原件的位移生位移，推动有霍尔片的杠杆，霍尔片在四个磁极构成的线性不均匀磁场中运动，使作用再霍尔原件上的磁场发生变化。
因此输出的霍尔电势也随之变化。
当霍尔片处于两对磁极中间位置时，由于在霍尔两半通过的的磁通量大小相等，方向相反，所以总输出电势为0.当压力的作用下使霍尔原件偏离中心位置时，由于是非均匀磁场，这时霍尔原件输出电势就不再是0，而是与压力大小有关的某一数值，这编实现了力信号转化为电信号。
运算放大器
由于传感器输出的模拟信号很微弱，所以只有通过放大器放大，放大以后输出的信号才能送到A/D转换器进行转换，本设计所采用的是简单运算放大器。
传感器感应压力信号以后转换为电信号，然后就将电信号送进运算放大器，并由放大器将电信号放大。
放大器结构图及其工作特性曲线如下图所示：
ADC0809 A/D转换器
ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近型A/D转换器，采用CMOS工艺制造。
ADC0809的内部逻辑结构：
图中多路模拟开关可以选通8歌模拟通道，允许8路模拟分量分时输入，并公用一个模拟转化器进行转换。
ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。
三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
EOC是转换结束标志，当EOC是0时，表示正在进行转换，EOC为1
时，表示转换结束。
实际使用中该信号既可作为查询的状态标志，还可以作为中断请求使用。
ADC0809引脚图
(1) IN0－IN7：模拟量输入通道
ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。
(2)模拟通道地址线
ADDA，ADDB和ADDC为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。
通道选择表如下表所示。
ADDA为低地址，ADDC为高地址。
ADDC0809译码关系图
（3）ALE 地址锁存信号
对应于ALE上跳沿，ADDA，ADDB和ADDC地址状态送入地址锁存器中。
（4）D0 ~ D7数据输出线
该数据线是三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据总线直接相连。
（5）OE 输出允许信号
用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。
OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。
（6）CLK 时钟信号
因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ。
（7）EOC 转换结束状态信号
EOC是转换结束标志，当EOC是0时，表示正在进行转换，EOC为1时，表示转换结束。
实际使用中该信号既可作为查询的状态标志及中断请求标志。
（8）VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。
VREF（＋）=+5V
VREF（－）= 0V
LED显示电路设计
LED显示器结构
LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。
它使用了8个发光二极管，其中7个用来显示字符，1个用来显示小数点。
在单片机应用系统中通常使用的是七段LED。
这种显示块有共阴极与共阳极两种。
共阴极LED显示块的发光二极管阴极共地。
当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮；共阳极LED显示块的发光二极管阳极并接。
LED显示码段
为了显示字符，要为LED显示器提供显示码段，组成一个8字型字符的7段，再加上一个小数点，共8段，显示断码表如下：
使用8155作为6位LED数码显示接口电路。
其中8155的A口为输出端，用以输出8位显示码段。
考虑到LED显示器的段电流为8mA左右，不能用8155的A口直接驱动，因此要加一级电流驱动。
电流驱动可以是反相的也可以是同相的。
LED显示器有静态显示与动态显示两种方式。
这里使用的为动态显示 LED动态显示方式。
在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，将所有位的段选线并联在一起，由一个8位I/O口控制，而共阴极点或共阳极点分别由响应的I/O 口线控。
.LED数码显示器的接口电路如下图所示：
LED数码显示器的接口电路
综合所有的元器件及其电路图，将它们连接起来，便组成了整体电路图（下页）
整体电路图
软件的设计
主程序流程图 显示程序
程序
ADC0809通道IN0口地址 FEF0H PA口地址 7F01H
PB口地址 7F02H
ORG 2000H
SETB IT1
SETB EA
SETB EX1
MOV DPTR ,#FEF0H
MOVX @DPTR ,A
HERE: SJMP HERE
MOVX A,@DPTR
MOV B , #64H
DIV AB
MOV 7CH ,A
MOV A,#OAH
XCH A, B
DIV AB
MOV 7BH ,A
MOV 7AH ,B
MOV R0 ,#7AH
MOV R3 ,01H
MOV A, #00H
MOV R1 ,#7F01H
MOVX @R1 ,A
LD1:MOV A,@R0
MOV DPTR ,#DSEG
MOVC A ,@A+DPTR
MOV R1 ,#7F02H
MOVX @R1 ,A
MOV R1 ,#7F01H
MOV A, R3
MOVX @R1 ,A
LCALL DELY
INC RO
JB A.5 LD2
RL A
MOV R3 ,A
SJMP LD1
LD2:RET
DSEG:DB C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H DB F8H 80H 90H 88H 83H C6H A1H DB 86H 84H FFH
DELY : ORG 1000H
MOV R6 ,#02H
LOOP1 :MOV R7 ,#0F8H
NOP
LOOP2 :DJNZ R7 ,LOOP2
DJNZ R6 ,LOOP1
RET
设计总结
这次单片机课程设计让我学到了很多，虽然只有短短的一周时间，但我还是充分的利用了起来，这次课程设计让我更加深刻的理解了单片机原理，在老师的辅导下，又加上我到图书馆和机房上机查阅资料，我获取了很多单片机课本上没有的知识，前两天我综合各种资料最后有了总体思路，第三天我便开始进行详细的电路连接和程序设计，经过反复的推敲和调试，最终把原理图和程序确定了下来，周四我便开始整理所有的材料，并综合打印出了设计报告。
参考文献
张毅坤陈善久裘雪红《单片微型计算机原理及应用》2007年7月
宋文绪杨帆《现代检测技术》2006年12月
林伸茂管继斌《8051单片机彻底研究实习篇》2004年5月。