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1系統(tǒng)組成及原理
電子衡器由稱重傳感器、秤臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)、顯示儀表、通信接口和計(jì)算機(jī)等幾個(gè)部分組成。
將重物或載重汽車置于秤臺(tái)上，秤臺(tái)將重力傳遞至承重承頭，使稱重傳感器彈性體產(chǎn)生形變，彈性體上的應(yīng)變電橋失去平衡，輸出與質(zhì)量成正比的電信號(hào)，經(jīng)線性放大器將信號(hào)放大，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由儀表的微處理器對(duì)稱重信號(hào)進(jìn)行處理后顯示質(zhì)量數(shù)據(jù)，同時(shí)將計(jì)量數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合處理。
2微處理器及接口電路
2.1微處理器簡(jiǎn)介
LPC932單片機(jī)是某公司開發(fā)的一款高速、低功耗、多功能的8位微處理器，其內(nèi)部集成有高精度RC振蕩器、模擬比較器、UART接口、I2C接口、內(nèi)部看門狗、內(nèi)部實(shí)時(shí)時(shí)鐘、及AD/DA等模塊。該芯片具有8KBFlash程序存儲(chǔ)器，256字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，512字節(jié)附加片內(nèi)RAM，2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其指令周期為2到4個(gè)時(shí)鐘周期，速度為標(biāo)準(zhǔn)80C51器件的6倍。它在28腳封裝當(dāng)中集成了多種通信端口和系統(tǒng)監(jiān)控功能，這樣減少了外圍元件的數(shù)量和電路板面積并降低了系統(tǒng)成本。該系列芯片廣泛應(yīng)用于工控、安防、測(cè)量?jī)x表、消費(fèi)類儀表等諸多領(lǐng)域，是一款性價(jià)比很高的微處理器。其芯片引腳圖如圖1。

2.2串行接口電路
稱重傳感器輸出的微弱電信號(hào)，經(jīng)模擬電路放大、濾波等處理后，送入微處理器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，把經(jīng)計(jì)算和優(yōu)化處理的數(shù)字信號(hào)送上位PC機(jī)作進(jìn)一步分析，其串行接口電路圖如圖2。與上位PC機(jī)連接的接口端子采用Rs232的5條信號(hào)線，其中，Tx為PC的發(fā)送信號(hào)線，Rx為接收信號(hào)線，CGND為地線，RTs和DTR不產(chǎn)生信號(hào)，僅在初始化時(shí)產(chǎn)生高低電平，RTs設(shè)為+12V，DTR設(shè)為-12V。三極管的作用是使信號(hào)反相并輸出Rs232電平。

為保證檢測(cè)電路的可靠性和安全性，該接口電路采用了電氣隔離技術(shù)。實(shí)現(xiàn)電氣隔離有兩種方案：一種是通過電磁耦合，經(jīng)變壓器傳遞信號(hào)；第二種采用光電耦合，用光電器件傳遞信號(hào)。光電耦合器件具有質(zhì)量輕、應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，且具有良好的線性度和一定的轉(zhuǎn)換速度，在信號(hào)的檢測(cè)和傳輸中得到了廣泛應(yīng)用。圖2中應(yīng)用6N137光電隔離器，把發(fā)光二極管和光敏管組合封裝在一起，一方面實(shí)現(xiàn)了兩邊的電氣隔離，又能解決信號(hào)的匹配和傳輸問題，同時(shí)也減少了2P機(jī)對(duì)檢測(cè)電路的干擾。
3接口部分程序設(shè)計(jì)
程序設(shè)計(jì)分兩部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)采集和發(fā)送數(shù)據(jù)給2P機(jī)；2P機(jī)接收稱重?cái)?shù)據(jù)信息并作相應(yīng)處理。
3.1單片機(jī)串行口初始化及數(shù)據(jù)傳輸
單片機(jī)選用工作方式1，波特率設(shè)為9600，用1MHz晶振時(shí)，定時(shí)器T的初始值取為0FDH。系統(tǒng)選擇串行方式，0位UART，REN置為允許接收，單片機(jī)軟件流程如圖3。

4結(jié)語
本文設(shè)計(jì)的串行接口電路，不僅能保證信號(hào)高效、準(zhǔn)確地傳輸，而且其電氣隔離器件也能保證儀器的安全性和可靠性，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，可適用于多通路稱重信號(hào)的采集和傳輸中。
 

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