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隨著大型無線數(shù)傳電子吊稱在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、工礦企業(yè)的廣泛應(yīng)用，對電子吊稱的現(xiàn)場可操作性要求越來越高.近年來，電子技術(shù)的發(fā)展，特別是表面貼裝工藝的成熟以及回流焊機的廣泛應(yīng)用，為電子儀表向小型、便攜的方向發(fā)展提供了廣闊的空間，更為研制開發(fā)XK3190手持式稱重儀表提供了有力的技術(shù)支持.
1無線數(shù)傳電子吊稱的基本原理
1.1無線數(shù)傳電子吊稱的基本構(gòu)造及原理無線數(shù)傳電子吊稱的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示為增強設(shè)備的抗干擾能力，無線數(shù)字信號發(fā)射機采用調(diào)頻方式，在國家規(guī)定的450MHz和230MHz2個頻段內(nèi)對載波的頻率進行調(diào)制.無線數(shù)字信號發(fā)射機發(fā)出的信號即為調(diào)制后的數(shù)字重量信號.

圖1無線數(shù)傳電子吊稱基本結(jié)構(gòu)
無線數(shù)傳電子吊稱是利用壓變式傳感器受應(yīng)力后其變形與輸出電壓信號呈線性比例的特點來工作的.也就是說,通過壓變式傳感器可以將吊稱所承受的重力信號（輸入信號）轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺ㄝ敵鲂盘枺?，?jīng)過運算放大器放大和A/D轉(zhuǎn)換變換為數(shù)字信號，該數(shù)字信號經(jīng)調(diào)制后由信號發(fā)射機發(fā)出.
為避免發(fā)射機對外部設(shè)備的干擾，采用金屬外殼進行屏蔽.
1.2重量運算
1）標(biāo)定，即求比例系數(shù)K，可將其存儲于EEPROM中.
標(biāo)定系數(shù)K=標(biāo)準(zhǔn)重量/（相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)重量對應(yīng)A/D值-零點對應(yīng)A/D值）2）計算當(dāng)前重量.
當(dāng)前重量值=（當(dāng)前重量對應(yīng)的A/D值-零點對應(yīng)的A/D值）xK
2XK3190手持式稱重儀表的功能定位
1）    釆用內(nèi)置式無線接收機,接收距離可達100m;
2）    掉電后能保持儀表的狀態(tài)設(shè)定值（標(biāo)定數(shù)據(jù)與零點數(shù)據(jù)等）；
3）    人機對話接口釆用鍵盤方式，可以方便地進行吊稱的標(biāo)定設(shè)置及稱重等各項操作;
4）    釆用中文菜單顯示和操作模式，界面友好，操作方便.
3系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
該儀表控制系統(tǒng)主要由中央處理單元（CPU）、信號接收裝置（接收機）及輸入輸出接口3部分組成，系統(tǒng)硬件組成如圖2所示.
3.1中央處理單元
其核心部件釆用MCS—51系列單片機的89C55.該單片機為TQFP封裝模式，可提供256BRAM,20KB可電擦除1000次的程序存儲器，32個可編程I/O口（線）,3個16位定時/計數(shù)器，8個中斷源.工作頻率可在0MHz-30MHz之間選擇，具有低功耗和掉電2種工作模式.

圖2系統(tǒng)硬件組成框圖
3.2接收機
無線數(shù)傳電子吊稱稱體上配有無線發(fā)射機,發(fā)射機將吊稱上傳感器發(fā)出的重量信號調(diào)制后發(fā)出，當(dāng)XK3190手持儀表處于接收范圍內(nèi)時，儀表中的接收機將調(diào)制信號接收并解調(diào).解調(diào)同樣釆用調(diào)頻方式.解調(diào)后輸出信號（即圖2中A處）的波形為1kHz和2kHz
的方波.其中用8個2kHz的方波表示1位數(shù)字信號“1”,用4個1kHz的方波表示1位數(shù)字信號“0”（如圖3,圖4所示）.
整機的供電釆用3節(jié)鎳氫電池，供電電壓為3.6V,電池容量為1.2V.在供電系統(tǒng)中釆用升壓電路
TSP60111將3.6V的電壓升至5.0V后供給單片機以及液晶顯示器.整機耗電電流約為100mA,一組電池可使用10h左右.

圖38個2kHz的方波波形

圖44個1kHz的方波波形

3.3譯碼電路
信號譯碼電路釆用EXAR公司生產(chǎn)的XR2211,其作用是將1kHz和2kHz的方波信號轉(zhuǎn)化為“0”和“1”的數(shù)字信號并傳送給單片機89C55的串行接收口.圖2中B處的波形為代表"0”和"1”的方波.
3.4液晶顯示模塊
單片機89C55在串行口中接收到重量信號后對其進行運算和顯示變換,并將變換后的數(shù)據(jù)送往液晶顯示模塊進行顯示，顯示更新頻率為2次/s.
3.5鍵盤部分
鍵盤部分占用單片機,2口，釆用4x4矩陣.為了提高單片機CPU的使用效率，在軟件中釆用中斷掃描的方法取得鍵值，完成各鍵的功能.各鍵所實現(xiàn)的功能如表1所示.
3.6電源電路

整機的供電釆用3節(jié)鎳氫電池，供電電壓為3.6V,電池容量為1.2V.在供電系統(tǒng)中釆用升壓電路TSP60111將3.6V的電壓升至5.0V后供給單片機以及液晶顯示器.整機耗電電流約為100mA,一組電池可使用10h左右.

3.7EEPROM
這部分電路釆用X5045,其內(nèi)部有512B的EEPROM及看門狗定時器.主要有以下特點：1）具有可編程的看門狗定時器；2）直至Vcc=1V復(fù)位信號才有效；3）1MHz時鐘頻率；4）低功耗CMOS,10!A備用電流,3mA工作電流；5）2.7V~5.5V電源電壓；6）高可靠性，壽命周期10萬次,數(shù)據(jù)保存期為100a,ESD保護為所有引腳2000V.
3.8時鐘IC
時鐘IC釆用X1203芯片，該芯片自身帶有時鐘日歷電路和2個鬧鐘的實時時鐘，有以下特點：1）具有2個報警輸出，采用I2C兩線接口，數(shù)據(jù)傳輸速率可達400kHz；2）具有內(nèi)部切換電路的輔助電源輸入端；3）釆用低功耗CMOS結(jié)構(gòu)；4）可靠性強，壽命周期10萬次，數(shù)據(jù)保存期為100a.
4系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件由主程序、中斷服務(wù)程序和子程序3部分組成.為方便程序的使用與維護，程序全部釆用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計.主程序流程圖如圖5所示.

5結(jié)論
XK3190手持式稱重儀表釆用德國美卡諾公司生產(chǎn)的TUGUAN型手持機箱,外觀新穎大方.機芯電路板全部釆用貼片元件，以縮小整板的體積，且釆用回流焊機進行焊接，以提高加工效率和焊接的可靠性.此外，接收機釆用金屬外殼進行屏蔽，以避免外部設(shè)備對接收機的干擾，增強其抗干擾能力.實際測試表明，該儀表已達到國際計量組織OIML三級稱標(biāo)準(zhǔn)，可用于商業(yè)流通和貿(mào)易結(jié)算.現(xiàn)已投入生產(chǎn)，在實際應(yīng)用中體現(xiàn)了性能穩(wěn)定、測量準(zhǔn)確、抗干擾能力強、攜帶方便等特點，大大地提高了無線數(shù)傳電子吊稱的現(xiàn)場可操作性,得到了用戶的廣泛好評.
 

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