基于PIC18F4580的粮食称重系统设计
2．2 传感器及AD转换电路
负荷传感器作为系统信号采集的最前端，其性能直接决定了称重系统的准确性和稳定性。为了满足实际称重时的精度要求，本系统中选用四线电桥式压力传感器，敏感度为1 mV／V，精度等级为0．05、量程为1kg。
AD7799是一款高精度、宽动态范围、△-∑型3通道24位ADC，该芯片自带低噪声、可编程增益的仪表放大器，可以与mV级输出信号的传感器无缝相连，简化电路板设计，提高系统可靠性。此外片上可直接实现内部自校准、系统校准等，可以消除零点误差、满量程误差及温度漂移的影响，为系统软件设计提供方便。
AD7799在2．5 V参考电压，4．17 Hz刷新率，128倍增益时RMS噪声小于27 nV，如果采用敏感度为1 mV／V的传感器，在激励电压为5 V时的满量程输出为5 mV，若要达到0．1 g的精度，最小可分辨的电压为：
因此初步估算可以决定该AD芯片可以满足本系统中转换精度的要求。
实际模数转换部分的电路设计如图3所示，PIC18F4580通过三线SIP接口来读写片上寄存器，实现数据采样和标定等操作，其中AD7799上的SCK、MOSI、MISO信号分别与单片机上的RC3、RC4、RC5相连。数字和模拟部分的电源引脚都接上合适的去耦电容降低系统噪声。参考电压VREF+和VREF-由电源通过电阻分压后得到。差分信号输入端AIN1+及AIN1-通过无源低通滤波器后连接在负荷传感器的差分输出端。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/171921.htm
2．3 人机界面及USART电路
LCD显示采用QC12864B汉字图形点阵液晶显示模块，采用并行连接的方式。液晶工作电压及背光电源为5 V供电，数据线DB0-DB7与IC181 74580的RA口相连，控制线RS、RW、E与RE口相连。用来显示相关调试结果，加上单片机的部分RB口作为按键的输入组成人机界面。
USART电路采用MAX232进行电平转换以实现PIC18F4580与上位机之间电压及驱动电流的匹配。在实际调试中，需要通过USART接口向上位机发送数据以调试单片机的实际工作状态以及对AD采样数据进行分析和测试。
3 系统软件设计
系统软件设计采用HI-TECH公司针对PIC18系列设计的C语言编译器进行程序设计，该编译器支持多种数据变量类型和数据存储位置的设定，并能高效的压缩代码长度。提高系统的运行效率。
3．1 系统主程序设计
单片机系统在上电后主程序首先初始化单片机内部资源，包括各个IO的输入输出状态，默认输出值；SPI接口的采样点、数据输出对应的时钟沿、总线空闲时的时钟状态和工作速度；USART接口的工作速度(波特率)，片上定时器的定时长度。然后是初始化系统板上资源，包括AD工作状态的设定、AD的自标定，并对LCD屏内容清空并显示初始化界面。初始化完成后根据按键输入产生中断进入采集数据或系统标定，若没有中断则按照定时器设定的15 Hz来刷新LCD显示内容，并清除看门狗以防止程序跑飞。系统主程序流图如图4所示。
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