基于单片机的高精度称重系统的研制

　　1．3高精度A／D转换

　　称重传感器的输出为mV级的微弱信号，传统的测量方法是在A／D转换之前加一级高精度的放大器，电路复杂。AD7714是美国Analog Devices(AD)公司推出的24-位ADC家族AD771X系列中的新品，适用于低频、高精度工业级转换。该器件具有完整的模拟前端，可以直接测量传感器输出的直流微弱信号，转换精度达到24位无误码。采用三线串行口与微控制器连接，通过软件编程可以对增益、信号极性、输入通道作出设置。该芯片具有自校准、系统校准和背景校准功能，可以消除零点误差、满量程误差及温度漂移的影响。

　　1．4 通信接口

　　将单片机采集的重量数据传输到上位机，利用单片机的RXD，TXD接口连接到RS232串行口接收或发送数据和指令，但是单片机的TTL电平和RS232不兼容，因此使用了MAX232进行电平转换，其连接线图如图3所示。

　　1．5 语音提示模块

　　语音提示由ISD1400芯片控制，它有20秒的录放时间。预先将0～9、点、十、百、千克、克的语音存入ISD1400，单片机将实际测量的重量值通过该语音芯片经由扬声器发出。

　　2 软件设计

　　2．1 单片机软件编程

　　对于51系列单片机，目前常用的语言有汇编和单片机C语言。本系统下位机软件采用Keil C51程序编写。主要由主程序、读取重量子程序、键盘扫描和液晶显示子程序、语音提示子程序、串口发送和接收子程序等部分组成。流程图如图4所示。

　　读取重力量程序功能。启动A／D转换，将称重传感器测量的重量值转换成数字信号并读取到单片机内部。

　　串口发送和接收子程序功能。完成下位机和上位机的通信。单片机读取的温度和湿度值通过发送子程序发送给上位机并等待命令，收到命令后再继续进行测量。接收子程序通过接收上位机传输的命令进行系统自检、参数修正等。上位机的命令发送采用间隔10ms反复发送的方式，直到单片机将接收到的命令返回为止。如在 1s内单片机没有响应，则设置超时，系统复位单片机。