本文為大家帶來利用AT89S52型單片機智能電子稱系統設計。

AT89S52型單片機介紹

AT89S52是一個8位單片機，片內ROM全部采用FLASH ROM技術，與MCS-51系列完全兼容，它能以3V的超低電壓工作，晶振時鐘最高可達24MHz。AT89S52是標準的40引腳雙列直插式集成電路芯片，有4個八位的并行雙向I/O端口，分別記作P0、P1、P2、P3。第31引腳需要接高電位使單片機選用內部程序存儲器；第9引腳是復位引腳，要接一個上電手動復位電路；第40腳為電源端VCC，接+5V電源，第20引腳為接地端VSS，通常在VCC和VSS引腳之間接0.1μF高頻濾波電容。第18、19腳之間接上一個12MHz的晶振為單片機提供時鐘信號。

AT89S52型單片機引腳功能

引腳說明

VCC：電源電壓

P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，作為輸出口用時，每個引腳能驅動8個TTL邏輯門電路。當對0端口寫入1時，可以作為高阻抗輸入端使用。

當P0口訪問外部程序存儲器或數據存儲器時，它還可設定成地址數據總線復用的形式。在這種模式下，P0口具有內部上拉電阻。

在EPROM編程時，P0口接收指令字節，同時輸出指令字節在程序校驗時。程序校驗時需要外接上拉電阻。

P1口：P1口是一帶有內部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1口的輸出緩沖能接受或輸出4個TTL邏輯門電路。當對P1口寫1時，它們被內部的上拉電阻拉升為高電平，此時可以作為輸入端使用。當作為輸入端使用時，P1口因為內部存在上拉電阻，所以當外部被拉低時會輸出一個低電流（IIL）。

P2口：P2是一帶有內部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P2口的輸出緩沖能驅動4個TTL邏輯門電路。當向P2口寫1時，通過內部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。作為輸入口，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出電流（IIL）。

P2口在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數據存儲器（例如MOVX ＠ DPTR）時，P2口送出高8位地址數據。在這種情況下，P2口使用強大的內部上拉電阻功能當輸出1時。當利用8位地址線訪問外部數據存儲器時（例MOVX ＠R1），P2口輸出特殊功能寄存器的內容。當EPROM編程或校驗時，P2口同時接收高8位地址和一些控制信號。

P3口：P3是一帶有內部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P3口的輸出緩沖能驅動4個TTL邏輯門電路。當向P3口寫1時，通過內部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。作為輸入口，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出電流（IIL）。

P3口同時具有多種特殊功能，具體如下表所示：

RST：復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現兩個機器周期的高電平將使單片機復位。

ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許是一輸出脈沖，用以鎖存地址的低8位字節。當在Flash編程時還可以作為編程脈沖輸出（PROG）。 一般情況下，ALE是以晶振頻率的1/6輸出，可以用作外部時鐘或定時目的。但也要注意，每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE脈沖。

PSEN：程序存儲允許時外部程序存儲器的讀選通信號。當AT89C52執行外部程序存儲器的指令時，每個機器周期PSEN兩次有效，除了當訪問外部數據存儲器時，PSEN將跳過兩個信號。

EA/VPP：外部訪問允許。為了使單片機能夠有效的傳送外部數據存儲器從0000H到FFFH單元的指令，EA必須同GND相連接。需要主要的是，如果加密位1被編程，復位時EA端會自動內部鎖存。當執行內部編程指令時，EA應該接到VCC端。

XTAL1：振蕩器反相放大器以及內部時鐘電路的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。

電子秤的工作原理

當被稱物體放置在秤體的秤臺上時，其重量便通過秤體傳遞到稱重傳感器，傳感器隨之產生力－電效應，將物體的重量轉換成與被稱物體重量成一定函數關系（一般成正比關系）的電信號（電壓或電流等）。此信號由放大電路進行放大、經濾波后再由模/數（A/D）器進行轉換，數字信號再送到微處器的CPU處理，CPU不斷掃描鍵盤和各種功能開關，根據鍵盤輸入內容和各種功能開關的狀態進行必要的判斷、分析、由儀表的軟件來控制各種運算。運算結果送到內存貯器，需要顯示時，CPU發出指令，從內存貯器中讀出送到顯示器顯示，或送打印機打印。一般地信號的放大、濾波、A/D轉換以及信號各種運算處理都在儀表中完成。

電子秤設計的基本思路

將電子秤大致能劃分為三大部分，數據采集模塊、控制器模塊和人機交互界面模塊。其中數據采集模塊由壓力傳感器、信號的前級處理和A/D轉換部分組成。轉換后的數字信號送給控制器處理，由控制器完成對該數字量的處理，驅動顯示模塊完成人機間的信息交換。此外添加了一個過載、欠量報警提示的特殊功能。

部分電路

雙積分式A/D轉換電路

（它由積分器、比較器、模擬電子開關，積分電阻、積分電容、自動回零電阻、電容組成。其中VG是模擬地，VFR是基準電壓（相對于VG為負值），VX是檢測電壓）

主控電路的設計

P1口和P2.0～P2.6口作為地址總線，其中P1口作為低地址線和數據總線復用，P2.0～P2.6口做高地址線。P2.7作為62256的片選控制總線，ALE接鎖存器74LS373的使能端。P3.6和P3.7作為外部數據存儲器寫/讀選通信號輸出端分別接62256的/WE和/OE端。

主控電路圖如下：

信號處理電路

以下為濾波放大電路圖：

電容C5、C6用來濾除采樣信號電壓中的高頻噪聲，電容C7、C84用來濾除采樣信號電壓中的低頻噪聲。

前端信號處理電路設計如下圖

鍵盤輸入控制電路及LCD顯示電路

圖中P1.5口接/CS；P1.6口接CLK；P1.0口接DIO；P3.2口接/KEY，利用中斷0通知AT89S52讀數。

鍵盤控制芯片ZLG7289 控制鍵盤的掃描，當監測到有鍵按下后ZLG7289 的9腳便產生一個低電平通知單片機，單片機可以采用查詢或者中斷方式將數據通過P3.0口以串行方式讀入。

報警電路的設計

程序

1　主程序設計

uint max_weight;//最大稱量

uchar dsel;//分度值

uchar dp;//小數點

float beilv;//倍率

ulong zero_save;//傳感器零位值

}bdf;

uint code num_ten［4］={1，10，100，1000};

uchar code adcount2［4］={2，4，5};//數據處理進平均次數

uchar code tab_dsel［4］={1，2，5，10};//分度值表

//0 ， 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 ， 6 ， 7 ， 8 ， 9

uchar code tab［］={0xB7，0x03，0xD6，0xC7，0x63，0xE5，0xF5，0x83，0xF7，0xE7，

//A ， b ， C ， d ， E ， F ， 暗， - ， t ， P

0xF3，0x75，0xB4，0x57，0xF4，0xF0，0x00，0x40，0x74，0xF2，

//H ， L ， o ， J ， r ， n ， U， =， - i

0x73，0x34，0x55，0x07，0x50，0x51，0x37，0x44，0x04，0x01};

//顯示位碼表

//0， 1， 2， 3， 4， 5， 6

uchar code digit［］={0xfe，0xdf，0xef，0xfd，0xfb，0xbf，0xF7};//顯示位碼表

sbit P_OE =P2^1;//顯示控制

sbit P_LE =P2^0;

sbit buz0 =P3^6;//蜂鳴器

sbit buz1 =P3^7;

/******************************************************/

bit b_follow;//啟動零位跟蹤標記

bit b_serial;//串口發送完標記

bit b_followdelay;//第一次不進行零位跟蹤

bit b_steady;//穩定標記

void （* data task）（void）;//函數指針變量，接受下一步要做的任務

uint idata fendushu;//分度數

uchar weight_led［6］ ;//重量窗顯示緩存

uchar idata temp_var;

uchar weight_dp;//小數點位數

uchar fu_number;//負號顯示位置

uchar wdcount;//穩定計數

uchar adup_count;//異常值計數

uchar addcount3;//累加次數

extern void key_scan（void）;//按鍵掃描

extern void weight_disp（void）;//重量計算，超載報警

extern void start_set（void）;//單片機初始化設置

extern void adc （void）;//讀取AD值

extern void ad_processor（void）;//AD數據濾波處理

extern void fun_weight（void）;//正常稱重狀態

extern void bd_start（void）;//重量或電壓標定選擇

extern void dy_disp（void）;//電壓顯示

extern void led_disp（ulong temp，uchar num）;

extern uchar get_jiaoyan（uchar *address，uchar num）;//計算校驗字

extern void neima（void）;

void delay60ms（uchar time）;//40ms延時

void fendu_val（void）;//分度數運算

void check_canshu（void）;//讀參數，并校驗是否正確

void ver_disp（void）;//顯示版本號

void seg_check（void）;//筆畫檢測

/******************************************/

void main （void）

{

start_set（）; //單片機初始化

beep_time=3; //開機鳴叫

flash_num=6; //沒有閃爍位

spi_sys（）; //ad芯片初始化

check_canshu（）; //讀參數，并校驗是否正確

if（bdf.shuduval》2） //若是異常值，用默認值

bdf.shuduval=1;

addcount3=4;

bdf_dp_temp=bdf.dp; //保存小數點（標定修改參數時用）

bdf_dsel_temp=bdf.dsel;//保存分度值（標定修改參數時用）

key_scan（）; //標定按鍵掃描

switch（key_temp） //功能鍵處理函數

case 0xc0:b_biaoding=1;task=bd_start ; break;//

default：

bdf.dp=0;

ver_disp（）;//顯示版本號

seg_check（）;//筆畫檢測

fendu_val（）;//分度數運算

zero_current=ad_steady;//保存當前零位值

task=fun_weight;

break;

}

do

{ //主循環程序

adc（）; //A/D采樣

ad_processor（）;//數據處理

zero_follow（）; //零位跟蹤程序

neima（）; //內碼計算

weight_disp（）; //重量顯示

key_scan（）; //按鍵掃描

（* task）（）; //任務切換函數

while（1）;

/*****************************************************************/

void fendu_val（void）//分度數運算

{ uchar i;

ulong temp;

temp=（ulong）bdf.max_weight*num_ten［bdf_dp_temp］;

fendushu=temp/bdf.dsel;

i=fendushu/3000;

if （i==0）

i=1;

half_sel_bound=5/bdf.beilv;//半個分度的原始碼

follow_bound=i*half_sel_bound;//計算零位跟蹤時的原始碼，按3000分度

time_weight=200;

void ver_disp（void）//顯示版本號及最大量程

weight_led［0］=7;// 7

weight_led［1］=1;// 1

weight_led［2］=2;// 2

weight_led［3］=17;// -

weight_led［4］=0;// 0

weight_led［5］=5;// 5

fun_led=0xff;

delay60ms（15）;//40ms延時

beep_time=3;

led_disp（bdf.max_weight，5）;//顯示最大量程

weight_led［0］=15;// F

delay60ms（20）;//40ms延時

2、信號采樣與A/D轉換子程序的設計

extern uchar code adcount2［3］;

extern bit bAd;//已產生AD值

extern bit b_warnled;

extern bit b_steady;

extern bit b_up_last;

extern uchar adup_count;

extern ulong idata ad_steady;//AD數據處理后的穩定值

extern uchar add_count;//AD累加計數器

extern ulong idata add_val;//AD累加值

extern uchar wdcount;

extern uchar adup_count;//AD異常值計數

extern uchar addcount3;

extern ulong idata up_val;

extern ulong idata adval;//AD芯片采樣值

extern ulong idata lvbo［6］;

extern uchar idata follow_time;//零位跟蹤時間

extern uchar idata time_weight;//重量為0時，消隱時間

void time（void）;

ulong buf_left（ulong temp）;

/*******************************************/

//

void ad_processor（void）

{ ulong temp1;

ulong temp2;

uchar i;

bit b_up;

if（bAd）

bAd=0;

time（）;//時間計數器自減

//--------------------------------------------------------

adval=adval》》4;

add_val=add_val+adval;//傳感器累加濾波

add_count++;

if（add_count《addcount3）

return;

temp1=add_val/addcount3; //累加n次平均

add_count=0;

add_val=0;//傳感器累加清零

i=（uchar）（temp1》》16）+1;

3、鍵盤/顯示子程序設計

extern bit b_keyok;//有按鍵產生標記

extern bit b_longdown;//長按下標記

extern uchar key_num;//鍵值

extern uchar key_temp;//臨時鍵值

extern uchar key_count;//鍵長按計數

extern uchar key_dly;//鍵去抖動延時

extern uchar beep_time;//蜂鳴時間

void key_scan1（）;////按鍵松開或沒有按下處理

/****************************************************/

oid disp_t1（void） interrupt 3 using 1//顯示中斷程序

uchar temp;

TR1 =0;

P_OE=1;//高阻態，禁止輸出

if（（disp_number==（5-bdf.dp））&（bdf.dp！=0））//這一位是否有小數點

temp=0x08;//小數點段碼

else

temp=0;

if（disp_number==6）//指示燈顯示不用查表

P0=fun_led;//

if（（disp_number==fu_number）&&b_fuhao）

temp=temp|0x40;

if（（disp_number==flash_num）&b_flash）//是否有閃爍位

P0=0x0;

P0=tab［weight_led［disp_number］］|temp;//查表取段碼

P_LE=1;

P_LE=0;//573鎖存段碼

P0=digit［disp_number］;//送位碼

P_OE=0;//573輸出有效

disp_number++;

if（disp_number==7）//是否顯示最后一位

disp_number=0;

if（beep_time）//是否要鳴叫

if（！TR0）

{buz0=~buz1;TR0 =1;}

beep_time--;

{TR0=0;buz0=1;buz1=1;}//不鳴叫時置高，減小電流

if（key_dly）//按鍵去抖動延時

key_dly--;

if（flash_num《6）

if（flash_time）//閃爍計時

flash_time--;

{ b_flash=！b_flash;flash_time=20;}//時間到，置閃爍標記

TH1 =0xf8;

TL1 =0x18;

TR1 =1 ;