用ICL7135做数字电子秤

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ICL7135 AD转换工作原理

ICL7135 A/D转换工作原理[日期:2009-01-05 ] [来源:net 作者:佚名] [字体：大中小] (投递新闻)一、概述、特点7135是采用CMOS工艺制作的单片4 1/2位A/D转换器，只要附加译码器，数码显示器，驱动器及电阻电容等元件，就可组成一个满量程为2V的数字电压表。

7135主要特点如下：1 在每次A/D转换前，内部电路都自动进行调零操作。

2 在±2000字（2V满量程）范围内，保证转换精度±1字。

3 具有自动极性转换功能。

4 输出电流典型值1PA。

5 所有输出端和TTL电路相容。

6 有过量程（OR)和欠量程（UR)标志信号输出，可用作自动量程转换的控制信号。

7 输出为动态扫描BCD码。

8 对外提供六个输入,输出控制信号(R/H,BUSH,ST,POL,OR,UR),因此除用于数字电压表外,还能与异步接收/发送器,微处理器或其它控制电路连接使用。

9 采用28外引线双列直插式封装，外引线功能端排列如图所示。

各外引线功能端文字符号说明如下：V- ——负电源端，V——外接基准电压输入端，AGND——模拟地，INT——积分器输出，外接积分电容（Cint)端，AZ——外接调零电容（Caz)端，BUF——缓冲器输出，外接积分电阻（Rint)端，Rr+、Rr-——外接基准电压电容（Cr)端，INTO、INHI——被测电压（低、高）输入端，V+——正电源端，D5、D4、D3、D2、D1——位扫描选通信号输出端，其中D5（MSD）对应万位数选通，其余依次为D4、D3、D2、D1（LSD，个位），B8、B4、B2、B1——BCD码输出端，采用动态扫描方式输出，BUST——指示积分器处于积分状态的标志信号输出端，CLK——时钟信号输入端，DGNG——数字电路接地端，R/H——转换/保持控制信号输入端，ST——选通信号输出端，主要用作外部寄存器存放转换结果的选通控制信号，OR——过量程信号输出端，UR——欠量程信号输出端。

ICL7135的两种使用方法

ICL7135的两种使用方法一：传统使用方法ＩＣＬ７１３５精度高、抗干扰性能好、价格低，应用十分广泛。

本文介绍ＩＣＬ７１３５的引脚定义、主要特性及其与单片机的接口。

１．ＩＣＬ７１３５的引脚功能及主要特性ＩＣＬ７１３５是双斜积分式４位半单片Ａ／Ｄ转换器，２８脚ＤＩＰ封装。

其引脚功能如下：{1}脚（Ｖ－）－５Ｖ电源端；{2}脚（ＶＲＥＦ）基准电压输入端；{3}脚（ＡＧＮＤ）模拟地；{4}脚（ＩＮＴ）积分器输入端，接积分电容；{5}脚（ＡＺ）积分器和比较器反相输入端，接自零电容；{6}脚（ＢＵＦ）缓冲器输出端，接积分电阻；{7}脚（ＣＲＥＦ＋）基准电容正端；{8}脚（ＣＲＥＦ－）基准电容负端；{9}脚（ＩＮ－）被测信号负输入端；{10}脚（ＩＮ＋）被测信号正输入端；{11}脚（Ｖ＋）＋５Ｖ电源端；{12}、{17}～{20}脚（Ｄ１～Ｄ５）位扫描输出端；{13}～{16}脚（Ｂ１～Ｂ４）ＢＣＤ码输出端；{21}脚（ＢＵＳＹ）忙状态输出端；{22}脚（ＣＬＫ）时钟信号输入端；{23}脚（ＰＯＬ）负极性信号输出端；{24}脚（ＤＧＮＤ）数字地端；{25}脚（Ｒ／Ｈ）运行／读数控制端；{26}脚（ＳＴＲ）数据选通输出端；{27}脚（ＯＲ）超量程状态输出端；{28}脚（ＵＲ）欠量程状态输出端。

ＴＣＬ７１３５的主要性能特点为：１）输入阻抗达１０９Ω以上，对被测电路几乎没有影响；２）自动校零；３）有精确的差分输入电路；４）自动判别信号极性；５）有超、欠压输出信号６）采用位扫描与ＢＣＤ码输出。

２．ＩＣＬ７１３５与单片机的接口１）电路原理图１是ＩＣＬ７１３５与单片机的接口电路。

图中Ｃ１、Ｒ２是积分元件，Ｃ２是自零电容，Ｃ３是基准电容；Ｒ３、Ｃ５组成标准输入滤波网络；Ｒ４、Ｃ９、Ｄ１、Ｄ２组成输入过压保护电路；ＲＰ１为基准电压调整电位器，可根据要显示的满度值选择基准电压的大小，这里设计为１．００００Ｖ，它们的关系是：满度值为基准电压的两倍。

《检测技术》课程设计-基于应变片的电子秤设计

AT89C51简介 (17)1、2、背景介绍质量是测量领域中的一个重要参数，称重技术自古以来就被人们所重视。

秤是最普遍、最普及的计量设备，电子秤取代机械秤是科技发展的必然规律。

低成本、高智能的电子秤无疑具有极其广阔的市场前景。

60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，衡器技术在不断进步和提高。

从世界水平看，衡器技术已经经历了四个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤电子秤是日常生活中常用的衡量器件，广泛应用于超市、大中型商场。

电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。

相比于传统的机械式称量工具，电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点。

我们所要研究的任务是：基于应变片的电子秤设计，称重范围0～10Kg,满量程量误差不大于 0.005Kg，同时具有自动去皮计算物重，并能计价，具有键盘、显示功能。

3、方案设计首先是通过压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。

输出电压信号通常很小，需要通过前端信号处理电路进行准确的线性放大。

放大后的模拟电压信号经A/D转换电路转换成数字量被送入到主控电路的单片机中，再经过单片机控制译码显示器，从而显示出被测物体的重量。

我们的设计原则是：采用模块化的设计方法，各模块、部分也尽量应用集成芯片，这样及保证了精度有可使设计简单化。

按照设计的基本要求，系统可分为三大模块，数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。

其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。

转换后的数字信号送给控制器处理，由控制器完成对该数字量的处理，驱动显示模块完成人机间的信息交换。

电子秤模块设计图2.1、传感器的选择传感器的定义：能感受规定的被测量，并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。

通常传感器由敏感元件和转换元件组成。

其中敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分，转换部分指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。

icl7135中文资料 (2)

A/D转换器I C L7135中文(一)ICL7135功能介绍??ICI7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用器的启动/停止.图11CL7135时序ICL7135引脚图ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示????????????图21CL7135芯片引脚ICL7135引脚功能及含义如下:(1)与供电及电源相关的引脚(共7脚).-V:ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;.+V:ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;.DGND:数字地,ICL7135正,负电源的基准;.REF:参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF);.AC:模拟地,典型应用中,与DGND(数字地)"一点接地";.INHI:模拟输入正;.INLO:模拟输入负,当模拟信号输入为单端对地时,直接与AC相连.(2)与控制和状态相关的引脚(共12脚).CLKIN:时钟信号输入.当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s fcp=1MHz时,转换速度为25次/s..REFC+:外接参考电容正,典型值1μF..REFC-:外接参考电容负..BUFFO:缓冲放大器输出端,典型外接积分电阻..INTO:积分器输出端,典型外接积分电容..AZIN:自校零端..LOW:欠量程信号输出端,当输入信号小于量程范围的10%时,该端输出高电平..HIGH:过量程信号输出端,当输入信号超过计数范围(20001)时,该端输出高电平..STOR:数据输出选通信号(负脉冲),宽度为时钟脉冲宽度的一半,每次A/D转换结束时,该端输出5个负脉冲由高到低的BCD码数据(5位),该端用于将转换结果打到并行I/O接口..R/H:自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电结束后需输入一个大于300ns的正脉冲,才能启动下一次转换..POL:极性信号输出,高电平表示极性为正..BUSY:忙信号输出,高电平有效.正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低.(3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚).B8～B1:BCD码输出.B8为高位,对应BCD码;.D5:万位选通;.D4～D1:千,百,十,个位选通.电源电压V+ +6V 温度范围0℃to70℃V- -9V 热电阻PDIP封装qJA(℃/W)55模拟输入电压V+toV- 最大结温150℃参考输入电压V+toV- 最高储存温度范围-65℃to150℃时钟输入电压GNDtoV+ICL7135外接阻容的典型应用如图3所示.由于单片机资源的宝贵,如果采用MCl4433的接口方法,将占用8条以上端口线,下面重点介绍一种利用BUS 的"转换"方式,大大地减少了对单片机资源的占用.???图3ICL7135典型应用ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码.本节采用另法,重点推荐采用计数法进行A/D"转换"的方法.ICL7135与MCS-51连接如图4所示.????????????图41CL7135与MCS51连接(1)硬件连接.设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚.CD4040是由1发器组成的串行二进制计数器/分频器,有12个分频输出端,Q1～Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD404入,输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限.CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0.004mS,由于一次转换最多需(10001+10000+20001)=40002个脉冲,故需0.004×40002≈160ms,因此ICL7135的转换速度为6.25次/s.选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰MCS-51的16位计数器能一次计数A/D"转换"的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲).在fosc=6MHz情况下,8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,时钟频率250kHz大了1倍.在满刻度电压输入时,定时器计数值应为30001×2=60002,不超过MCS-51的16大可计数值(216),故在BUSY高电平期间,计数器计数值除以2,再减去10000(2710H),余数就是被测电压的数(2)程序设计.假定将转换的结果(二进制)存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位.程序清单如下:JBP3.2,$;等待BUSY变低(A/D转换结束)MOVTL0,#0MOVTHO,#0;16位计数器初值清0MOVTMOD,#01H;TO定时,方式1(16位定时)JNBP3.2,$;等待BUSY变高(A/D转换开始)SETBTR0;启动定时JBP3.2,$;等待A/D结束CLRTR0;停定时CLRCMOVA,THORRCA;高位除以2MOVR3,A;存高位MOVA,TL0RRCA;低位除以2MOVR2,A;存低位CLRCSUBBA,#10H;低位减10HMOVR2,AMOVA,R3SUBBA,#27H;高位减27HMOVR3,ARET提示:现在市场上许多常见的4位半数字万用表就是采用类似上述转换芯片???图5UART接口电路?????图6UART接口电路???????图7典型应用示意图?????????????????????图8驱动液晶显示器电路图位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路?????????????????图941/2图10ICL7135的8255，80C48接口电路??????图11LM311时钟源ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路A/D转换器ICL7135中文资料(一)ICL7135功能介绍??ICI7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用器的启动/停止.图11CL7135时序ICL7135引脚图ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示????????????图21CL7135芯片引脚ICL7135引脚功能及含义如下:(1)与供电及电源相关的引脚(共7脚).-V:ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;.+V:ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;.DGND:数字地,ICL7135正,负电源的基准;.REF:参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF);.AC:模拟地,典型应用中,与DGND(数字地)"一点接地";.INHI:模拟输入正;.INLO:模拟输入负,当模拟信号输入为单端对地时,直接与AC相连.(2)与控制和状态相关的引脚(共12脚).CLKIN:时钟信号输入.当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s fcp=1MHz时,转换速度为25次/s..REFC+:外接参考电容正,典型值1μF..REFC-:外接参考电容负..BUFFO:缓冲放大器输出端,典型外接积分电阻..INTO:积分器输出端,典型外接积分电容..AZIN:自校零端..LOW:欠量程信号输出端,当输入信号小于量程范围的10%时,该端输出高电平..HIGH:过量程信号输出端,当输入信号超过计数范围(20001)时,该端输出高电平..STOR:数据输出选通信号(负脉冲),宽度为时钟脉冲宽度的一半,每次A/D转换结束时,该端输出5个负脉冲由高到低的BCD码数据(5位),该端用于将转换结果打到并行I/O接口..R/H:自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电结束后需输入一个大于300ns的正脉冲,才能启动下一次转换..POL:极性信号输出,高电平表示极性为正..BUSY:忙信号输出,高电平有效.正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低.(3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚).B8～B1:BCD码输出.B8为高位,对应BCD码;.D5:万位选通;.D4～D1:千,百,十,个位选通.电源电压V+ +6V 温度范围0℃to70℃V- -9V 热电阻PDIP封装qJA(℃/W)55模拟输入电压V+toV- 最大结温150℃参考输入电压V+toV- 最高储存温度范围-65℃to150℃时钟输入电压GNDtoV+ICL7135外接阻容的典型应用如图3所示.由于单片机资源的宝贵,如果采用MCl4433的接口方法,将占用8条以上端口线,下面重点介绍一种利用BUS 的"转换"方式,大大地减少了对单片机资源的占用.???图3ICL7135典型应用ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码.本节采用另法,重点推荐采用计数法进行A/D"转换"的方法.ICL7135与MCS-51连接如图4所示.????????????图41CL7135与MCS51连接(1)硬件连接.设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚.CD4040是由1发器组成的串行二进制计数器/分频器,有12个分频输出端,Q1～Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD404入,输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限.CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0.004mS,由于一次转换最多需(10001+10000+20001)=40002个脉冲,故需0.004×40002≈160ms,因此ICL7135的转换速度为6.25次/s.选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰MCS-51的16位计数器能一次计数A/D"转换"的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲).在fosc=6MHz情况下,8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,时钟频率250kHz大了1倍.在满刻度电压输入时,定时器计数值应为30001×2=60002,不超过MCS-51的16大可计数值(216),故在BUSY高电平期间,计数器计数值除以2,再减去10000(2710H),余数就是被测电压的数(2)程序设计.假定将转换的结果(二进制)存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位.程序清单如下:JBP3.2,$;等待BUSY变低(A/D转换结束)MOVTL0,#0MOVTHO,#0;16位计数器初值清0MOVTMOD,#01H;TO定时,方式1(16位定时)JNBP3.2,$;等待BUSY变高(A/D转换开始)SETBTR0;启动定时JBP3.2,$;等待A/D结束CLRTR0;停定时CLRCMOVA,THORRCA;高位除以2MOVR3,A;存高位MOVA,TL0RRCA;低位除以2MOVR2,A;存低位CLRCSUBBA,#10H;低位减10HMOVR2,AMOVA,R3SUBBA,#27H;高位减27HMOVR3,ARET提示:现在市场上许多常见的4位半数字万用表就是采用类似上述转换芯片???图5UART接口电路?????图6UART接口电路???????图7典型应用示意图?????????????????????图8驱动液晶显示器电路图?????????????????图94位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路1/2图10ICL7135的8255，80C48接口电路??????图11LM311时钟源ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路。

基于STM32和ICL7135的数字电压表设计

基于STM32和ICL7135的数字电压表设计一、引言数字电压表是电子技术领域中常见的测量仪器，用于测量电路中的电压值。

随着科技的不断发展，数字电压表逐渐取代了传统的模拟电压表，成为实验室和工程师必备的测量工具。

基于STM32和ICL7135的数字电压表设计，具有精准的测量能力、可编程性强、数据处理速度快等优点，被广泛应用于各种领域。

二、STM32介绍STM32是STMicroelectronics公司推出的一系列基于ARM Cortex-M内核的32位单片机，广泛应用于工业控制、通信、汽车电子等领域。

STM32系列单片机具有丰富的外设、低功耗、高性能等特点，适合用于数字电压表的设计中。

三、ICL7135介绍ICL7135是美国Intersil公司生产的一款精密数字A/D转换器，具有16位精度、4½位显示能力、3.5位/秒的转换速率等特点。

ICL7135广泛应用于仪器仪表、电能表、工业控制等领域，是设计数字电压表的理想芯片之一。

1. 系统框图基于STM32和ICL7135的数字电压表主要由STM32单片机、ICL7135芯片、显示模块、按键模块等组成，系统框图如下图所示。

```（插入系统框图）```2. 系统设计（1）STM32与ICL7135的连接将ICL7135的数字输出端与STM32的GPIO口连接，用于传输A/D转换后的数据；将ICL7135的模拟输入端与待测电压相连接，用于进行电压测量；将ICL7135的控制端与STM32的GPIO口连接，用于控制ICL7135的工作模式。

通过这样的连接方式，实现了STM32与ICL7135的数据交换和控制。

（2）数字显示模块设计数字显示模块采用LED数码管进行显示，由驱动芯片控制LED数码管的显示。

通过STM32的GPIO口与LED驱动芯片连接，实现对LED数码管的驱动和控制。

（3）按键输入模块设计按键输入模块用于设置测量范围、校准电压表、切换工作模式等操作。

电子秤毕业设计论文

多功能电子称作者：xxx摘要：该设计以51系列单片机AT89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。

在设计系统时，为了更好地采用模块化设计法，分步的设计各个单元功能模块，系统的硬件部分可以分为最小系统、数据采集、人机交互界面和系统电源四大部分。

最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器；数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D 转换部分组成，包括运算放大器AD620和A/D转换器ICL7135；人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示，主要使用ZLG7289键盘控制芯片和OCM4x8C显示器，可以方便的输入数据和直观的显示中文。

系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。

软件部分应用单片机C语言进行编程，实现了该设计的全部控制功能。

该电子秤可以实现基本的称重功能（称重范围为0～9.999Kg，重量误差不大于±0.005Kg）,并发挥部分的显示购物清单的功能，可以设置日期和设定十种商品的单价，还具有超量程和欠量程的报警功能。

整个系统结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。

关键词：单片机；采样电路；A/D转换器；液晶显示ABSTRACT：The design is based on the microcontroller AT89S52 system as the core to carry out the basic control function of the electronics steelyard. While designing the system, I adopt the mold piece method to divide the hardware of the system into four parts: the minimum system, sampling circuit, I/O interface and the system power supply. The minimum system mainly includes the AT89S52 and the expanded exterior data memory. Sampling circuit is comprised of a pressure sensor, a differential measuring amplifier AD620 and a A/D converter ICL7135. With the usage of ZLG7289 keyboard control chip and OCM4*8C display, we complete the function of the key board input and the LCD manifestation. The power supply system selects the LM317 and LM337 to design the electric circuit to provide the needed power supply. The software part applies a machine C language to carry out all control function. The electronic steelyard can weigh the scope as 0～9.999Kgs, and the weigh error margin is no bigger than ±0.005Kgs. It also has many other functions, such as displaying the shopping detailed list, setting the date and ten kinds of unit prices of merchandise and overweighing alarm. The whole system is simple, well-found, convenient to use and has high accuracy and certain development value.Key words：microcontroller; sampling circuit; A/D converter;LCD Manifestation目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2选题背景与意义 (2)1.3 研究现状 (2)1.3.1 影响因素 (2)1.3.2产品质量 (3)1.3.3发展方向 (3)1.3.4电子秤的智能化 (3)1.4 本文的结构 (4)第二章系统方案的设计 (5)2.1 电子秤的设计要求 (5)2.1.1 基本要求 (5)2.1.2 发挥部分 (5)2.1.3 创新部分 (5)2.2 系统工作原理及设计基本思路 (5)2.2.1 系统工作原理 (5)2.2.2 系统设计基本思路 (6)2.3 系统总体设计方案比较与论证 (6)2.4 单片机的选型 (8)2.5 数据采集部分的方案确定 (9)2.5.1 传感器 (9)2.5.2 前级放大器部分 (12)2.5.3 A/D转换器 (15)2.6 人机交互部分 (17)2.6.1 键盘输入 (17)2.6.2 输出显示 (17)2.7 系统电源 (18)2.8 具体实施方案简介 (20)第三章系统硬件设计 (22)3.1 基于AT89S52的主控电路 (22)3.1.1 芯片介绍 (22)3.1.2 主控电路 (26)3.2 基于ICL7135的前端信号处理电路 (27)3.2.1 芯片介绍 (27)3.2.2 信号处理电路 (30)3.3 人机交互界面 (33)3.3.1 键盘控制电路 (33)3.3.2 液晶显示电路 (35)3.4 系统电源 (37)3.4.1 芯片介绍 (37)3.4.2 电源电路 (38)3.5 报警电路 (40)第四章软件流程 (41)4.1 主程序流程图 (41)4.2 主要中断程序流程图 (42)第五章结论 (44)致谢 (46)参考文献 (47)附录A：英文资料 (48)附录B：英文资料翻译 (55)附录C：原理图 (62)附录D：Pcb板图 (63)附录E：元器件清单 (64)第一章绪论1.1引言质量是测量领域中的一个重要参数，称重技术自古以来就被人们所重视。

ICL7135的串行采集方式在单片机电压表中的应用

ICL7135的串行采集方式在单片机电压表中的应用ICL7135的串行采集方式在单片机电压表中的应用摘要：介绍了对A/D芯片ICL7135进行串行数据采集的具体方法，同时利用该方式结构简单、编程简洁、占用单片机资源少的特点，给出了用ICL7135与AT89C52单片机构成电压表系统的硬件和软件设计方法。

关键词：单片机ADC电压表ICL7135在常用的A/D转换芯片（如ADC0809、ICL7135、ICL7109等）中，ICL7135与其余几种有所不同，它是一种四位半的双积分A/D转换器，具有精度高（精度相当于14位二进制数）、价格低廉、抗干扰能力强等优点。

通常情况下，设计者都是用单片机来并行采集ICL7135的数据，本文介绍用单片机串行方式采集ICL7135的数据以实现单片机电压表和小型智能仪表的设计方案。

1ICL7135的串行工作方式1.1ICL7135的测量周期ICL7135的测量周期包括下列四相（节拍）：（1）AUTO-ZERO（自动调零）相在该相时，内部IN+和IN-输入与引脚断开，且在内部连接到ANLG-COMMON，基准电容被充电至基准电压，系统接成闭环并为自动调零（AUTOZERO）电容充电以补偿缓冲放大器、积分器和比较器的失调电压。

此时，自动调零精度令受系统噪声的限制，以输入为基准的总失调小于10μV。

（2）SINGAL-INTEGRATE（信号积分）相在该相，自动调零环路被打开，内部的IN+和IN-输入被连接至外部引脚。

在固定的时间周期内，这些输入端之间的差分电压被积分。

当输入信号相对于转换器电源不反相（NO-RETURN）时，IN-可直接连接至ANJG-COMMON以便输出正确的共模电压。

同时，在这一相完成的基础上，输入信号的极性将被系统所记录。

（3）DEINTEGRATE（去积分）相该相的基准用于完成去积分（DEINTEGRATE）任务，此时内部IN-在内部连接ANLG-COMMON，IN+跨接至先前已充电的基准电容，所记录的输入信号的极性可确保以正确的极性连接至电容以使积分器输出极性回零。

智能电子秤设计

1系统方案设计1.1 电子秤的组成结构1.1.1电子秤的基本结构电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量（重量）的测量仪器，也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。

不管根据什么原理制成的电子秤均由以下三部分组成：（1）承重、传力复位系统它是被称物体与转换元件之间的机械、传力复位系统，又称电子秤的秤体，一般包括接受被称物体载荷的承载器、秤桥结构、吊挂连接部件和限位减振机构等。

(2)称重传感器即由非电量（质量或重量）转换成电量的转换元件，它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。

按照称重传感器的结构型式不同，可以分直接位移传感器（电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等）和应变传感器（电阻应变式、声表面谐振式）或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。

对称重传感器的基本要求是：输出电量与输入重量保持单值对应，并有良好的线性关系；有较高的灵敏度；对被称物体的状态的影响要小；能在较差的工作条件下工作；有较好的频响特性；稳定可靠。

(3)测量显示和数据输出的载荷测量装置即处理称重传感器信号的电子线路（包括放大器、模数转换、电流源或电压源、调节器、补尝元件、保护线路等）和指示部件（如显示、打印、数据传输和存贮器件等）。

这部分习惯上称载荷测量装置或二次仪表。

在数字式的测量电路中，通常包括前置放大、滤滤、运算、变换、计数、寄存、控制和驱动显示等环节。

1.1.2电子秤的工作原理当被称物体放置在秤体的秤台上时，其重量便通过秤体传递到称重传感器，传感器随之产生力－电效应，将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系(一般成正比关系)的电信号(电压或电流等)。

此信号由放大电路进行放大、经滤波后再由模/数（A/D）器进行转换，数字信号再送到微处器的CPU处理，CPU不断扫描键盘和各种功能开关，根据键盘输入内容和各种功能开关的状态进行必要的判断、分析、由仪表的软件来控制各种运算。

基于51单片机的电子秤的设计整理资料

学号：毕业设计GRADUATE THESIS论文题目：基于51单片机的电子秤的设计学生姓名：专业班级：学院：指导教师：年月日第一章功能说明本设计系统以单片机AT89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。

在设计系统时，为了更好地采用模块化设计法，分步设计了各个单元功能模块。

系统的硬件部分包括最小系统部分、数据采集部分、人机交互界面和系统电源四大部分。

最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器；数据采集部分由称重传感器，信号的前期处理和A/D 转换部分组成，包括运算放大器AD620和A/D转换器ICL7135；人机界面部分为键盘输入，四位LED数码显示器，可以直观的显示重量的具体数字以及方便的输入数据，使用方便；系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。

系统的软件部分应用单片机C语言进行编程，实现了该设计的全部控制功能。

本系统设计结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。

称重传感器原理即由非电量（质量或重量）转换成电量的转换元件，它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。

传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。

基于ICL7135的温度控制仪

见图１。）
实际应用中，多采用Ｉ７５与单片机的串行接ＣＬ１３口电路，本文对其进行分析并给出了相应的软、硬件设计，大大节约Ｃ可ＰＵ的接口资源，简化电路设计。
图１温控仪原理框图
２１温度信号转换部份。。
当系统工作时，被控对象的温度通过ＰＴ１０铂电阻０进行测量，温度信号转换为与之成比例的电阻值，将热
２工作原理
收稿日期：１ —１ — ２１１００７
自化术与用２１年０第１期动技应》０１第３卷２
行业应用与 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 流
ｎｕｔｉｌｄｓｒＡｐｉａｉｓａｎｍｍｕｉａｉｓａｐｌｔｃｏｎｄＣｏｎｃｔｏｎ
基于Ｉ７Ｌ５的温度控制仪Ｃ１３
Ａｂｓｒｃ：ＴｈａｄｒｓｂｓｄｏｔａｔｅｈｒｗａｅｉａｅｎＡＴ８Ｃ５ＷＤ，ｔｉｏｐｓｄｏｅｂａｄ，９５ＩｓｃｍｏｅｆｋｙｏｒｓＬＥＤｉｐａｉｃｉ，ｈｙｔｍｆｓｎｌ — ｈｐｄｓｌｙｃｒｕｔｔｅｓｓｅｏｉｇｅｃｉｍｉｒｃｍｐｕｅ，ｅｉｏａｅｔｕｆｃｎｒｌｓｇｓｔｅｓｎｏｆＰ０ａｄｉ’ ｃｏｏｔｒｔｓｌｔｄｏｕｐｔｏｔｏｉｎ，ｈｅｓｒｏＴ１ｎｔＳＡＤｏｖｒｅｉｃｉ．ｅａｐｌａｉｎｏｈｏ０ｃｎｅｔｒｃｒｕｔＴｈｐｉｔｆｃｏｓｎｌｈｐｉｏｎｃｅｔＣＬ７１５ｂｓｒａｎｅｆｃ，ｉｈｓｖｓｔｅＩｔｒａｅｆｉｇｅｃｉｓｃｎｅｔｄｗｉＩｈ３ｙｅｉｌｔｒａｅｗｈｃａｅｎｅｆｃｓｏＵ，ｉｌｙｄｓｇｎｈｉｈＣＰｓｍｐｉｅｉｎａｄｔｅＡＤｆｃｎｅｔｒｐｅｉｉｎｉｉｈ．ｔａｅｔｉｉｎｆｃｎｅｔｈｅｉｎｒｏｏｖｒｅｒｃｓｏｓｈｇＩｓｃｒａｎｓｇｉｉａｃｏｔｅｄｓｇｅｆＳＣＭ．ｈＫｅｒｓｓｎｌ — ｈｐｍｉｒｃｍｐｔｒＡＤｏｖｒｅ；ｒｑｅｃｉｉｅ；ｅｅａｕｅｃｎｒｙｗｏｄ：ｉｇｅｃｉｃｏｏｕｅ；ｃｎｅｔｒｆｅｕｎｙｄｖｄｒｔｍｐｒｔｒｏｔｏｌ

ICL7135的使用方法

ICL7135的两种使用方法一：传统使用方法ＩＣＬ７１３５精度高、抗干扰性能好、价格低,应用十分广泛。

本文介绍ＩＣＬ７１３５的引脚定义、主要特性及其与单片机的接口。

１．ＩＣＬ７１３５的引脚功能及主要特性ＩＣＬ７１３５是双斜积分式４位半单片Ａ／Ｄ转换器,２８脚ＤＩＰ封装。

其引脚功能如下：{1}脚（Ｖ－）－５Ｖ电源端;{2}脚（ＶＲＥＦ）基准电压输入端;{3}脚（ＡＧＮＤ）模拟地;{4}脚（ＩＮＴ）积分器输入端,接积分电容;{5}脚（ＡＺ）积分器和比较器反相输入端,接自零电容;{6}脚（ＢＵＦ）缓冲器输出端,接积分电阻;{7}脚（ＣＲＥＦ＋）基准电容正端;{8}脚（ＣＲＥＦ－）基准电容负端;{9}脚（ＩＮ－）被测信号负输入端;{10}脚（ＩＮ＋）被测信号正输入端;{11}脚（Ｖ＋）＋５Ｖ电源端;{12}、{17}～{20}脚（Ｄ１～Ｄ５）位扫描输出端;{13}～{16}脚（Ｂ１～Ｂ４）ＢＣＤ码输出端;{21}脚（ＢＵＳＹ）忙状态输出端;{22}脚（ＣＬＫ）时钟信号输入端;{23}脚（ＰＯＬ）负极性信号输出端;{24}脚（ＤＧＮＤ）数字地端;{25}脚（Ｒ／Ｈ）运行／读数控制端;{26}脚（ＳＴＲ）数据选通输出端;{27}脚（ＯＲ）超量程状态输出端;{28}脚（ＵＲ）欠量程状态输出端。

ＴＣＬ７１３５的主要性能特点为：１）输入阻抗达１０９Ω以上,对被测电路几乎没有影响;２）自动校零;３）有精确的差分输入电路;４）自动判别信号极性;５）有超、欠压输出信号６）采用位扫描与ＢＣＤ码输出。

２．ＩＣＬ７１３５与单片机的接口１）电路原理图１是ＩＣＬ７１３５与单片机的接口电路。

图中Ｃ１、Ｒ２是积分元件,Ｃ２是自零电容,Ｃ３是基准电容;Ｒ３、Ｃ５组成标准输入滤波网络;Ｒ４、Ｃ９、Ｄ１、Ｄ２组成输入过压保护电路;ＲＰ１为基准电压调整电位器,可根据要显示的满度值选择基准电压的大小,这里设计为１．００００Ｖ,它们的关系是：满度值为基准电压的两倍。

巧用单片机制作智能电子秤

巧用单片机制作智能电子秤电子秤因称量准确、读数直观、使用方便而深受人们的欢迎。

用单片机技术制作的智能电子秤电路板组件与称重传感器配合即可进行物体的称量。

现将本款称重传感器的技术参数及智能电子秤电路板组件介绍如下。

一、称重传感器技术参数从以上参数可以看出，这是一款性能优良的称重传感器，其称重范围是0～3Kg。

二、电路原理下图电路中，传感器放大电路选用了CMOS四运放LMC660AIM，具有极低的输入偏置电流(典型值为2fA)和高达126dB的电压增益、单电源供电，很适合作为称重传感器的放大电路。

本电路只使用了四运放中的一只即IC1A，其他三只运放为防止干扰将其接成电压跟随器形式，并将其同相输入端接地。

显示模块也可由常用的数字电路CD4094构成，电路如下图所示。

IC1A接成差动输入形式对称重传感器桥路输出的信号进行放大，R2为运放的反馈电阻、决定着该级放大器的电压增益。

Cl、C2、C3、C4均为滤波电容，Cl、C2可以滤除传感器输出信号中的高频干扰，C3、C4滤除传感器供电电源中的干扰。

本电路中A/D转换部分由于对速度要求不高，同时为降低成本，选用了压频转换集成电路LM331，它具有外围电路简单，线形度好的优点。

在0-5V输入时其输出对应频率为0-l0kHz。

单片机的TO口在计数器模式下以1秒为时间段计数LM331的输出脉冲，计数结果便为该次A/D转换的值。

单片机选用ATMEL公司的89C2051，其内部程序空间为2K能满足智能电子称的编程要求。

显示部分采用了四位串行显示模块，它由专用的集成电路推动四位数码管，有三个输入接口，即CLOCK-时钟信号．DATE-数据信号，ON/OFF-显示禁止信号。

数据在时钟上升沿送人显示缓存，显示禁止信号高电平有效。

三、智能电子秤的技术参数和功能：1．称量范围：0-3000g·显示精度：lg最大称量误差：±3g2．零点自动校准功能：电子秤在长期使用后如发现有零点偏移现象，按“置零”键，程序自动完成零点校准运算并将新零点存人EEPROM中，同时数码管显示“----”、表示校准过程完成。

ICL7135的原理

一、概述、特点7135是采用CMOS工艺制作的单片4 1/2位A/D转换器，只要附加译码器，数码显示器，驱动器及电阻电容等元件，就可组成一个满量程为2V的数字电压表。

7135主要特点如下：1 在每次A/D转换前，内部电路都自动进行调零操作。

2 在±2000字（2V满量程）范围内，保证转换精度±1字。

3 具有自动极性转换功能。

4 输出电流典型值1PA。

5 所有输出端和TTL电路相容。

6 有过量程（OR)和欠量程（UR)标志信号输出，可用作自动量程转换的控制信号。

7 输出为动态扫描BCD码。

8 对外提供六个输入,输出控制信号(R/H,BUSH,ST,POL,OR,UR),因此除用于数字电压表外,还能与异步接收 /发送器,微处理器或其它控制电路连接使用。

9 采用28外引线双列直插式封装，外引线功能端排列如图所示。

各外引线功能端文字符号说明如下：V- ——负电源端，V——外接基准电压输入端， AGND——模拟地， INT——积分器输出，外接积分电容（Cint)端，AZ——外接调零电容（Caz)端， BUF——缓冲器输出，外接积分电阻（Rint)端， Rr+、Rr-——外接基准电压电容（Cr)端，INTO、INHI——被测电压（低、高）输入端，V+——正电源端， D5、D4、D3、D2、D1——位扫描选通信号输出端，其中D5（MSD）对应万位数选通，其余依次为D4、D3、D2、D1（LSD，个位）， B8、B4、B2、B1——BCD码输出端，采用动态扫描方式输出， BUST——指示积分器处于积分状态的标志信号输出端，CLK——时钟信号输入端，DGNG——数字电路接地端，R/H——转换/保持控制信号输入端，ST——选通信号输出端，主要用作外部寄存器存放转换结果的选通控制信号，OR——过量程信号输出端，UR——欠量程信号输出端。

在电路内部，CLK和R/H两个输入端上分别设置了非门和场效应管的输入电路，以保证该两端在悬空时为高电平。

icl7135

ICL7135制作的41/2 数字电压表使用ICL7135制作的41/2 数字电压表头，具有非常高的性能指标，可广泛应用于数字电压表，台式数字万用表，智能测量仪器和其他高精度高分辨率的测试系统中。

ICL7135的主要性能特征：满度测量量程为±2.0000V，在此范围内，准确度为±1个字。

能够自动调零，保证在 0V 输入时读数为“0000”。

（最高位自动消隐）。

输入阻抗高于 109Ω，输入漏电流仅仅 1 pA（典型值）,允许差分输入方式。

（本表头按共地方式输入）。

能够自动判断输入信号的极性，具有数据保持功能。

设有 6 个控制信号端口（OR、UR、/STR、POL、R/H、BUSY），能够与单片机接口，组成智能系统。

采用多位分时扫描显示技术，简化硬件连接和节省驱动功率。

所有输出电平与TTL 电平兼容。

以闪烁方式表示超量程状态。

采用±5V双电源供电。

本表头的主要应用说明：本表头是按照普通应用电路而组合成为最基本的数字表头，主要使用了其±2.0000V的直接测量功能。

电路里采用 74HC04（或者CD4069）组成-5V电压产生电路，以及 ICL7135 需要的时钟信号电路，省去了用户使用双电源供电的麻烦，只需要给表头供电 +5V 就可以正常使用。

小数点选择电路是通过一 NPN 型三极管，利用它的驱动源是选择哪一位数码管的位扫描驱动信号来达到对应使该位的小数点点亮的目的。

基本质量的快速判别：送入 +5V 直流稳压电源（小心：电源不能反接，否则，顷刻之间可能令表头报废！！），屏幕上面应该显示随机数字，用金属短路 2 个输入端口（Vin与GND），屏幕应该显示±0000,（允许有±1 个字的变化），利用指针万用表的 X1Ω电阻挡，（或者是一节 1.5V 电池），输入到表头的信号输入端口，屏幕应该显示该电池的数字。

例如：15034 (具体应该以电池电压为准），如果你需要选择决定小数点的位置，可以通过选择小数点来让它显示 1.5034 或者 15.034 等等。

利用单片机设计的电子秤

摘要:随着单片机技术的发展，单片机在微控制领域中占据了不可代替的重要地位；本文以MUC89c52单片机为例，阐述了以单片机为控制核心，实现电子秤的基本称重功能、显示购物清单功能、设置日期功能及设定商品单价等功能。

关键词:单片机微控制MUC89c52核心电子秤1单片机简介单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。

尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。

同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。

而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域。

在导弹的导航装置、仪表的控制、计算机的网络通讯与数据传输、工业自动化过程的实时控制和数据处理、自动控制领域的机器人、医疗器械、各种智能IC卡、民用豪华轿车的安全保障系统、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，都得到了广泛的应用。

2单片机在电子秤上的应用2.1硬件系统框图2.2数据采集部分电路设计2.2.1传感器选择要求称重范围9.999Kg，重量误差不大于Kg，考虑到秤台自重、振动和冲击分量，还要避免超重损坏传感器，所以传感器量程必须大于额定称重—。

我们选择的是L-PSIII型传感器，量程20Kg，精度为，满量程时误差0.002Kg。

可以满足本系统的精度要求。

其原理如右图所示：称重传感器主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成，内部线路采用惠更斯电桥，当弹性体承受载荷产生变形时，输出信号电压可由下式给出：2.2.2前级放大器电路部分由高精度低漂移运算放大器构成差动放大器。

差动放大器具有高输入阻抗，增益高的特点，可以利用普通运放(如OP07)做成一个差动放大器。

电阻R1、R2电容C1、C2、C3、C4用于滤除前级的噪声，C1、C2为普通小电容，可以滤除高频干扰，C3、C4为大的电解电容，主要用于滤除低频噪声。

轨道衡称重传感器原理[称重传感器的原理及应用]

轨道衡称重传感器原理[称重传感器的原理及应用]称重传感器的原理及应用随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器，目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。

1．高速定量分装系统本系统由微机控制称重传感器的称重和比较，并输出控制信号，执行定值称量，控制外部给料系统的运转，实行自动称量和快速分装的任务。

系统采用MCS-51单片机和V/F电压频率变换器等电子器件，其硬件电路框图如图1所示，用8031作为中央处理器，BCD拔码盘作为定值设定输入器，物料装在料斗里，其重量使传感器弹性体发生变形，输出与重量成正比的电信号，传感器输出信号经放大器放大后，输入V/F转换器进行A/D转换，转换成的频率信号直接送入8031微处理器中，其数字量由微机进行处理。

微机一方面把物重的瞬时数字量送入显示电路，显示出瞬时物重，另一方面则进行称重比较，开启和关闭加料口、放料于箱中等一系列的称重定值控制。

图1原理框图在整个定值分装控制系统中，称重传感器是影响电子秤测量精度的关键部件，选用GYL-3应变式称重测力传感器。

四片电阻应变片构成全桥桥路，在所加桥压U不变的情况下，传感器输出信号与作用在传感器上的重力和供桥桥压成正比，而且，供桥桥压U的变化直接影响电子称的测量精度，所以要求桥压很稳定。

毫伏级的传感器输出经放大后，变成了0-10V的电压信号输出，送入V/F变换器进行A/D转换，其输出端输出的频率信号加到单片机8031定时器1的计数、输入端T1上。

在微机内部由定时器0作计数定时，定时器0的定时时间由要求的A/D转换分辩率设定。