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1、电子式拉力计的设计摘要随着嵌入式设备的广泛运用，目前电子仪表也越来越趋近于数字化和智能化。数字仪表是集电子技术、计算机技术和精密测量技术于一体的全新产物。数字仪表具有响应快、分辨率高、测量精度高等优点。生产的要求对电子仪表提出了越来越高的要求，需要仪表既准确的显示、记录参数大小，又能借助电脑连续反映出参数变化的过程和趋势。因此数字仪表已成为仪器仪表领域中一个重要的分支。而本文设计的电子式拉力计就是这样一款携带方便、功耗超低的智能化仪表。设计这款电子式拉力计，结合了我在大学所学的嵌入式技术、单片机技术以及串口通信技术，并把它们相结合使用在这个系统中，从而设计出这样一款便携式、低功耗的电子式拉力计
2、。它由ATmega16AVR单片机为处理核心，由MT-TS应变式传感器来测量拉力的变化，最后测量结果由LCD1602显示。它能实现以下功能：测量范围分为050N、50500N，以键盘控制两档量程的转换。测量精度1%，测量结果在LCD显示屏上显示。此拉力计结构简单，性能稳定可靠，便于维护。操作十分简便，测量结果使用液晶显示器显示，便于使用者读取。关键词：数字仪表；电子式拉力计；ATmega16AVR；应变式传感器；液晶显示器第 1 页 共 2 页DESIGN OF ELECTRONIC TENSOMETERABSTRACTWith the widespread use of embedded d
3、evices,Currently more and more electronic instrumentation approach to digital and intelligent.Digital instrument is a set of electronic technology, computer technology and precision measurement technology in one of the new product.Digital meter with fast response, high resolution, high accuracy adva
4、ntages.Digital instrumentation has become an important branch of the instrumentation field.The paper design an electronic tension meter is such a portable, ultra-low-power intelligent instrument.Design of this electronic force gauge, combines in college I learned embedded technologies microcontrolle
5、r technology and serial communication technology,and put them in combination with this system, in order to design such a portable, low-power electronic Rally.It consists ATmega16AVR microcontroller processing core, the MT-TS strain gauge sensors to measure changes in tension,measurement results from
6、 the LCD1602 display. It can achieve the following functions:Measuring range is divided into 0 50N, 50 500N, with two steps of keyboard control range conversion. Measurement accuracy of 1%, the LCD display shows the measurement results.This Rally simple structure, reliable performance, easy to maint
7、ain. Operation is very simple, the measurement results using the LCD display, easy to read.Key words:Digital Instrument;Electronic Tensometer;ATmega16AVR;Strain Sensor;LCD第2 页 共2页目录1 绪论.1 1.1 课题研究的背景及意义.1 1.2 电子式拉力计的原理.2 1.3 本文的主要工作.32 设计方案的比较及论证.4 2.1 设计方案的比较.4 2.1.1 AT89C51方案.4 2.1.2 ATmega16AVR方案
8、.4 2.1.3 方案的确定.5 2.2 主要元件的介绍.5 2.2.1 拉力传感器简介.5 2.2.2 ATmega16AVR单片机.7 2.2.3 LCD显示器.73 硬件设计及电路实现.12 3.1 信号采集电路的设计.12 3.1.1 传感器.12 3.1.2 滤波电路.12 3.1.3 放大电路.13 3.2 信号处理电路的设计.14 3.2.1 ATmegaAVR16功能详述.14 3.2.2 A/D转换模块介绍及参考电压.18 3.3 LCD显示电路的设计.19 3.4 电源电路.20 3.5 键盘电路与报警电路.21 3.6 晶振电路与复位电路.214 软件设计及程序实现.23
9、第 1 页 共 2 页 4.1 端口初始化.23 4.1.1 ATmega16AVR单片机I/O口.23 4.1.2 I/O口寄存器.24 4.1.3 端口初始化程序.24 4.2 A/D转换数据处理程序.25 4.2.1 ATmega16的A/D转换器的工作方式.25 4.2.2 与A/D转换相关的寄存器.27 4.2.3 A/D转换数据处理程序流程.28 4.3 LCD显示程序.29 4.4 键盘程序.32 4.5 警报程序.325 结论.34参考文献.35致谢.36附录.37附录A 电子式拉力计硬件原理图.37附录B 电子式拉力计软件源程序.38附件1 开题报告附件2 外文翻译第 2 页 共 2 页1 绪论1.1 课题研究的背景及意义通常电子仪表可以分为模拟式和数字式两种类型。模拟仪表的特点是通过指针的移动，能连续、直观地反映被测变量的测量结果及变化过程。模拟仪表因设计原理而存在固有的局限性：其显示精度受到
