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1、电子组装与调试”预赛“电子秤”电路功能简介一、功能说明电子秤主要以单片机STC90C52RC控制核心，实现电子秤的基本控制功能。系统扩展了电子日 历时钟,系统可以分为最小系统、数据采集、人机交互界面和系统电源、时钟和语音报数六大部分。 最小系统部分主要包括 STC90C52RC 和经典复位电路；数据采集部分由称重传感器、信号放大和 A/D转换部分组成，信号放大和A/D转换部分主要由专用型高精度24位AD转换芯片HX711实现； 人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示，主要使用4*4矩阵键盘和1602液晶显示器，可以方便 的输入数据和直观的显示数据；时钟模块主要由时钟芯片 DS1302 和时钟电
2、路组成；语音报数模块 可语音报读时间和电子秤系统的重量、单价、金额等语音内容，主要由SC1010B实现。该电子秤可 以实现基本的称重功能（称重范围为05Kg，重量误差不大于土0.005Kg），并扩展了时钟和语音报 数的功能，时钟模块还可设置闹钟功能。系统在称量时还具有超量程报警功能。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。二、电路功能简介系统硬件的结构框图如下图 1 所示：称重传感器HL-8型单片机控制模块电子称专用高精度高增益24位A/D转换芯片HX711数据采集部分:扩展的时钟:模块II二二二二二二STC90C52RC单片机时钟模块DS1302芯片语音模块 电子秤
3、专业芯片、扩展的语音 报读模块蜂鸣器报警模块4*4矩阵键盘 两个独立按键点阵式1602型 的 LCD !人机交互界面图 1 系统硬件结构框图789去皮456置零123累计0语音重报清除计算电子秤键盘面板：电子日历时钟键盘面板：设置+显示状态语音报时显示状态：用于时钟模式与闹钟模式的切换。独立按键S17与S18：517 为时钟按键：按下后由电子秤显示转换为时钟显示。518 为电子秤按键：按下后由时钟显示转换为电子秤显示。三、元器件介绍1.集成电路 AT24C02VCG5CLS&AAT24C02是基于I2C的串行E2PR0M存储器件，具有数据掉电不丢失的特点，其管脚如图2所示。A口匚Al CWGN
4、DC图 2 集成电路 AT24C022.集成电路 HX711HX711 是一款专为高精度称重传感器而设计的 24 位 A/D 转换器芯片。HX711 管脚说明如图 3 所示：稳压电路电源VSUP匸1 16DVDD数7电源稳压电鮭制输出BASE匚215Z3RA1E输出数据速率控制输入模拟电源AVDD匚314XI外部时钟或点ii振输入稳压电路控制输入VFB匚413XO晶振输入模拟地AGND匚512DOU1帕1数据输出参考电源输岀VBG匸611PDJSCK断电和串口时钟输入通道A负输入端INNA匚710ZZJTNPR迪道B止输入端通道A正输入端TNPA匸89INN13通道B负输入端S0P-16封装图
5、 3 HX711 管脚图HX711 管脚描述如表 1 所示：管脚号名称性能描述1VSUP电源稳压电路供电电源：2.65.5 （不用稳压电路时应接AVDD）2BASE模拟输出稳压电路控制输出（不用稳压电路时为无连接）3AVDD电源模拟电源：2.6 5.5V4VFB模拟输入稳压电路控制输入不用稳压电路时应接地）5AGND地模拟地6VBG模拟输士参考电源输出7INA模拟输入通道A负输入雄8INA+模拟输入通道人正输入毘9INB模拟输入通道B负输入雄10INB+模拟输入通道B正输入雄11PD_SCK数字输入断电控制高电平有效）和串口时钟输入12DOUT数字输岀串口数据输出13xo数字输入输出晶振输入不
6、用晶振时为无连接;：14XI数字输入外部时钟或晶振输入.0:使用片内振荡器15RATE数字输入输出数据速率控制，0: 10Hz; 1; 80Hz16DVDD电源数字电源：2.65.5V表 1 HX711 管脚描述表HX711 是一款专为高精度称重传感器而设计的 24 位 A/D 转换器芯片。与同类型其 它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的 外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本， 提高了整机的性能和可靠性。该芯片与后端 MCU 芯片的接口和编程非常简单，所有控制 信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开
7、关可任意选取通道 A 或通 道 B ，与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道 A 的可编程增益为 128 或 64 ，对应 的满额度差分输入信号幅值分别为20mV或土40mV。通道B则为固定的64增益，用 于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的 A/D 转换器 提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。 上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。高精度高增益24位A/D芯片HX711具有以下特点：1) 两路可选择差分输入；2) 片内低噪声可编程放大器，可选增益为 64 和 128；3) 片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内 A/D
8、转换器提供电源；4) 片内时钟振荡器无需任何外接器件，必要时也可使用外接晶振或时钟；5) 上电自动复位电路；6) 简单的数字控制和串口通讯：所有控制由管脚输入，芯片内寄存器无需编程；7) 可选择10Hz或80Hz的输出数据速率；8) 同步抑制50Hz和60Hz的电源干扰；9) 耗电量(含稳压电源电路)：典型工作电流： 1.7mA,断电电流： 1“A ；10) 工作电压范围： 2.6 5.5V；高精度高增益24位A/D芯片HX711在电子秤应用中的典型电路如图4所示：图4 HX711在电子秤应用中的典型应用方案图XIro-TromAICUIureaujil OwillnttD3.集成电路 YCH
9、D01集成电路YCHD01管脚图及功能表如图5所示。 其电源电压VDD： 330V；静态电流：Isb W2uA ；工作电流Iop： 2mA(no load)；音频输出方式：D/A输出(DAC输出)。RST DAC CNT VDDBUSY PWM110 VSS腳号名称功能1RST牒冲讣数履心2CNT脉冲触na： /3BUSYI作狀态反翎4105VSS电孫负6PWM1MC7VDD电毎正8PWM2/DAC汴已c脚悬牢不接.图 5 集成电路 YCHD014.集成电路 DS1302DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和 31字节静态RAM,可以通过串行接口与
10、单片机进行通信。实时时钟/日历电路提供秒、分、 时、日、星期、月、年的信息，每个月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通 过 AM/PM 标志位决定采用 24 或 12 小时时间格式。DS1302 的外部引脚功能说明如图 6 所示：Vqc21 pX1，X232.768kHz晶振引脚8 ZVcciGND地xi n27SCLKRST复位I/O数据输入/输出X236 I/OSCLK串行时钟GND45 nRSTVCC1电池引脚VCC2主电源引脚图6 DS1302封装图5集成电路MAX232CPEMAX232引脚如图7所示，引脚功能说明如下:1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成电荷泵电路，功能为产
11、生12V电源。 13、12、11、14第一数据通道 C1+、 C1- :电荷泵电容器阳极 T10UT、T20UT： RS-232驱动输出 R1IN、R2IN： RS-232接收器输入；8、 9、 10、 7 第二数据通道；C2+、C2-:电荷泵电容器阴极；T1IN、T2IN： RS-232驱动输入；R10UT、R2OUT： RS-232接收器输出 Vs+ （2脚）：2倍VCC所产生的电荷泵；Vs- （6脚）：一2倍VCC所产生的电荷泵 GND （15脚）：接地端；VCC （16脚）：电源端+5V。6. 单片机 STC90C52RC该芯片引脚如图8所示，其引脚功能说明如下：（1）输入/输出引脚（
12、I/O 口线）P0.0 P0.7:P0 口 8 位双向 I/O 口，占 39 32 脚；P1.0P1.7:P1 口 8位准双向I/O 口，占18脚；P2.0P2.7:P2 口 8位准双向I/O 口，占2128脚；P3.0P3.7:P3 口 8位准双向I/O 口，占1017脚；（2）控制口线PSEN （29脚）：外部程序存储器读选通信号。ALE/PROG （30脚）：地址锁存允许/编程信号。Ea /VPP（31脚）：外部程序存储器地址允许/固化编程电压输入端。RST/VPD（9脚）：RST是复位信号输入端,VPD是备用电源输入端。（3）电源及其它Vcc（40脚）：电源端+5V。GND（20脚）：
13、接地端。XTAL1、XTAL2（1918脚）：时钟电路引脚。当使用内部时钟时，这两个引脚端外接石英晶体 和微调电容。当使用外部时钟时，用于外接外部时钟源。6PEL 5PtL 6PO- 7 _ l:, I. 0/EA ALE/M.m.，P0.pn. PH.POT2EVAC1/P1. L|ADC2/PI. 3| ADCJ/FL.戈41ADC5/P1. 5 IADCfi/PI . 6 | llii：“FI , 7|RSI 匚二 RxD r：:. Ol TMlvTS, ITT % : W i p； nouTRlQUT T1INT2INR20UT1J2153144B5112611710&9C2+C2-T2OUT R2IN 图7 MAX232管脚图1402$9:s：4S43fi歸63 5：MH:山90：il1 1:so曲1 3427】5Sfl6251 7241 6aJ 9222 021TO/E. lTI/P3. 5匚二 i.RD
