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上海鷹牌衡器：地磅變送器的設(shè)計(jì)要求

　　一、方案設(shè)計(jì)

　　1.系統(tǒng)方案的比較與選擇

　　方案一：基于AT89C2051單片機(jī)系統(tǒng)的溫度傳感器。該方案使用的單片機(jī)具有價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，配合外圍的放大電路的A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳入到單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理，該設(shè)計(jì)成本低、精度高、穩(wěn)定性好，同時(shí)可與上位計(jì)算計(jì)進(jìn)行通信。但是此方案集成度不高，外圍電路較為復(fù)雜。

　　2.系統(tǒng)總體方案

　　系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)是由溫度傳感器與三個(gè)固定電阻構(gòu)成的電阻橋作為C8051F350單片機(jī)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換接口的輸入端，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過12位D/A轉(zhuǎn)換器和XTR116芯片將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成4-20mA的直流電流。其中單片機(jī)由SP6201提供3.3V電壓，單片機(jī)C8051F350和C8051F360之間通過MAX485進(jìn)行通信，再由C8051F360單片機(jī)將數(shù)據(jù)顯示在LCD模塊上。

　　二、理論分析與計(jì)算

　　1.電阻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)計(jì)算

　　本電路采用溫度傳感器與三個(gè)固定電阻構(gòu)成電阻橋結(jié)構(gòu)，如圖一所示，根據(jù)V1和V2的電壓差可計(jì)算出溫度傳感器的電阻R

　　2.輸出電流值的計(jì)算

　　本設(shè)計(jì)電路采用DAC7521和XTR116兩塊芯片將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成4-20mA的直流電流，并通過100Ω的負(fù)載電阻。

　　三、電路設(shè)計(jì)

　　1.低功耗

　　為了系統(tǒng)的總體功耗，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率，單片機(jī)應(yīng)采用外部RC振蕩器，頻率為1.84MHZ,作為系統(tǒng)時(shí)鐘。A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換期間，將單片機(jī)內(nèi)核處于空閑模式，即單片機(jī)停止執(zhí)行指令。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束以后，關(guān)閉A/D轉(zhuǎn)換器，禁止內(nèi)部參考電壓源。

　　2.提高測量精度

　　將C8051F350單片機(jī)內(nèi)含輸入緩沖器旁路。在初始化程序中對單片機(jī)內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行校準(zhǔn)。