动态电子秤整体控制设计
介绍了动态电子秤控制系统的硬件组成及软件控制系统，经试验和现场测试证明该控制系统运行稳 定可靠。
近年来，电子衡器已愈来愈多地参与到数据处理 和过程控制中，现代称重技术和数据系统已成为工艺 技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领 域中不可缺少的组成部分。
电子控制系统在动态电子秤中起着至关重要的作 用，其不仅控制着动态电子秤的工作过程，还要对各种 控制参数进行运算、处理和显示，保证了动态电子秤计 量的准确性，另外通过滤波电路可滤除由于机械振动 产生的干扰成分，进一步提高了计量的准确性。
1.系统概述
动态电子秤电子控制和测量系统由传感器、信号 放大器、A/D转换器、计算机系统、输入输出系统和软件 控制系统组成，其电子线路硬件原理框图如图1所示。
被测重物经传感器把重量信号变成电信号，经过 信号放大整形电路后输入到A/D转换器系统中，然后 把经过转换的数字信号输入到计算机系统中，经过计 算机系统的数据处理，再将测量结果由显示输出部分 输出，从而完成整个测量过程。
1.1系统硬件总体结构
在计算机控制系统中，使用性价比较高的MCS- 8031作为系统的CPU，配备相应的程序存储器 27128E2PROM和静态数据存储器6264RAM，时钟芯片12887作为时钟控制，8255作为可编程并行I/O扩展 口，并有液晶显示电路，然后再配备其他相应的器件， 整个控制系统的原理框图如图2所示。系统包括A/D 数据采集系统，计算机及辅助系统，数据输出显示和键 盘输入系统。
8255I/O扩展口是把外界的输入信息传递给CPU， CPU再把发出的指令通过该口传递给外界，完成测量 结果的输出。
ROM27256是程序存储器，用于存储计算机控制系 统所执行的程序。
X25045集看门狗电路、电源监控电路和4K的 E2ROM于一体，提高了系统的抗干扰性、安全性和可 靠性，它还可以记忆动态电子秤操作中的一些基本参 数，这些参数即使在动态电子秤关闭电源后也不会丢 失。看门狗电路对CPU提供了独立的保护系统。 X25045有8位指令寄存器，可通过SI端输入访问，芯 片中的E2ROM存储量为412 *8。
S12887/DS12C887是美国Dallas公司开发的时钟 芯片，其主要特点是:具有完备的时钟、闹钟及到2100 年的日历功能；可选择12h和24h两种制式以及PM、 AM和星期等时间功能;具有可编程选择的周期性中断方式，待机时间最长可达24h，使用非常方便;还具有可 编程频率输出，可做方波发生器；有14个时钟控制寄 存器和114位掉电保护用的低功耗RAM。
DS12887/DS12C887带不掉电RAM的时钟芯片，它方便实用，被越来越多的人所接受，特别是114位低 功耗RAM使用起来更为方便，在实时修改控制参数和 掉电保留主要参数时都起着至关重要的作用。
1.2 16位高精度A/D转换器ADS7809
ADS7809是一款高精度的A/D转换芯片，5V单电 源供电，内含16位逐次逼近寄存器，其主要特点是:具 有16位带采样保持、逐次逼近寄存器型的模数转换 器，转换速度高于同类产品；100kHz采样速度;六种输 入测量范围；片内带2.5V基准电源和时钟。A/D转换电 路见图3。
为了保证整个系统的稳定，ADS7809A/D转换器的 控制端与计算机不能直接连接，主要原因是模拟电路 与数字电路使用的不是一个供电电源，另外由于模拟 电路直接与外界相连会产生较强的干扰信号，为防止 干扰信号对计算机系统的影响，在两者之间需加一个 光电隔离电路，以减少模拟电路干扰对计算机系统产 生的影响，减少测量误差，提高控制系统的准确性和可 靠性。
2.软件控制系统
动态电子秤软件控制系统使用C51编程软件编 写，C51在Windows开发环境下编译和调试，它既有C 语言特点，同时又有汇编语言的优点，是目前非常流行 的直接面向硬件的开发软件。图4所示是动态电子秤 软件测量流程框图，在完成初始化工作后动态电子秤 进入实测阶段，同时对测量结果进行显示和统计，对不 合格的被测物进行报警显示，实现自动化测量。系统在 开机及关机时都要进行参数设定和测试，这些参数的 设定通过人机对话来完成，可实现对动态电子秤的自 检和自校操作，力求把系统自身产生的误差控制在最 小范围。参数设定包括零位校准、满量程校准、备份测 量信息等。另外还需对动态电子秤的检测系统进行测 试，包括精度测试、键盘测试、显示测试、输入和输出测 试，测试过程也是通过显示系统的人机对话来完成，这 就大大方便了用户，对出现的问题也能做到及时处理。
3.结束语
在系统设计中使用了较先进的元器件，这对整个 系统来说既提高了整体设计水平，也提高了系统的稳 定性和测量精度，为整个系统的正常运行打下了牢固 基础。经试验和现场调试，该系统稳定可靠，符合设计 要求，在多个检测线上应用均取得了很好的效果。
