本文介紹了 一個采用電阻應(yīng)變式傳感器，通過8751單片機(jī)與顯示器及 SR9F26語言芯片等組成的汽車衡大屏幕顯示及語言自動報(bào)數(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。

1.引言

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子器件也在不斷更新?lián)Q代，我國已宣布到1997年所有 正式交易場所一律取締桿秤，這意味著沿襲兩千多年的桿秤將被電子秤所代替。

目前市場上廣泛應(yīng)用的電子秤大多功能單一，與用戶之間透明度差,易引起交易雙方的 爭端。本文介紹的電子秤是八十年代后期的新技術(shù)，它可以與PC機(jī)相聯(lián)，一次性測量載體 的全部重量（由主控室給出車體的標(biāo)準(zhǔn)重量）.也可按傳統(tǒng)方式分兩次測量（當(dāng)PC機(jī)出故 障給不出車體重量時(shí)），可自動記錄每次測量結(jié)果、時(shí)間、自動累加，還可將以上信息打印 輸出。測量環(huán)節(jié)釆用應(yīng)變式傳感器，將重量轉(zhuǎn)換成模擬量，經(jīng)三次A/D轉(zhuǎn)換后取其平均 值，測量范圍為0.0U ~ 301，精度為3%。.CPU采用MCS-51系列的8751，具有速度快、 結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，再加上大屏幕顯示和語言自動報(bào)數(shù)系統(tǒng)，使得功能更加齊 全，使用方便直觀。如與各種不同的電阻應(yīng)變式傳感器連接，便可組成各種用途的電子 衡器。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

如圖1所示，該系統(tǒng)由SR9F26語言芯片，EPROM2732，顯示器，主機(jī)通訊接口等組 成.其中SR9F26語言芯片用以完成語言信號的輸人、轉(zhuǎn)換、處理、存貯和播放工作； EPROM2732是用來存貯系統(tǒng)的初始化程序、串行數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送程序、碼制轉(zhuǎn)換程序 及語言數(shù)據(jù)的錄制與播放程序等。顯示器用以完成秤量物體的重量以及價(jià)格、累計(jì)和等的顯示工作。主機(jī)通訊接口用以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與主機(jī)，主機(jī)與PC之間的通訊功能。在 該系統(tǒng)中，主機(jī)為以電阻應(yīng)變式傳感器等組成的測量環(huán)節(jié)，測量數(shù)據(jù)以asc n碼方式輸 出給單片機(jī)，由于測量數(shù)據(jù)為不定長數(shù)據(jù)，所以用asc n碼的“等號”表示一組數(shù)據(jù)發(fā)送 完畢。雙方串行通訊協(xié)議為MCS-51單片機(jī)的串行方式1。單片機(jī)與顯示器之間，單片 機(jī)與主機(jī)之間均采用串行通訊形式，單片機(jī)與顯示器之間的串行通訊是通過I/O 口的P1.0 與P1.1實(shí)現(xiàn)的。單片機(jī)與主機(jī)之間的串行通訊是通過接收（Kw)端和發(fā)送（7k)端實(shí)現(xiàn)的。

3.硬件設(shè)計(jì)

3.1單片機(jī)與語言芯片SR9F26接口

SR9F26語言芯片是目前世界上較先進(jìn)的語言處理芯片。它不僅有語言A/D、D/A轉(zhuǎn) 換功能，而且有512k位的E2PROM存貯器，1W功率放大器，及8位CPU接口，4種采樣頻 率選擇，最長錄放時(shí)間為20s，并可分段錄放。它與單片'機(jī)接口電路如圖2所示。

其中A0-A2端表示每段錄放音的入口地址，其范圍是00H-9FH,共計(jì)160個入口。P/R端用于選擇錄放狀態(tài)，當(dāng)P/R = 1時(shí)為放音狀 態(tài)，而P/R=0時(shí)為錄音狀態(tài)。EOM端為錄放 結(jié)束指示端，當(dāng)某段錄放音結(jié)束后，EOM送出一 個由髙變低的負(fù)跳沿，PD端是復(fù)位及啟動信 號端。髙電平使錄放音開始，CE端為片選 端，當(dāng)CE為下降沿時(shí)把A0-A1及P/R狀態(tài) 鎖存起來。ANI/、/ANO及MIC端均為摸擬信 號輸人端。SR9F26語言芯片錄人有兩種方式，即直接方式和間接方式。在直接方式錄入時(shí)，外聲源直接與ANI相聯(lián)；在間接方式錄入時(shí)，從MIC端引入外聲源（如話筒）,此時(shí)應(yīng)在ANI與 用間接方式錄入的。

在系統(tǒng)中根據(jù)需要將SR9F26語言芯片內(nèi)部存貯器分成20段（定義18段，2段備 用），并在系統(tǒng)運(yùn)行前已存貯好所需的語言信息，其對'運(yùn)關(guān)系如表1所示。

根據(jù)人們的聽覺習(xí)慣，選擇每段的錄放音時(shí)間為0.5s。這樣假設(shè)當(dāng)測量結(jié)果為 -2965.87 kg”B寸，則CPU先向SR9F26語言芯片傳送“2”的段首地址08H，井同時(shí)將芯片選 通，再將P3.0、P3.2置T，此時(shí)SR9F26則從“2”的段首地址08H開始依次調(diào)出語言數(shù)據(jù)并送到揚(yáng)聲器中?延時(shí)0.5s后CPU將P3.2置0,然后再傳送下一個需要播出的語言?千?的段首地址68H……直致全部播放完???

3.2單片機(jī)子系統(tǒng)

如圖3所示…它由8751單片機(jī).74LS373地址鎖存器.EPROM2732..1489電平轉(zhuǎn)換 器?四位撥碼開關(guān)及語言接口所組成"373用來解決8751單片機(jī)地址總線低八位與數(shù)據(jù) 總線復(fù)位問題? ? EPROM2732用來存放本系統(tǒng)軟件程序? ? .1489電平轉(zhuǎn)換器用以實(shí)現(xiàn)TTL 電平到RS-232電平轉(zhuǎn)換??對于象電子汽車衡這樣大型的電子秤?般情況下?結(jié)算與 測量相距都在20m-100m范圍內(nèi)??為了使噪聲不影響通訊可靠性?故采用RS-232標(biāo)準(zhǔn) 來消除噪聲產(chǎn)生的誤差??四位撥碼開關(guān)41.4 ~ P1.7?是用來匹配主機(jī)與單片機(jī)通訊的 玻特率的??單片機(jī)接收波特率設(shè)置為1.2k(工作頻率為6MHz)為了與不同的主機(jī)發(fā)送波 特率相匹配?可撥動四位撥碼開關(guān)?分別改變接收波特率為1.810 14104,8k和9.6k...

3.3單片機(jī)與顯示器接口

如圖4所示??顯示器每一位由74LS164 串行輸人/并行輸出移位寄存器.ULN2003 驅(qū)動器和8段數(shù)碼管.150mm x 300mm-組成?

完成顯示位的靜態(tài)顯示工作? ?由于數(shù)碼管吸 電流比較大?過大的電流會影響數(shù)碼管的使 用壽命??過小的電流又會使數(shù)碼管顯示變 暗?所以在這里用ULN2003驅(qū)動器解決這一 矛盾? ?

根據(jù)測量對象的實(shí)際情況?采用七位數(shù) ^圖4單片機(jī)與顯示器接口電路碼顯示??其中六位數(shù)據(jù)位位小數(shù)點(diǎn)且小數(shù)點(diǎn)位急固定的..CPU將串聯(lián)輸人的ASC II碼轉(zhuǎn)換成七段碼?并按輸人數(shù)據(jù)的先后次序來確定每幀數(shù)據(jù)所對應(yīng)的顯示位??通過P1.0， 來模擬串行口 ?即每當(dāng)P1.1發(fā)出一位數(shù)據(jù)？1.0便產(chǎn)生一同步脈沖?當(dāng)六幀數(shù)據(jù) 發(fā)送完成后.P.L2發(fā)出一髙電平使r導(dǎo)通?其陰極數(shù)碼管根據(jù)輸人信號點(diǎn)亮各段...

4.軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主程序框圖如圖（5)所示。主程序首先進(jìn)行系 統(tǒng)初始化，包括棧頂設(shè)置，串行通訊波特率設(shè)置，串口工作 方式設(shè)置，清除工作單元，建立標(biāo)志位等。準(zhǔn)備工作完成后 清屏進(jìn)人系統(tǒng)t作狀態(tài)。若有測量工作，則主機(jī)將向單片 機(jī)發(fā)送測量結(jié)果，單片機(jī)將接收數(shù)據(jù)存入指定單元。由于測 量數(shù)據(jù)為不定長數(shù)據(jù)，因而用asc n碼的等號“=”判別測 量數(shù)據(jù)是否發(fā)送完畢。測量數(shù)據(jù)一旦發(fā)送完畢則霈要做顯 示與報(bào)數(shù)工作。由于主機(jī)向單片機(jī)發(fā)送的是asc n碼，而 單片機(jī)送往顯示器的必須是七段碼，所以需要做碼制轉(zhuǎn) 換。在碼制轉(zhuǎn)換中應(yīng)注意：由于測量數(shù)據(jù)為不定長，所以在 碼制轉(zhuǎn)換前需要首先識別測量數(shù)據(jù)的位數(shù)，以免造成數(shù)據(jù) 的錯位。碼制轉(zhuǎn)換完成后，分別調(diào)用顯示模塊與語言控制 輸出模塊將測量數(shù)據(jù)顯示報(bào)數(shù)。

5.結(jié)束語

汽車衡大屏幕顯示及報(bào)數(shù)系統(tǒng)作為一種衡器目前已在鶴崗煤礦等地得以應(yīng)用， 收到良好效果。但也存在尚需改進(jìn)之處。首先，受電阻應(yīng)變式傳感器中A/D轉(zhuǎn)換精度影 響，在小物體測量時(shí)，就顯得精度不夠。其次是成本比較髙，特別是語言芯片全部依賴于 進(jìn)口，而且開發(fā)周期長，每對語言報(bào)數(shù)內(nèi)容稍做修改實(shí)際都是對語言芯片的再開發(fā)。所 以，該系統(tǒng)仍需進(jìn)一步完善。在信息時(shí)代人們已不滿足于單一功能的產(chǎn)品，而是要視覺、聽 覺、觸覺等全方位的感受。這個系統(tǒng)正迎合了人們的要求，因此，該產(chǎn)品具有廣闊的應(yīng)用 前景.