电子称毕业设计 - 图文(7)

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3、芯片62256

随机存取存储器简称RAM(Random Access Memory)。使用RAM时既能从任一指定地址读取（取出）数据，也能写入（存入）数据，所以又叫读写存储器。它读、写方便，但一旦断电，所存储的数据也随即丢失，因此不利于数据的长期保存。

数据存储器用于存储数据采集系统采集的原始数据、运算结果等，所以外部数据存储器能随机读/写。62256的引脚符号功能如下：

表3.4 62256功能表 引脚符号 A0～A14 D0～D7 地址输入线 双向三态数据线 片选信号输入线，低电平有效 读选通信号输入线 写选通信号输入线 工作电源+5V 线路接地 功能 CE OE WE VCC GND 3.1.2 主控电路

P1口和P2.0～P2.6口作为地址总线，其中P1口作为低地址线和数据总线复用，P2.0～P2.6口做高地址线。P2.7作为62256的片选控制总线，ALE接锁存器74LS373的使能端。P3.6和P3.7作为外部数据存储器写/读选通信号输出端分别接62256的/WE和/OE端。

主控电路图如下：

图3.3 主控电路图

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3.2 基于ICL7135的前端信号处理电路

3.2.1 芯片介绍

1、L-PSIII型称重传感器

L-PSⅢ型铝制称重传感器为双孔悬臂梁形式，是电子计价秤的专用产品，也可用于制造由单只传感器构成的电子案秤，台秤及专用衡器等。

主要技术指标参考下表：

表3.5 L-PSIII型称重传感器电气特性

准确度等级 额定载荷 灵敏度 非线性 滞后 重复性 蠕变 蠕变恢复 零点输出 零点温度系数 额定输出温度系数 输入电阻 输出电阻 绝缘电阻 供桥电压 温度补偿范围 允许温度范围 允许过负荷 极限过负荷 四角误差 连接电缆 接线方式 Ω Ω MΩ V ℃ ℃ %F.S %F.S %F.S mm 415～445 349～355 ≥5000 12（DC/AC） -10～+50 -20～+60 120 200 0.03 Φ3.8×300 %F.S. %F.S./10℃ ±1 ±0.02 %F.S./30min kg mV/V %F.S. C3 0.02 0.03 3、6、10、20、30、50 1.8±0.08 ±0.02 0.02 0.02 ±0.02 输入（+）: 红 输入（-）:白 输出（+）:绿 输出Output（-）:蓝 屏蔽 : 黄 而我们在具体实现采集的模拟量时，出于经济方面的考虑并没有在系统中采用L-PSIII型传感器，而是直接从系统的电源电路中引出一个毫伏级的电压作为待采样的模拟量。

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2、AD620放大器

AD620 是一种低耗高精度仪表放大器。仅需一个外接电阻即可得到1～1000范围内的任意增益；低功耗，最大电源电流1.3mA ，?2.3V～?18V的电源电压；最大输入失调电压125uV，最大温度漂移1uV/℃，最大输入偏移电流20nA；最小共模抑制比93dB（增益=10）；输入电压噪声9nV（1KHz）；0.28uV噪声 （0.1Hz～10Hz）；带宽120KHz（增益=100）；建立时间15us（0.01%）。AD620的增益是用电阻Rg来决定的，即用引脚1和8之间的阻抗来决定的。使用0.1%～1%的电阻，AD620就能提供精确的增益。对G（增益）=1，Rg引脚不连接（即Rg为无穷大）。其他的任何增益可按：

49.4K?G??1Rg

计算。 3、ICL7135

ICL7135是一种双积分式4位半单片A/D转换器，其工作原理是将输入电压转换成时间（脉冲宽度信号）或频率（俯冲频率），再通过定时器（计数器）获得数字信号。其内部结构分为模拟部分和数字部分。其中模拟部分受逻辑电路控制，通过12个模拟开关以导通和截止状态将一个转换周期分为4段：自校零段、被测电压积分采样段、参考电压回积段和积分器加零段。

芯片引脚封装如下图所示：

（3.1）

图3.4 ICL7135引脚图

其引脚功能如下：

{1}脚（Ｖ－）： －５Ｖ电源端； {2}脚（ＶＲＥＦ）：基准电压输入端； {3}脚（ＡＧＮＤ）：模拟地；

{4}脚（ＩＮＴ）： 积分器输入端，接积分电容；

{5}脚（ＡＺ）： 积分器和比较器反相输入端，接自零电容； {6}脚（ＢＵＦ）： 缓冲器输出端，接积分电阻；

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{7}脚（ＣＲＥＦ＋）：基准电容正端； {8}脚（ＣＲＥＦ－）：基准电容负端； {9}脚（ＩＮ－）： 被测信号负输入端； {10}脚（ＩＮ＋）： 被测信号正输入端； {11}脚（Ｖ＋）： ＋５Ｖ电源端；

{12}、{17}～{20}脚（Ｄ１～Ｄ５）： 位扫描输出端； {13}～{16}脚（Ｂ１～Ｂ４）： ＢＣＤ码输出端； {21}脚（ＢＵＳＹ）： 忙状态输出端； {22}脚（ＣＬＫ）： 时钟信号输入端； {23}脚（ＰＯＬ）： 负极性信号输出端； {24}脚（ＤＧＮＤ）： 数字地端； {25}脚（Ｒ／Ｈ）： 运行／读数控制端； {26}脚（ＳＴＲＢ）： 数据选通输出端； {27}脚（ＯＲ）： 超量程状态输出端； {28}脚（ＵＲ）： 欠量程状态输出端。 ICL7135的主要性能特点为： 1、输入阻抗可达到1000M?； 2、自动校零； 3、有精确的差分输入； 4、自动判别信号极性；

5、有超量程、欠量程输出信号； 6、采用位扫描与ＢＣＤ码输出； 7、输出全部与TTL兼容。 ICL7135的电参数：

表3.6 电参数 参数 电源电压VIN ±2V 时钟频率 基准电容CR 校零电容VCC 参数值 ±5V 40KHZ～1MHZ 1?F CAZ 1?F ICL7135外围电路的参数选择与整定

由于ICL 7135内部没有振荡器，所以需要外接。但A/D转换器精度与时钟频率的漂移无关。正向积分时间T1和反向积分时间T2按相同比例增加并不影响测量的结果。ICL7135的时钟频率典型值为200kHz最高允许为1200kHz，时钟频率越高，转换速度越快。每输出一位BCD码的时间为200个时钟周期，选

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通脉冲位于数据脉冲的中部，如果时钟频率太高，则数据的接受程序还没有接受完毕，数据就已经消失了。考虑到此系统频率要求不是太高，因此我们取时钟频率值500kHz。对于这个时钟频率，本设计采用阻容方式实现基本的振荡电路得到。

因为ICL7135芯片内部的基准源一般容易受到温度的影响，而基准电源的变化会直接影响转换精度。所以本系统采用外接基准源，由三端可调稳压器LM317稳压后提供，接典型值1V。图中C3是基准电容；C1和R2为积分元件；C2为自零电容；R6和C4组成标准的滤波网络。由于A/D转换器精度与外接的积分电阻、积分电容的精度无关，故可以降低对元件质量的要求。不过积分电容和积分电容的介质损耗会影响到A/D转换器的精度，所以应采用介质损耗较小的聚丙乙烯电容。

1、时钟频率Fck的选择

N?FfFck?K （3.2） 式中，Ff为干扰信号的频率，最大的干扰信号一般为供电电源的干扰，其频率为50Hz。对于ICL7135，取N=10000，并取K=1，则Fck=500KHz。 2、积分电阻Rint Vxm Rint?2?A （3.3） 式中，Vxm为满量程电压，取2V，则Rint=100K?。 3、积分电容Cint

N?20?ACint?Fck?Vm （3.4） 对于ICL7135，N=10000，取Vm=4V，Fck=500KHz，所以Cint=0.1uF。 4、74LS157

74LS157是四2选1数字多路开关（数据选择器）。

下表是74LS157的功能表。由表可见，当输出使能控制端/G=1时，输出脚4Y～1Y均为0。当/G=0和数据选择控制输入端S（/A B）=0时，输出Y等于A组输入，即4Y、3Y、2Y、1Y分别等于4A、3A、2A、1A；当/G=0和数据选择控制输入端S（/A B）=1时，4Y、3Y、2Y、1Y分别等于4B、3B、2B、1B。

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