本文介紹了 一個(gè)采用電阻應(yīng)變式傳感器，通過(guò)8751單片機(jī)與顯示器及 SR9F26語(yǔ)言芯片等組成的汽車(chē)衡大屏幕顯示及語(yǔ)言自動(dòng)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(guó)已宣布到1997年所有 正式交易場(chǎng)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(chǎng)上廣泛應(yīng)用的電子秤大多功能單一，與用戶(hù)之間透明度差,易引起交易雙方的 爭(zhēng)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(cè)量載體 的全部重量（由主控室給出車(chē)體的標(biāo)準(zhǔn)重量）.也可按傳統(tǒng)方式分兩次測(cè)量（當(dāng)PC機(jī)出故 障給不出車(chē)體重量時(shí)），可自動(dòng)記錄每次測(cè)量結(jié)果、時(shí)間、自動(dòng)累加，還可將以上信息打印 輸出。測(cè)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(cè)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(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，再加上大屏幕顯示和語(yǔ)言自動(dòng)報(bào)數(shù)系統(tǒng)，使得功能更加齊 全，使用方便直觀(guān)。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(yǔ)言芯片，EPROM2732，顯示器，主機(jī)通訊接口等組 成.其中SR9F26語(yǔ)言芯片用以完成語(yǔ)言信號(hào)的輸人、轉(zhuǎn)換、處理、存貯和播放工作； EPROM2732是用來(lái)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(yǔ)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(cè)量環(huán)節(jié)，測(cè)量數(shù)據(jù)以asc n碼方式輸 出給單片機(jī)，由于測(cè)量數(shù)據(jù)為不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)，所以用asc n碼的“等號(hào)”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(guò)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(guò)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(yǔ)言芯片SR9F26接口

SR9F26語(yǔ)言芯片是目前世界上較先進(jìn)的語(yǔ)言處理芯片。它不僅有語(yǔ)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(zhǎng)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(gè)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(gè)由髙變低的負(fù)跳沿，PD端是復(fù)位及啟動(dòng)信 號(hào)端。髙電平使錄放音開(kāi)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(lái)。ANI/、/ANO及MIC端均為摸擬信 號(hào)輸人端。SR9F26語(yǔ)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(huà)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(yǔ)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(yǔ)言信息，其對(duì)'運(yùn)關(guān)系如表1所示。

根據(jù)人們的聽(tīng)覺(jué)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(cè)量結(jié)果為 -2965.87 kg”B寸，則CPU先向SR9F26語(yǔ)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(kāi)始依次調(diào)出語(yǔ)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(gè)需要播出的語(yǔ)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(kāi)關(guān)及語(yǔ)言接口所組成"373用來(lái)解決8751單片機(jī)地址總線(xiàn)低八位與數(shù)據(jù) 總線(xiàn)復(fù)位問(wèn)題? ? EPROM2732用來(lái)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(duì)于象電子汽車(chē)衡這樣大型的電子秤?般情況下?結(jié)算與 測(cè)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(lái)消除噪聲產(chǎn)生的誤差??四位撥碼開(kāi)關(guān)41.4 ~ P1.7?是用來(lái)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(dòng)四位撥碼開(kāi)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(dòng)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(guò)大的電流會(huì)影響數(shù)碼管的使 用壽命??過(guò)小的電流又會(huì)使數(shù)碼管顯示變 暗?所以在這里用ULN2003驅(qū)動(dòng)器解決這一 矛盾? ?

根據(jù)測(cè)量對(duì)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(lái)確定每幀數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的顯示位??通過(guò)P1.0， 來(lái)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(hào)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(cè)量工作，則主機(jī)將向單片 機(jī)發(fā)送測(cè)量結(jié)果，單片機(jī)將接收數(shù)據(jù)存入指定單元。由于測(cè) 量數(shù)據(jù)為不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)，因而用asc n碼的等號(hào)“=”判別測(cè) 量數(shù)據(jù)是否發(fā)送完畢。測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)為不定長(zhǎng)，所以在 碼制轉(zhuǎn)換前需要首先識(shí)別測(cè)量數(shù)據(jù)的位數(shù)，以免造成數(shù)據(jù) 的錯(cuò)位。碼制轉(zhuǎn)換完成后，分別調(diào)用顯示模塊與語(yǔ)言控制 輸出模塊將測(cè)量數(shù)據(jù)顯示報(bào)數(shù)。

5.結(jié)束語(yǔ)

汽車(chē)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(cè)量時(shí)，就顯得精度不夠。其次是成本比較髙，特別是語(yǔ)言芯片全部依賴(lài)于 進(jìn)口，而且開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，每對(duì)語(yǔ)言報(bào)數(shù)內(nèi)容稍做修改實(shí)際都是對(duì)語(yǔ)言芯片的再開(kāi)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(mǎn)足于單一功能的產(chǎn)品，而是要視覺(jué)、聽(tīng) 覺(jué)、觸覺(jué)等全方位的感受。這個(gè)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.