電子重量顯示器已經(jīng)替代傳統(tǒng)的桿秤成為日常生活中的衡器.作為電子衡器的稱(chēng)重傳感器運(yùn)用普遍的電子秤,它的稱(chēng)量重物的過(guò)程實(shí)際上就是微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的過(guò)程,數(shù)據(jù)處理方法的優(yōu)劣決定了稱(chēng)量重物的準(zhǔn)確性,對(duì)所設(shè)計(jì)的ZZX2I型稱(chēng)重顯示器采用了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理較優(yōu)秀的方法———滑動(dòng)平均值法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并給出了稱(chēng)重程序。
程序的實(shí)現(xiàn)隊(duì)列存放地址30H~43H,可存放十次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果.稱(chēng)重程序的設(shè)計(jì)思想是:該段程序?yàn)橹袛喾⻊?wù)程序;每次變換結(jié)束一次,將轉(zhuǎn)換結(jié)果存入隊(duì)列內(nèi)并修改隊(duì)列指針R0;求算術(shù)平均值,與上次平均值進(jìn)行比較,以判斷衡器是否穩(wěn)定;如不穩(wěn)定,當(dāng)前平均值存入上次平均值存儲(chǔ)單元,標(biāo)度變換后送稱(chēng)重顯示器顯示;如穩(wěn)定,上次平均值單元內(nèi)容不變(顯示內(nèi)容保持不變).標(biāo)度變換采用線性變換公式:W=(Wmax-Wmin)×(P- Pmin)/(Pmax-Pmin)+Wmin.其中W為稱(chēng)量值、Wmax為稱(chēng)量最大值、Wmin為稱(chēng)量最小值、為算術(shù)平均值、PPmin為Wmin對(duì)應(yīng)的平均值、Pmax為Wmax對(duì)應(yīng)的平均值.程序清單和注釋見(jiàn)頁(yè)腳的PDF文檔
一臺(tái)電子重量顯示器(俗稱(chēng)電子秤),實(shí)際上就是一個(gè)稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng).當(dāng)重物放到衡器上時(shí),壓力傳感器輸出響應(yīng)的模擬電壓信號(hào),經(jīng)過(guò)模、數(shù)轉(zhuǎn)換 (A/D變換)后就得到數(shù)字量D.但是,數(shù)字量D并不是重物的實(shí)際重量值W,W需要由數(shù)字量D在顯示器內(nèi)部經(jīng)過(guò)一系列的運(yùn)算———即數(shù)據(jù)處理才能得到.這一系列的運(yùn)算———即數(shù)據(jù)處理是由裝在稱(chēng)重顯示器中的微型計(jì)算機(jī)來(lái)完成的;不僅如此,稱(chēng)重顯示器的整個(gè)工作過(guò)程也都是在微型計(jì)算機(jī)的控制下有條不紊地進(jìn)行.近年來(lái),隨著大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展,單片機(jī)更加廣泛的應(yīng)用在各種智能化稱(chēng)重儀表中.在電子秤中使用單片機(jī)可使電子秤的性能提高,成本降低,具有明顯的優(yōu)越性.從筆者參加設(shè)計(jì)的ZZX-Ⅰ型重量顯示器為例,介紹在電子秤中利用MCS-51系列單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法.
ZZX-I型重量顯示器由MCS-51系列8031單片機(jī)控制.作為一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),它有一定的采樣速率.鑒于重量顯示器的特殊性,即衡器的些微變化必須立即反映出來(lái),也就是實(shí)時(shí)性,因此ZZX-I型稱(chēng)重顯示器采用了能夠快速反應(yīng)變換結(jié)果的滑動(dòng)平均值法[2].滑動(dòng)平均值法采用存儲(chǔ)隊(duì)列作為A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,隊(duì)列的隊(duì)長(zhǎng)固定為N,每進(jìn)行一次新的轉(zhuǎn)換,把轉(zhuǎn)換的結(jié)果放入隊(duì)尾擠掉原來(lái)隊(duì)首的一個(gè)數(shù)據(jù),這樣,在隊(duì)列中始終有N個(gè)“最新”的數(shù)據(jù);計(jì)算平均值時(shí),只需要把隊(duì)列中的N個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均,就可以得到新的算術(shù)平均值.考慮編程的方便,隊(duì)列采用循環(huán)隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn).為保證轉(zhuǎn)換結(jié)果的準(zhǔn)確,更好的克服脈沖信號(hào)的干擾影響,在滑動(dòng)平衡值中還增加了去除最大值和最小值的算法,保證了準(zhǔn)確快速地稱(chēng)量重物.
由于ZZX-I型重量顯示器使用了上述滑動(dòng)平均值數(shù)據(jù)處理程序,保證了準(zhǔn)確、快速的測(cè)量轉(zhuǎn)換結(jié)果,從而大大提高了稱(chēng)量的準(zhǔn)確性,工作的穩(wěn)定性、可靠性也得到了保證.滑動(dòng)平均值數(shù)據(jù)處理方法也適合于其他的定時(shí)采集系統(tǒng).更多的稱(chēng)重傳感器,稱(chēng)重顯示器以及稱(chēng)重儀表產(chǎn)品資料以及報(bào)價(jià)資訊盡在現(xiàn)代豪方稱(chēng)重傳感器之家!歡迎有需要的客戶來(lái)電咨詢!
|