电子配料秤的数电课设(无封面)

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1、电子配料秤摘要在现代工业生产中，电子配料秤有着非常广泛的应用，它适于用自动化技术控制生产过程,采用高精度的传感器，响应速度快、分辨率高。本次课题我们所涉及到的电子配料秤的设计，在日常生活中可用于工厂车间的重物称量，外接一个可控制加料阀门，阀门打开均匀加料，电子配料秤开始称量，达到设定重量后即可自动停止加料。称量范围是10KG到500KG的物体，精度为0.1KG。我们将课程设计共分六大个的模块：电源模块(提供5V直流电压)、称重传感模块、放大模块、模数（A/D）转换及显示模块、预置数模块、数字比较模块。本电路应用压敏电阻构成秤重

2、电桥来采集电压的微小变化（mV级），输入到A/D转换芯片ADC16，将输入的模拟电压信号转换成数字脉冲信号再校准为重量用LED输出，然后把LED的输入端接到比较模块与预置数（重量）进行比较得到一个高低电平接到继电器控制加料阀门的开关，从而达到自动控制加料的要求。关键字：电源模块；称重传感器；三运放大电路；AD转换器；电压比较器；继电器技术要求：1.配料称重范围10Kg～500Kg；2.配料设定重量连续可调，到达设定重量自动停止加料；3.配料重量的自动显示；4.配料精度优于1％。-1-第一章系统概述1.1前期方案准备1.1.1

3、设计要求分析根据任务要求，配料秤测量范围是10kg-500kg，称量范围比较广，要求精度优于％，所以我们分析需要四个LED灯分别输出百位、十位、个位、十分位，外加一个小数点。要求重量连续可调，达到预定重量自动停止加料，为满足这一要求，我们的预置数要可直接输入并显示出来，LED部分与称量显示对应，还需要一个比较模块，比较结果输出来控制加料阀门开关。1.1.2设计目的及设计方向的明确根据设计要求，我们设计的电子秤需要称量精确到0.1Kg；应现实生产车间环境要求，只有220V交流电压，而我们许多环节需要5V直流电压，于是我们需要取2

4、20V交流电压做一个直流稳压电源输出5V直流电压；预置数输入需要直观和人性化，我们要做到输入十进制数然后转换为8421BCD码LED同步输出。比较模块的输出要控制加料阀门，所以还需要一个继电器。1.2设计方案论证此次的电子秤的课程设计主要关键点在传感器、A/D转换显示以及二进制转换后，实测数据和预置数据之间的比较，所以我们开始就这几个关键点做出了几个方案，并加以论证，分析筛选。1.21方案一：将传感器传过来的电压信号通过运算放大器放大，输入到ICL7107再接LED显示，将模拟信号直接转换为数字信号输出四位十进制，与预置数在比

5、较环节（四片级联的74LS58）重进行比较，得到一个高电平或者低电平控制继电器从而控制加料阀门的开闭。1.22方案二：将传感器传过来的电压信号通过运算放大器放大，输入ADC16进行数模转换，受精度要求限制，经计算需要取ADC16的13位，即输出13位2进制数，用ROM或者单片机或其他方式转换成4位10进制数，再与预置数在比较环节（四片级联的74LS58）重进行比较，得到一个高电平或者低电平控制继电器从而控制加料阀门的开闭。称重显示环节是将ROM或者单片机转换后的4位10进制数直接接LED输出。1.2.3方案三：在传感器获取称重

6、数据时，将所选用的传感器满足增加0.05KG电压输出改变0.1MV，输入ADC16-2-进行数模转换，受精度要求限制，经计算需要取ADC16的13位，并且通过改变ADC16的比较电压VREF让其满足VIN每增加0.1MV输出加0000000000001，这样每增加0.1kg电压改变0.2MV，ADC16输出的最低位D0，从0到1再到0，提供一个下降沿，送去74LS160N的CP口，这样，74LS160N的计多少数就是有多少个0.1KG。从而省去了13位2进制数转换成4位10进制数和校准的复杂环节。将得到的数字信号再与预置数在比

7、较环节（四片级联的74LS58）重进行比较，得到一个高电平或者低电平控制继电器从而控制加料阀门的开闭1.3设计方案的分析和确立方案一的优点是可控制性好，所用的ROM,ICL7107，集成度高，用起来也方便，问题是multisim找不到这些芯片，仿真不了。而且课设要求是用我们所学的数字电路知识，运用简单数字芯片进行设计，单片机需要编写程序进行数据处理，故我们不采用。方案二设计合理，但是再2-10进制转换上有很大问题，在MULTISIM里去构建一个我们所需的ROM型号对我们来说实在很难，同时使用单片机也是超出了我们的学习范围。所以

8、次方法我们不采用。方案三相对前两种方案要简单许多，我们对重量-电压量-二进制数之间的对应关系做文章，使整个电路简单化，在不影响电子配料秤功能的前提下设计出了一个在我们能力范围内的电路。所以我们决定采用方案三。1.4总体设计方案框图及分析称传放大A/DLE重感模块转换D器加显模