AT89C52单片机智能压力传感器系统设计+PCB线路板图+源程序(4)
图6 HX711典型应用电路
2.2.5 时钟芯片选择
传统的数据记录方式是隔时采样或定时采样，没有具体的时间记录，因此，只能记录数据而无法准确记录其出现的时间。若采用单片机计时，一方面需要采用计数器，占用硬件资源；另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的资源，而且，某些测控系统可能不允许。但是，如果在系统中采用时钟芯片DS1302，则能很好地解决这个问题。
DS1302是一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年信号，一个月小与31天时可以自动调整，且有闰年补偿功能。DS1302用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录上，能实现数据与出现该数据的时间同时记录，因此广泛应用于测量系统中。DS1302实物如图7所示。
图7 DS1302实物图
3. 系统硬件电路设计
3.1 系统电源电路设计
由于该系统中51单片机及A/D转换芯片及液晶显示器所需供电电压均为5V电压，所以要保证系统稳定可靠的工作，需要设计一个可以稳定提供5V电压的供电系统。本设计采用双电源接口供电方式，USB接口供电方便程序调试，也可采用外置电源作为系统的供电电源，但是需另加三端稳压器件LM7805作为系统电源的稳压器件以保证系统电压为稳定的直流5V电压，同时外置电源的输出电压要高于5V输出，系统电源输入接口要加滤波电容以确保工作电压稳定。电源输出接口加上LED电源指示灯，用来判定电源是否正常工作。
3.2 系统串口程序下载电路设计
由于RS-232C的接口电平与TTL兼容接口电平标准不同，所以该接口与TTL兼容电平连接时需要电平转换。MAX232芯片是常用的转换芯片。MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5V单电源供电[7]。
常见RS232串口通信电路连接方式如图8所示。
图8 RS232串口通信电路
3.3 单片机控制电路设计
系统主控电路由AT89S52单片机及晶振电路和复位电路组成，该电路作为整个系统功能实现的核心单元，其连接方式如图9所示。
图9 单片机主控电路
复位电路是用来让单片机返回到初始状态的辅助电路，其作用是当单片机程序跑飞或系统出现死机状态时可以让系统重新恢复工作。本系统复位电路的设计具有上电复位和手动按键复位两种复位方式[8]。
3.4 系统显示电路设计
显示部分采用LCD1602液晶显示模块，液晶板上排列着若干5×7或5×10点阵的字符显示位，每个显示位可显示1个字符，从规格上分为每行8、16、20、24、32、40位，有一行、两行及四行三类。其与单片机的连接电路如图10所示。
图10 系统状态显示电路图
1脚和2脚分别为液晶1602的地和电源引脚，3脚为背光调节引脚，通过10K电位器接地，背光可通过电位器来调节亮度；4脚、5脚、6脚为液晶片选控制引脚，分别连接到单片机的P2.0、P2.1、P2.2端口，7~14脚为数据接口，与单片机的P0口相连实现数据的传输，15、16脚为液晶的背光控制脚，分别接到电源和地引脚[9]。
3.5 超重报警提示电路设计
报警提示电路用来在称重测量超出最高值时报警提示，以免重量过高的情况下损坏传感器。报警提示电路由PNP三极管9012驱动蜂鸣器来实现，单片机I/O口控制三极管的基极，当单片机的I/O口输出为低电平时，三极管导通，蜂鸣器的正极与电源接通，蜂鸣器通电发出报警声，当单片机I/O口输出高电平时，三极管截止，蜂鸣器停止报警。报警提示电路如图11所示。