电子秤设计报告

1、制定计策报告实验名称：电子名称设计医院(系):转业：声明：学号：实验室：实验组：同事：实验时间：2016年12月02日评价成绩：教师审查：列表1设计要求32设计原则33系统方块图34具体设计44.1测力计44.2放大器电路和范围切换54.3 A/D转换74.4显示器85实验摘要91设计要求试验设计10g至10kg电子，数字显示精度为0.1%。2设计原则数字电子通过传感器将被测试物体的重量转换为模拟电压信号，小电压信号应用放大系统以满足模拟-数字转换器对输入信号水平的要求，从而实现准确线性放大。放大器电路使用3 op放大器数据放大器。仪表用放大器具有足够大的放大、高的输入电阻和高的共同模式抑制比

2、的特点。模拟电压信号通过模拟-数字转换电路转换为数字体积，模拟-数字转换电路使用模拟-数字转换芯片CC7107实现。然后，将数字信号传送到显示电路，最后由显示电路显示测量结果，显示电路显示为四个独立的7段LED显示电路。本设计通过改变放大电路的增益，实现了范围转换目的。主体的重量差异很大，因此要根据不同的重测范围要求切换范围。3系统方块图图1电子名称设计方块图(1)利用电阻应变传感器组成的测量电路测量物体的重量信号。(2)放大电路将传感器输出的弱电压信号放大到一定倍数，将放大的电压信号传递到模拟-数字转换电路；(3)将接收到的模拟信号从模拟电路转换为数字信号，并传递到显示电路。(4)显示回路显

3、示数据。4具体设计4.1测力计4.1.1设计原则图2电阻应变桥测量电路R1、R2、R3和R4构成了桥测量回路，其中四个应变电阻和R1=R2=R3=R4=R。Rm是温度补偿电阻，e是激励电压，v是输出电压。外力导致R1、R3拉伸，阻力增加，R1、R3正值、R2、R4压缩，阻力减少，R2、R4为负值，阻力值的绝对值相同。因此，桥接器的输出电压为：v=kep e其中k是应变计敏感系数，是引用变量，k =RR，r是阻力变化值。系统敏感度S=Ve=kep。4.1.2电路设计图3模拟结构图3是选择电源电压为12V、电路输出电压范围为012V的电阻应变桥测量电路模拟图。设计要求测量范围为10g10kg，称重

4、传感器后获得的电气信号范围为10-810V，符合设计要求。4.2放大器电路和范围切换4.2.1设计原则图5 AD623原理图图3是2发和3发为输入，1发和8发为增益输入，4发和7发为电源供应的单电源表放大器AD623结构图。5发是基准电压，6发是输出电压。输出电压：Vo=(1 100k rg) vin图6基本运算放大器I/o关系：VOUT=-R2R1Vi4.2.2电路设计基本运算放大器，使用单电源表放大器AD623的三级放大设计。AD623使用单电源12V电源，首先使用单片机确定输入电平水平，然后通过信道选择开关控制前电平放大器的增益系数。输入电压/v10-8-10-710-7-10-610-

5、6-10-510-5-10-410-4-10-3增益系数10010010001001000100100010001000100100100输出电压/v1到10个1到10个1到10个1到10个1到10个传导开关S12、S21、S32、S44S12、S21、S32、S43S13、S23、S32、S44S13、S22、S32、S43S13、S23、S32、S43输入电压/v10-3-10-210-2至0.10.1-11到10个增益系数1000100101输出电压/v1到10个1到10个1到10个1到10个传导开关S11、S31、S44S11、S31、S43S11、S31、S42S11、S31、S41

6、表1增益自动切换图6电路原理图4.3 A/D转换使用ICL7107A/D转换器将放大放大器的模拟信号转换为数字信号。图3转换原理图4.4显示器图4数码管显示电路5实验摘要本电子通过设计实验，对整个系统建设有了深刻的理解，了解了各组成模块的工作原理和功能，学习了很多集成芯片的使用方法，综合了以前学过的数字电路、模拟电路、测试技术的知识，锻炼了查询Multisim等软件、数据的能力，整个设计过程对我来说有些困难，最终基本上实现了设计要求，但仍有很多不足和无法理解的部分。对于较小的测量，倍率要特别大，虽然是使用多电平放大器的方法，但是仿真结果有很多错误，不能很好地达到目标要求。另外，设计过程中使用的ICL7107芯片首次接