基于单片机的铅膏视密度监测系统硬件设计论文

基于单片机的铅膏表观密度监测系统硬件设计摘要：目前，铅酸蓄电池已成为工农业生产不可缺少的产品。铅膏的表观密度参数直接关系到其使用寿命和可靠性。铅膏表观密度的检测主要依靠人工取样进行称重测量，大大降低了生产效率，并具有一定的滞后性。本文充分了解铅膏的生产工艺和特点，想到了这样一种检测铅膏表观密度的方法。主控芯片为STC89C52单片机。采用压力传感器采集数据，结合A/D转换器和128*64液晶显示器，制成高精度铅膏表观密度检测仪。用4×4矩阵键盘模块控制非常方便，用液晶显示器显示结果。该设计检测精度高，测量速度快，解决了人工测量带来的误差，提高了生产效率。关键词：表观密度；单片机；A/D转换；液晶显示器目录TOC\o"1-2"\h\z\u1引言41.1选题的背景与意义41.2选题研究现状41.3主要研究方法42整体系统设计42.1基本实现方法42.2基本原理及设计思路42.3总结43硬件设计43.1检测电路设计43.2A/D电路设计43.3控制芯片43.4动力部分设计43.5显示电路43.6键盘输入43.7总结44编程44.1主程序设计44.2扩展程序设计44.3HX711输出参数的确定44.4总结45总结4参考文献4附录4至41简介1.1选题背景及意义随着工业水平的进步和铅酸蓄电池技术的不断发展，对蓄电池铅膏表观密度的要求也越来越严格。铅膏的生产工艺直接影响铅膏的表观密度参数。新型浆糊技术也应运而生，各种浆糊技术层出不穷。铅膏是具有一定氧化程度和表观密度的铅粉与水和硫酸混合，通过机械搅拌形成的具有一定塑性的膏状物质。堆放后总重量与总体积之比，g/cm3。铅膏的表观密度是铅膏质量的重要指标，对极板活性物质孔隙率的形成状态影响很大。铅膏的表观密度也影响严重铅酸蓄电池的容量和使用寿命。因此，铅膏表观密度的研究对于提高电池极板活性材料的利用率和电池的使用寿命具有重要意义，可以改善铅膏影响引起的极板弯曲变形。铅膏的表观密度。1.2选题研究现状近年来，很多人对铅膏进行了研究，也有不少相关文献发表，如：宏宇2001年出版的《铅膏制备原理与方法研究》，提出了使用真空搅拌的重要性。粘贴技术；2006年，祥联发表《铅粉表观密度对铅酸电池性能的影响》，解释用低表观密度的铅粉合成的铅膏生产的管状电池的性能优于电池。具有高表观密度。1.3主要研究方法用小钢铲从不同的地方取适量的铅膏放入一定体积的不锈钢杯中，不断振动直到铅膏充满钢杯，没有空隙和气泡。重复上述步骤，直到钢杯装满。然后用直钢尺刮去杯口多余的铅膏，将钢杯外面擦干净，放在电子秤上，称其总重量（铅的重量之和）铅膏的重量和钢杯的重量），铅膏的表观密度ρ由下式计算。1-1ρ——铅膏的表观密度；m2——钢杯和铅膏的总质量；m1——钢杯的质量；根据上述方法，只需设计出符合要求的铅膏表观密度检测仪，即可实现铅膏表观密度的检测。2整体系统设计2.1基本实现方法该系统由硬件设计部分和软件程序设计部分组成。硬件部分由传感器、A/D转换芯片、单片机、键盘、液晶显示器和电源电路组成。各部分的主要功能有：压力传感器用于测量重量数据，A/D用于将微小的模拟量放大转换为数字量，单片机控制模块，人机界面和数据锁存器。单片机控制模块以STC89C52单片机为核心控制，实现电子秤的基本控制；数据信息处理模块选用HX711的应变片传感器和A/D转换部分；人机部分采用4×4矩阵键盘进行按键设置和手动清零操作；再加上液晶显示输出结果，基本可以实现铅膏表观密度的检测。系统结构图如图2.1所示。图图2.1系统结构图称重传感器称重传感器HX711A/DHX711A/D芯片电源电路矩阵键盘STC89C52电源电路矩阵键盘STC89C52单片机液晶显示液晶显示2.2基本原理和设计思路当单位体积的铅膏放置在测量托盘上时，压力应变计被迫变形，使其自身的电阻值随压力的变化而变化。这种变化是线性变化。这样就完成了压力信号到电信号的转换。由于这个电信号很小，是一个模拟量，由于52单片机不能直接处理模拟量，所以需要对这个微小的信号进行放大，通过A/D将模拟量转换成数字量。在这个过程中，我使用了HX711芯片，它是一个24位双通道A/D转换器，最大128x放大电路和模拟电压输出。具有精度高、安全可靠、集成度高的特点，其模拟电压输出还可为测量电桥供电。经HX711处理后的放大信号可经STC89C52处理，最后由LCD输出结果。按键和键盘模块可以在测量时输入容器的质量，进行手动调零等操作。考虑到电子秤的精度，应对电源电压进行处理。2.3总结本设计过程中使用的硬件为应变片传感器，还使用了以下芯片：HX711、STC89C52单片机和128*64显示器、LM7805稳压芯片。查阅了很多硬件相关资料，了解了各个硬件的基本功能和使用方法，了解了相关硬件的原理和接线方法。3硬件设计3.1检测电路设计3.1.1常用传感器的工作原理电阻式传感器是将测量参数转换为电阻变化的传感器。它是非电检测技术中应用最广泛、成熟和重要的传感器之一。常用的电阻式传感器有电位器型、热效应型等。电阻应变传感器的原理是电阻应变效应，弹性敏感元件受外力变形，应变片在其上，随着变形，电阻应变片的变化导致电阻值增大或减少。电阻变化通过特殊的测量电路转换成电信号。应变片主要包括金属电阻应变片和半导体应变片。金属电阻应变片利用金属材料的电阻定律。应变计的变化导致其结构尺寸的变化，从而导致其电阻值的变化。3-1ρ——金属电阻率，Ω*m；l——金属长度，m；A——金属截面积；米2r——金属半径，m。半导体应变片是利用半导体的压阻效应制成的，半导体的电阻率会因轴向外力而发生变化。其电阻相对变化为：3-2是半导体应变片电阻率的相对变化，与受到的轴向应变力成正比，3-3π——半导体压阻系数公式3-3代入其中得到：3-4其中，1+2μ随几何形状变化，即为压阻效应，随电阻率变化。实验证明它是1+2μ的几百倍，所以1+2μ可以忽略不计，因此半导体应变片的灵敏度系数应为：3-5半导体应变片体积小、灵敏度高、频响宽、输出范围大、不需要放大器。缺点是应变非线性比较严重。3.1.2传感器的选择外部环境对传感器的影响很大。例如，高温会导致传感器的焊点脱焊，弹性元件的结构发生变化，传感器在潮湿的环境中容易短路；在强腐蚀环境中，弹性体的传感器很容易损坏或损坏。短路，很容易在电磁场中干扰传感器输出信号。由于传感器的输出信号经A/D转换放大后得到显示结果，因此还要求传感器的输出信号与显示电路的输入信号相匹配。综合考虑以上因素，本设计选用应变片式传感器，其分辨率高，可测量极小的应变；误差小，一般小于1%；良好的动态响应；体积小，重量轻，测量范围比较大；测量结果易于传输、记录和处理；在磁场、放射性、化学腐蚀等条件下，在一定措施下仍能可靠工作；价格也比较便宜，品种多样。综合以上因素，本设计采用应变式传感器，完全满足硬件设计要求。3.1.3电阻式传感器测量电路本文采用桥式测量电路，桥臂由R1、R2、R3、R4组成，负载为RL。直流电桥的基本形式如图3.1所示。图图3.1直流电桥当RL∞时，电桥输出电压为U03-6U0=0，电桥平衡3-7电桥平衡的条件：平衡电桥的桥路中相邻两臂的电阻值之比应相等，流过负载电阻的电流为0。R1由应变片代替。小应变导致电阻的阻值发生微小变化，从而引起电桥输出电压的微小变化，微小的变化被放大器放大。放大器的输入阻抗与电桥输出电阻的比值很大，电桥的状态被认为是开路。当承受应变力时，假设应变片的电阻变化为△R1，其他桥臂不变，则输出电压U0≠0。3-8假设桥臂比用n表示，则n=R2/R1，由于R1<<R1，所以R1/R1可以忽略不计，可以得到平衡条件R1R4=R2R3：3-9电桥电压灵敏度定义为：3-10由上式可知，电桥电压灵敏度与电桥供电电压成正比。电桥电源电压越高，电桥电压灵敏度越高。但是，由于应变表的功耗限制，应正确选择电压；其次，应正确选择桥臂比率的值，以确保更高的电压灵敏度。当电源桥电压E确定时，通过找到最大值，3-11当n=1时，最大，即确定桥电压后，桥臂电阻R1等于R2，桥臂电阻R3等于R4。这时，电桥可以达到最高的电压灵敏度。上式简化为：3-123-133-14由上式可知，当电源电压E和电阻的相对变化量一定时，电桥的输出电压和灵敏度也一定，与桥臂电阻无关[1]。3.1.4非线性误差及其补偿方法理想情况下，可以假设应变计参数的变化非常小，以至于可以忽略R1/R1。实际情况按3-12计算。此时，3-8的输出电压U0和R1/R1是非线性的。在理想情况下，将输出电压记为。非线性误差为：3-15这些方法可以用来减小非线性误差：增大桥臂n=R2/R1的比值可以减小非线性误差，同时降低电压灵敏度；使用差分电桥，有半桥差分和全桥差分，差分电桥完全没有非线性误差。半桥差分电路=1/2E，全桥差分电路=E，单片机=1/4E，全桥差分电桥的使用量是单片机应变片的4倍，即高于半桥。2次。压力信号通过应变片传感器转换为电信号，通过差分全桥法减小误差。3.2A/D电路设计3.2.1芯片选择在整个设计中，A/D模块起着非常重要的作用。传感器输出的模拟量必须经过A/D放大，然后变成数字量，再由单片机处理。因此，必须选择合适的A/D转换芯片。在本文中，A/D模块应具有抗干扰能力强、响应速度快、稳定性好等特点。在现有的芯片市场，HX711是一个不错的选择。3.2.2HX711芯片介绍HX711是一款高精度24位A/D转换芯片，专门用于电子秤。与其他同类型芯片相比，该芯片集成了稳压电源、片内时钟振荡器等同类型芯片所需的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点。干扰能力。降低成本，提高性能和可靠性。芯片和控制芯片后端的接口和编程都非常简单，所有控制信号都由引脚驱动，无需对芯片的寄存器进行编程。输入选择开关可任意选择通道A或B、低噪声可编程放大器和外部连接。通道可编程增益为128或64，所有数值对应于±20mV或±40mV的差分输入信号幅度。B通道固定为64以获取系统参数检测。该芯片提供稳压电源，可直接为外部传感器和A/D转换芯片供电，系统板无需模拟电源。时钟振荡器芯片不需要任何外部设备。自动上电复位功能简化了初始启动过程[2]。3.2.3芯片特性有两个差分放大输入通道可供使用；包括稳压输出，可直接对外提供VCC，在本电路中可为传感器和部分放大电路供电；提供32、64、128倍放大增益，可通过MUL选择，通道A提供32、128倍增益，通道B固定64倍增益；具有片内时钟振荡功能，也可选择片外时钟输入；无需额外的复位电路，上电自动复位电路；简单的控制和通讯通过PD_SCK管脚直接输入，芯片无需编程；输出速率可选择10Hz或80Hz；电源干扰抑制频率为50Hz；工作电压范围为2.6～5.5V，工作温度范围为-20℃～85℃。HX711的管脚说明如表3.1所示。表3.1引脚说明表针号引脚名称功能笔记1VSUP电源提供2.6～5.5V稳压电源2根据模拟输出稳压电路控制输出3电源电压电源模拟电源2.6~5.5V4VBF模拟输入稳压电路控制输入5接地土地6VBG模拟输出7在一个-信号输入通道A负输入8INA+信号输入通道A负输入9INB-信号输入通道A负输入10INB+信号输入通道A负输入11PD_SCK控制输入串行通讯口，选择增益12输出端信号输出输出转换后的信号13X0数字输入外部晶振输入14X1数字输入选择时钟类型15速度数字输入选择输出频率16DVDA电源数字电源：2.6~5.5V3.2.4HX711串口通讯串行通信线由引脚PD_SCK和DOUT组成，用于输出数据、选择输入通道和增益。当数据输出引脚DOUT为高电平时，表明A/D转换器尚未准备好输出数据，此时串口时钟输入信号PD_SCK应为低电平。当输出由高变低时，PD_SCK应输入不等于时钟脉冲的25到27。此时，第一个时钟脉冲的上升沿会读取输出24位数据的最高位，直到第24个时钟脉冲完成。完成24个时钟脉冲，24位数据输出从高到低逐位输出。时钟脉冲25到27用于选择下一个输入通道和A/D转换增益[3]。如图3.2和表3.2所示。图图3.2时钟脉冲图图3.3表3.2时间注释表象征阐明最低限度典型值最大值单元T1_DOUT下降沿到PD_SCK脉冲上升沿0.1微秒2_PD_SCK脉冲上升沿到DOUT数据有效0.1微秒T3_PD_SCK正脉冲电平时间0.250微秒T4_PD_SCK负脉冲电平时间0.2微秒3.3控制芯片3.3.1芯片选择单片机的种类很多，各种型号的应用环境也不同。选择时要考虑性能、内存、I/O接口、工作电压、运行速度、串口、功耗、是否易于开发、编程器的选择是否方便。，以及开发成本等因素，基于此，本设计选用STC89C52单片机作为控制芯片。与其他芯片相比，89C52具有价格便宜、速度快、通过串口直接下载程序、兼容性好等特点。3.3.2芯片介绍STC89C52是INTE公司MCS-51系列单片机的基础产品，属于MCS-51的标准HCMOS产品。它是采用CMOS工艺技术制造的高性能8位单片机[4]。52结合了CMOS的快速响应速度、高密度技术和低功耗。它使用标准的MCS-51微控制器架构和指令系统，相当于89C51的增强版。在51的基础上，具有时钟输出、加减计数器等功能，适用于多种控制场合。它由中央处理器、存储系统、定时器/计数器、串并接口、终端系统组成，并集成了特殊功能寄存器。其架构图如图3.3所示。图3.352位MCU架构图它有4个8位并行I/O端口，分别是P0、P1、P2和P3。总共有32个I/O端口，每个I/O都可以单独使用。作为输入或输出。它还有一些辅助功能引脚，如P10（T2）、P11（T2EA）、P17（SCK）等。引脚说明如图3.4所示。图3.452脚说明图引脚介绍1个I/O引脚（P0到P3端口）P0为双向I/O口（8位开漏），可用作输入口、输出口和地址数据。P0口用作I/O口，此时控制端ALE应为低电平。用作输出口时，应接10K上拉电阻，否则不能输出高电平。用作输入端口时；a1应该在输入操作之前写入，这是因为当输入直接连接到FET和锁存器时，如果输入锁定0，则其输入不能为高电平。使用端口P0的8位地址和数据总线；在高电平控制端。在该模式下，P0口与外部上拉连接。在这种情况下，使用8位地址和数据线P0端口点。用于对Flash存储器进行编程和校验时输入或输出代码；此时应加一个上拉电阻。P1端口是一个准双向端口。P1端口用作通用I/O端口。用作输出时，不需要加上拉电阻，但用作输入时，必须先写1，才能完成输入操作。P1端口还有它的附加第二个功能，P1端口在对Flash进行编程和校验时也可以接收低8位地址。端口p1的第二个功能如表3.5所示。表3.5P1口第二功能说明别针P10P11P15P16P17附加的功能T2（定时器2外部输入）T2EX（计数器2外触发端子）MOSI（串行数据输入）MISO（串行数据输出）SCK（串行时钟输入）P2是一个带上拉电阻的准双向端口。P2端口作为普通I/O端口使用时，作为高位8位地址总线端口使用；在对Flash进行编程和校验时，它可以接收高位8位地址和一些控制信号。P3端口是一个多用途的准双向端口。与P0I/O没有区别，但第二个引线应保持高电平，以保持输入和输出平滑；可以接收一些控制信号；第二个功能实际上是一个带控制功能的总线，如果此时需要输出信号，请先设置1，其第二个功能说明如表3.6所示。表3.6P3口第二功能说明别针P30P31P32P33P34P35P36P37功能RXT串口进入TXT串口输出INT0外部中断0INT1外部中断1T0定时01外部输入T1定时器1外部输入WR外部数据存储写选通RD外部数据存储读取选通3.3.3控制引脚RST复位引脚：振荡器运行时，RST高电平2个周期将复位芯片。看门狗定时器溢出后，RST保持高电平98个振荡周期，然后复位。ALE/PROG地址锁存使能，PSEN外部程序存储器选通信号。用于外部程序存储器选通信号，低电平有效，EA外部程序存储器访问许可端/编程电源输入端。EA接地单片机从0000H~FFFFH的外部程序存储器中读取代码，EA接VCC单片机先从外部程序中读取代码，然后自然转向外部。外部晶振引脚XTAL1XTAL2;外部晶振XTAL1，XTAL2信号悬空。3.4电源部分的设计3.4.1稳压芯片的选择由于工作环境复杂，考虑到硬件的便利性和可靠性，需要对电源进行处理。本设计需要稳压芯片来制作稳压电源。LM7805广泛用于电压调节。具有过热、短路、输出三极管SOA保护等特点。输出电压和电流分别为5V和1A，满足我们需要的要求。3.4.2稳压芯片介绍LM7805具有三个连续的电源稳压电路，其形成的封装形式为TO-220/D-PAK。其输出电压具有一定的固定值，应用广泛。由于不同类型的局部限流保护和过热保护以及安全区使其基本不受损坏。通过添加适当的散热器，它可以提供超过1安培的输出。当外部设备接入合适时，可以实现不同的电压和电流。3.4.3稳压电路设计220V电压由变压器降压，通过整流电路连接到LM8705芯片。电容C1的作用是防止输入引线过长引起的电感效应引起的自激振荡，降低纹波；C2降低负载电流和瞬时变化引起的高频干扰；C3为大容量电解电容，旨在进一步降低输出纹波和低频干扰；DI为保护二极管，当单端输入短路时，与C3形成放电电路，可防止LM7805PN结被击穿损坏。该电路可以输出稳定的5V电压。稳压电路图如图3.5所示。图图3.5稳压电路图3.5显示电路3.5.1LCD模块的选择128*64是4位/8位并行、2线或3线串行接口方式的点阵图形液晶模块，包含国标一、二等简体汉字库；其显示分辨率为128×64，设置8192个16*16点汉字，128个16*8点ASCII字符集[5]。模块界面简洁灵活，操作指令方便，可显示汉字和图形，功耗低。与同类型的显示模组相比，硬件电路结构和程序非常简单，价格低廉。点阵液晶显示模组低于相同模组。LCD128*64介绍LCD12864液晶显示模块是8位标准数据总线、6条控制线和电源线的点阵液晶显示模块，可以显示各种字符图形和汉字。它的Vcc（逻辑工作电压）在4.5到5.5V之间，驱动电压为0到-10V。引脚功能如表3.7所示。表3.7引脚功能脚数别针等级功能说明1VSS0V模块电源地2VCC3至5V模组电源3V0LCD驱动电压输入4后勤(CS)高\低并行命令/数据选择信号；串行片选信号5读/写(SID)高\低并行读写选择信号；串行数据端口6E(时钟)高\低并行使能信号；串行同步时钟7至14DB0到DB7高\低数据端口15公安局高\低并行接口选择；H——并行，L——串行；16数控空脚17重置高\低复位低电平有效18输出电压LCD驱动电压输出19LED-A5+V背光正极20LED-K0V背光负极3.5.2LCD12864应用说明使用12864显示模块：在某个位置显示汉字，设置显示字符的位置，即第一组显示地址，然后写入汉字代码。2字节字符，先写高字节，再写低字节。处理器模块在收到指令前，首先要确认模块处于非忙状态，即读取符号BF标志时，BF应为“0”，才能接受新的指令。如果在致指令前未检查BF标志，则上一条指令与该指令之间必然存在较长的延迟，即等待确定的指令执行完毕。“RE”是扩展指令集选择控制位的基本指令集。当“RE”改变时，指令集将保持在最终状态，除非“RE”再次改变，或者使用相同的指令集，不需要每次都重置“RE”。3.6键盘输入键盘输入是系统的重要组成部分，是人机交互的核心部件。键盘由许多按键组成，我们根据其功能确定了所需的按键数量。按键接线如图，其中P27~P25为高电平，P24~P21为低电平，当我们按下按键时，按键所在行变为低电平，所在列变为低电平也会变成低电平，所以我们可以检测到按下的键在哪里。其中一个键用于打开中断启动键盘功能。在本设计中，键盘需要实现以下功能：转换系统功能、称重功能、输入功能、清零功能。键盘接线如图3.7所示。图图3.7键盘接线图3.7总结本章是硬件设计的主要部分。阐述了选择各种硬件的原因，介绍了各个模块的基本功能、使用方法以及硬件的特点。它以一些硬件引脚的接线方式系统地描述了整个硬件。该设计步骤和方法改进了本设计的硬件设计，满足了设计要求。4编程4.1主程序设计在测量中，通过多取样获得平均表观密度。在本设计中，以三个采样点为例。通常，在测量中使用固定容器采样（固定容器质量和体积）。主要思想是系统上电后，首先要设置LCD128的初始化和系统的复位。扫描用于检测是否需要测量。当需要测量时，系统会检测到更大的数据输入。在测量过程中，要测量多个样品，因此C52有多个数据输入。考虑到输入的时间间隔，采取以下措施，通过连续扫描的方式查询HX711的输入。采集所有样品后计算各组对应的密度和平均表观密度。得到结果后，采用各种形式的展示方式，使展示结果一目了然，一目了然。主程序流程图如图4.1所示。图4.1主程序流程图包含以下部分：LCD128的初始化上电后需要对LCD128进行初始化。首先从初始化流程图中写入30H，并设置其功能。延迟超过100us后，重复一次，确保命令已写入。延迟超过37us后，写入0E启动。设置显示，延迟超过100us后输入01H，清除显示，最后关闭完成初始化。其流程图如图4.1所示。图图4.1液晶初始化流程图系统上电时，需要将系统带入的初始非零值复位为零。对于设计来说，这个非零量是不需要的，在数据处理过程中需要去掉这部分。主要设计思路是在初始化完成10s后对LCD进行复位，先采集一个周期的数据，处理完这组数据后记录下来，待后续数据处理完成后减去这个值。将获得准确的表观密度。系统重置清除设置是一个非常必要的过程。如果不清除，就会造成无法估量的精度误差。系统上电后，由于程序运行顺序，单片机会快速调用复位子程序对系统进行清零。(3)数据收集数据采集主要是HX711和STC89C52之间的数据传输，即信息采集完成后，将HX711转换后的数据传输给单片机。在这个过程中，主要的问题是两者之间的沟通。由于HX711只有DP_SCK和DOUT两个引脚参与通信，所以它只有串行通信模式。PD_SCK作为时钟信号控制各个简单的操作对象，DOUT结合了使能端和数据端的功能。当HX711不能输出数据时，DOUT管脚输出高电平。此时，时钟输入信号PD_SCK需要保持在低电平以避免通信混乱。当DOUT由高电平变为低电平时，表示数据转换完成，STC89C52可以从中读取数据。单片机检测到DOUT低电平保持一段时间后即可开始读取。此时PD_SCK输入24个时钟脉冲，DOUT从高到低一一输出数据。在每个时钟脉冲的高电平期间，HX711输出一位24位数据，直到第24位依次输出。在一个输出周期之后，DOUT将保持高电平直到下一个输出周期。数据输出完成后选择下一个增益，由输入的脉冲数控制，一共选择了3种（1个脉冲数A通道128增益，2个脉冲数B通道64增益，3个脉冲数通道32增益），PD_SCK应保持低电平，直到选择完成后的下一个输出周期。完成一次通信后，为了保证采集数据的准确性，需要多次采集数据。在实际编写中，需要多次调用该函数才能获取多组数据。A通道采集的数据为测量信号，B通道采集的数据为电源参数检测信号。(4)数据处理为了得到真实的结果，在处理数据时，主程序设计采用对多个数据取平均值的方法。在数据处理过程中，需要对采集到的数据进行筛选，排除明显错误的数据。另外，B路数据的依据是对实际电压与电压设定值的差异进行校正，以补偿电压变化带来的误差。(5)结果展示LCD1286作为主显示通道，二极管作为辅助输出输出数据。由于有正负极两种标准，二极管主要指示结果是高还是低，LCD1286显示具体的测量结果。12864并行通信由PSB的高低电平选择。首先，RS被设置为高电平。稍等片刻后，R/W由高变低，准备开始数据传输。如果可以传输，使能端e由低变高，开始数据传输。数据写入后，电平恢复。输入LCD12864上显示的行的首地址。延迟一段时间后，当输出字符对应的数据准备好后，RS置低电平，R/W由高变为低，准备开始数据传输。如果可以传输，使能端e由低变高，开始数据传输。数据写入后恢复每一级。将要输出的字符对应的数据输入LCD12864。4.2扩展程序设计该设计的基本功能在停电中得到了扩展，提供基本的称重功能，查询当天有限数量的测量结果，对不合格品进行调整反馈。中断主要包括以下几个块。(1)键盘扫描(2)称重功能(3)提供修改方案由于在实际生产中往往不能一次性达到预期目标，因此需要进行调整。铅膏表观密度不合格时，工人可输入下道工序中各部分材料需要添加的比例（此表可通过经验总结）和样品的总产量来获取需求。添加的材料的具体数量。需要使用该功能时，打开功能扩展键再打开功能键，先输入总产量，再依次输入材料和比例，输入完成后关闭功能键。单片机得到结果后，服装格式输出结果。(4)查询功能在实际情况下，可能会查询到之前的测量结果，设计提供了有限数量的结果查询。4.3HX711输出参数的确定本节主要是软件部分，主要完成显示模块的初始化和清零过程，阐述了系统对数据的采集和处理。为了计算设计中的表观密度，需要确定压力和参考电压与A/D输出的对应关系。在系统上进行了以下测试：压力校准硬件接线上5v稳压电源，检查电路接线无误后断开B通道。将调试程序1编程至C52后，即可进行压力的校准和调试。准备完成后，在应变片顶部以20g为增量添加0～5Kg的砝码，与显示屏上记录的数据一一对应。得到数据后，通过最小二乘法计算对应的线性关系。缩放参考电压一个通道，用一个10v稳压电源串接两个压敏电阻盒，分压后作为电源校准电压参数，将调试程序2烧写到C52，电压参数就可以了被设置。标记调试。调试时调整压敏电阻盒，使连接的电源电压从4V到6V每次增加0.2V，显示屏上的数据一一对应记录，对应的线性关系由最小计算方法。由于线性对应关系，经过测试可以得到HX711的两个输出通道的输出数据与实际情况的对应关系，进而可以准确计算出视密度。4.4总结软件设计实现了基本功能和简单的扩展功能。在基本的视觉密度检测功能中，数据处理完全按照实际测量要求编写，并设置了多种程序来识别和排除可能出现的问题。在扩展功能中，修正建议可以减少不必要的计算，查询可以有效记录膏体中各阶段的表观密度。5总结目前测量铅膏表观密度的方法一般是用振动台取样，用托盘天平测量质量，最后计算表观密度。使用天平会导致更多的测量数据和更多的测量步骤，导致出错的可能性更大，计算量也很大。为解决铅膏生产过程中表观密度检测过于复杂的问题，进行了本设计。本设计具有以下特点：在硬件方面，主要解决了系统的供电、信号测量、放大、A/D、MUC等的选择和布线，形成了系统的硬件结构，提供了硬