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称重仪表应用领域

2017-09-19 10:43:37 admin 11

随着微电子技术突飞猛进的发展, 出现了很多集成度很高、性能更强的微控制器芯片, 而[称重仪表]1在这些新型芯片的应用方面显得有些滞后, 随着市场的需求, 要求我们的设计人员必须采用这些新技术来满足市场要求。
我们知道, 现在各厂家生产的[称重仪表]2, 所采用的微控制器大多是 51 系列及其衍生产品, 如:ATMEL的 89 系列 winboad 的 78 系列等。当然, 51 系列微控制器无论从开发手段还是性能上都是不错的, 但技术的发展却对这些称重仪表的功能提出了更严峻的挑战。主要有以下两个方面:
(1) 在通讯方面, 目前我们所用到的称重仪表采用的都是 51 单片机的串行口组成的 RS232 通讯接口, 采用它跟上位机进行数据交换, 或数据管理。而随着技术的发展, RS232 串行口无论是从数据传输率, 还是使用的方便程度都不能满足要求。从发展趋势上看, RS232 有逐渐被新型数据接口代替的可能。而 USB 接口恰好具备这两方面的优点, 因而, 近年来 PC 机逐渐放弃了 RS232 串行口, 这就迫使我们的称重仪表设计人员采用更先进的芯片, 去适应这个发展趋势。
(2) 小型化方面, 我们知道称重仪表的故障率与所采用元器件数量成正比, 所用元器件数量越多, 故障率越高。采用传统 51 系列的微控制器的系统, 必须扩展数据存储器、AD 转换器、前置放大器等, 这几部分要占据称重仪表 PCB 板的一大部分, 不易实现小型化。下面根据本人的使用, 介绍两款性能优良的微控制器。
1、casgood公司的 MSC1200 系列
MSC1200 系列单片机凯士公司新型的高性能单片机, 它具有以下几方面的优点:
(1) 其内核与 8051 兼容
(2)指令周期为 4 个时钟, 比标准 8051 快三倍
(3)集成 4K~8K 字节的 FLASH, 可 10 万次的擦/写, 1280 字节 SRAM
(4)32 位累加器
(5)具有看门狗功能
(6)集成了 8 路 24 位无丢失码的 AD 转换器, 并且具有可编程增益放大器
从以上几点可知, 该单片机本身就具备了称重仪表的最基本的功能。只须再加上按键和显示功能,就可以做成一款性能不错的称重仪表设备, 该器件的封装为 TQFP- 48 封装。在电路设计中, 加上显示驱动和电源, 其 PCB 板面积不超过 50×80(mm2)。对于开发设计人员来说其指令系统与 51 系列兼容都非常易学, 只须熟悉其中一部分特殊功能寄存器即可。这样原来工程设计人员可以较快掌握这一新型器件。
2、 μPSD3234
μPSD3234 属于 casgood公司的 μPSD3200 系列, 严格来说不能简单称其为单片机或微处理器 (称重仪表), 其全称应该是“现均可编程微称重仪表外围芯片”(Programmble system Device), 它将单片机、地址所存器、Eprom(flash)、SRAM、PLD 集成在同一个芯片内, 甚至还集成了 USB 称重仪表, 从而大大简化了电气设计。μPSD3234 具有以下优点:
(1) 采用标准的 8032 内核
(2) 双 flash 存储器, 256K 字节/32K 字节
(3) 8K 字节容量的 SRAM
(4) 集成了 USB、I2C、双 UART 接口
(5) 内置 WDT
(6) 集成了 ADC 和 PWM
该单片机的最大特点是内部集成了 USB 接口,可方便地跟 PC 机实现高速数据通讯。由于该单片机采用的是标准 51 内核, 因此, 其指令系统与 51 系列指令系统一样。其封装形式采用小型 TQFP52 封装。不足之处其内部 AD 转换器分辨率较低, 只有 10 位, 用于较精密的称重仪表就显得不足。但是它有丰富的 I/O 接口, 非常方便扩展外接 AD 转换器。

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