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設計分為數據采集部分、控制器和人機交互界面三部分組成
數據采集部分組成：測量電路，差動放大電路，電壓采集電路
測量電路：懸梁臂上采用4片電阻應變片組成的全橋電路。當有物體稱重時，懸梁發生變形，然后由電阻應變片將變形轉化為電阻的變化，再通過全橋電路將電阻的變化轉換成電壓信號輸出。輸出電壓經過放大電路后被采集，通過A/D轉換電路把電壓轉換成數字信號。
差動放大電路：把傳感器輸出的微弱模擬信號放大275倍，以滿足A/D轉換器對輸入信號電平的要求。控制器部分則通過單片機把A/D電路轉換出來的數字信號傳送到顯示電路，由LCD1602顯示。
人機交互界面分為按鍵部分與顯示界面部分。
1.2 數據采集部分
1.2.1 測量電路P27
測量電路需要測得機械臂的形變，以此來計算物體的重量，選擇電阻式應變片傳感器。電阻式應變片傳感器是在彈性元件上通過特定工藝粘貼電阻應變片來組成。一種利用電阻材料的應變效果將工程結構件的內部形變轉化為電阻的形變，然后由電阻應變片將彈性原件的變形轉化為電阻的變化，再通過測量電路將電阻的變化作為測量電路。
方案一：測量電路使用單臂電路
方案二：測量電路使用半橋電路
方案三：測量電路使用全橋電路
1.2.2 放大電路
方案一：利用普通低溫漂移運算放大器構成多級放大器。
方案二：直接利用HX711模塊，可把輸出電壓放大到32~128倍。
方案三：由高精度低漂移運算放大器構成差動放大電路。
1.2.3 電壓采集電路
方案一：利用HX711高精度24位A/D轉換器芯片
方案二：利用ADC0832芯片
方案三：利用ADS1286芯片
1.3 控制器部分
方案一：FPGA 彩色液晶+按鍵，程序執行率很高，運行速度很快。
方案二：ARM單片機+OLED，功能強大，功耗低。
方案三：89C51單片機做為控制器，OLED作為顯示器。成本低，操作簡單。
1.4 人機交互界面
1.4.1按鍵
方案一：利用專用芯片設計。
方案二：利用4*4矩陣鍵盤。用I/O口組成行、列結構，按鍵設置在行列的交點上。
方案三：利用五個獨立按鍵，分別選擇功能。
1.4.2 顯示界面
方案一：采用七段LED數碼管顯示。LED顯示器由八個發光二極管中的七個二極管按a、b、c、d、e、f、g順序組成“8”字形，另一個點形二極管放在右下方，用來顯示小數點。用數碼管來顯示重量，價格等數字。
方案二：采用OLED顯示。OLED分辨率高，功耗低，采用有機發光原理，所需材料很少，成本大幅降低。
方案三：采用LED1602液晶顯示。LED1602可以顯示字母、數字、符號等字符，顯示的內容為16*2，即可以顯示兩行，每行16個字符。
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7題初步方案.docx
2018-7-16 13:52 上傳
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