Электронные весы. Примерная структурная схема электронных весов. Структурная схема электронных весов

Задание № 2. Электронные весы

Примерная структурная схема электронных весов приведена на рис.3.

Рис. 3. Структурная схема электронных весов: ИОН – источник опорного напряжения; ТД – тензометрический датчик; У – усилитель; Ф – фильтр; АЦП – аналого-цифровой преобразователь; МК – микроконтроллер; УИ – устройство индикации; Кл – клавиатура.

1. Электронные весы должны производить измерения с одним или несколькими тензометрическими датчиками (согласно варианту задания). В случае применения нескольких датчиков их сигналы суммируются.

2. Весы  должны измерять и индицировать тару, вес груза с тарой и вычислять чистый вес.

3. Цикл измерений веса груза с тарой – через каждые Т_ц минут.

4. Передача данных по интерфейсу осуществляется по запросу от внешнего компьютера. В качестве передаваемых данных используется чистый вес.

Примечание 1. Для выполнения аналоговой части необходимо:

1) уточнить структурную схему электронных весов, приведенную на рис.3, в соответствии с исходными данными;

2) рассчитать выходной сигнал мостовой схемы;

3) рассчитать входной усилитель с учетом п.2, источник питания моста, фильтр и выбрать АЦП.

4) определить основную и дополнительную погрешность от температуры окружающего воздуха. При выходе за рамки заданных значений пересчитать параметры по п.3;

5) провести моделирование схемы и оценку основной и дополнительной погрешностей с использованием пакета Spectrum MicroCap.

Примечание 2. Для выполнения цифровой части задания необходимо разработать алгоритм работы микроконтроллера (МК), управляющего работой электронных весов. При этом следует учесть, что перед измерением веса груза с тарой необходимо произвести взвешивание тары. Это можно реализовать, например, следующими методами:

1) МК должен иметь переключатель режима работы: «Тара» и «Вес груза с тарой». В режиме «Тара» очищаются ячейки памяти, в которых хранятся данные о таре, весе груза с тарой, чистом весе. Таймер для отсчета времени Тц в этом режиме не работает. После измерения тары переключатель переводится в режим «Вес груза с тарой» и запускается таймер отсчета времени цикла измерения Тц. МК периодически измеряет вес груза с тарой и вычисляет чистый вес. Для индикации значение тары, веса груза с тарой и чистого веса нужно предусмотреть 3 клавиши (кнопки) с фиксацией, при нажатии которых на индикаторах дисплея отображаются соответствующие значения. Если применяются кнопки без фиксации, то необходимо предусмотреть индикаторы (например, светодиодные), с соответствующими надписями;

2) МК после включения питания переводится в режим измерения тары, что индицируется, например, светодиодами с соответствующими надписями. При этом также очищаются ячейки для хранения данных – о таре, весе груза с тарой. Затем включается индикатор с соответствующей надписью и запускается таймер отсчета Тц.

Для передачи данных от МК по интерфейсу удобно использовать режим прерывания по запросу от внешнего компьютера. Прерывания разрешаются только после измерения веса груза с тарой и вычисления чистого веса. В конце каждого цикла измерения прерывания запрещаются.