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,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、MSC1200系列
MSC1200系列单片机是德州某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μPSD3200系列,严格来说不能简单称其为单片机或微处理器(控制器),其全称应该是“现均可编程微控制器外围芯片”(ProgrammblesystemDevice),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控制器,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(管脚排列如图2所示)。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。
总体上来看,这两款单片机应用于称重仪表都是性能非常不错的单片机。如果侧重于提高可靠性和小型化方面,MSD1200系列单片机是较好的选择;如果侧重提高仪表通讯能力和其应用功能方面,μPSD3234是不错的选择。相信有高性能芯片的支持,我们的称重仪表无论从性能还是可靠性上,都将取得突飞猛进的发展。
 

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