器输出的电信号比较微弱，一般为毫伏级，必须采用适当的电路进行信号放大处理，这样才能保证整个系统的精度和稳定性能。这时需要共模抑制比高，差模输入阻抗大，增益高，精度好，而且外部接口简单的专用仪表放大器AD620。在选择A/D转换器时根据系统精度的要求，选择了具有很强抗干扰能力A/D转换器ICL7135，虽然转换速度慢，但精度高，输入阻抗高，具有超量程信号，作为电子秤，系统对A/D转换的速度要求不高，而且ICL7135的转换精度足以满足系统的误差要求。

人机交互部分的键盘在系统中，可以输入数字和已经固定的控制命令等。在这次设计中我们采用了4×4键盘控制。显示用的LCD我们根据要求选用了字符点阵式液晶显示器LCD1602，可以一次满屏幕显示多个个中文字符或英文字符，满足电子秤在称物时的购物清单显示要求。

2.3、 电路原理图

硬件结构框图

称重传感器 滤波电路 放大器AD620 数据采集模块 A/D转换器ICL7135 12 / 31 单片机AT89C2051

2.3.1

传感器

YHC-106组合式荷重传感器

产品介绍：荷重传感器采用组合式S梁作为弹性体，具有精度高、滞后小、通

人机交换界面 用性强、结构精巧等特点，广泛应用于皮带秤、调速秤等过程控制的场合。 量程（Kg）：0.5 1 2 3 5 10 20 30 50 100 200。 外型尺寸图:

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◇ 电气技术参数:

参数 灵敏度 非线性 滞后 重复性 蠕变 零点输出 零点温度系数 灵敏度温度系数 工作温度范围 输入电阻 输出电阻 安全过载 绝缘电阻 推荐激励电压 单位 mV/V ≤ %F·S ≤ %F·S ≤ %F·S ≤ %F·S / 30min ≤ %F·S ≤ %F·S / 10℃ ≤ %F·S / 10℃ ℃ Ω Ω %F·S MΩ V

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技术指标 2.0±0.01 ±0.03 ±0.03 ±0.03 ±0.03 ±1 ±0.03 ±0.03 -20℃ ~ +80 ℃ 380±2Ω 350±2Ω 150%F·S ≥5000 MΩ（50 VDC） 10V ~ 15V

2.3.2

信号转换放大部分

AD620是一种低耗高精度仪表放大器。仅需要一个外接电阻即可得到1~1000范围内的任意增益；+-2.3V~+-18V的，电源电压；低功耗，最大电源电流1.3MA,最大输入失调电压125uV，最大温度漂移1Uv/c,最大输入偏移电流20nA；最小共模抑制比93dB（增益=10）；输入电压噪声9nV（1KHz）；0.28uV噪声（0.1Hz~10Hz）；带宽120KHz(增益=100)；建立时间15us（0.01%）。AD620的增益是用电阻Rg来决定的，即用引脚1和8之间的阻抗来决定的。使用0.1%~1%的电阻，AD620就能提供精确增益，对G（增益）=1，Rg引脚不连接（即Rg为无穷大）。其他任何增益可按G=49.4K/Rg+1 计算。

信号滤波放大电路

上图中电容C5、C6用来滤除采样信号中的高频噪声，选用0.1uF的普通独石电容。电容C7、C8用来消除采样信号中的低频噪声电阻，选22uF的普通独石电容。电阻R3、R4选用较小的阻值，因为采样信号电压值只有毫伏级，所以其阻值不宜太大，否则导致放大器由于输入电流太小而放大效果不明显。

微弱信号Vi1和Vi2被分别放大后从AD620的第6脚输出。A/D转换器ICL7135的输入电压变化范围是—2V~+2V，传感器的输出电压信号在0~20mv左右，因此放大器的放大倍数在200~300左右，可以将R9接成1K的滑动变阻器。由于ICL7135对高频干扰不敏感，所以滤波电路主要针对工频及其低次谐波引入的干扰。因为压力信号变化十分缓慢，所以变化十分缓慢，所以滤波电路可以把频率做得很低。图中的LM741的输出端与AD620的地端相连，LM741的2脚与6脚相连构成电压跟随器，R15与正负电源相接，通过改变R15的阻值可使V0与RET之间的压差变化，从而实现调零、去皮的功能。 2.3.3

A/D转换部分（ICL7315）

ICL7315是一种双积分式4位半单片A/D转换器，其工作原理是将输入电压转

换成时间（脉冲宽度信号）或频率（俯冲频率），再通过定时器（计数器）获得数字信号。其内部结构分为模拟部分和数字部分。其中模拟电路受逻辑电路控制，

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