实操记录2:拯救精密电子天平 MP3002复活记

原理分析

这是主控制板的正反面:

主板的正反面.
下面是根据主板测绘出的PCB图:

根据测绘标注,逐步分析其工作原理

1.传感器及运放部分

压力传感器在照片上只能看到5根接线.其中绿色和白色线是信号输出线,参照运放OPA2277手册可以分析出:从传感器采到的mv电压信号(实际上是桥式差分信号)通过电阻引入至双运放第一个运放A的输入端,运放A放大信号再引入到运放B输入端,最后得到比例放大后的信号送至A/D转换电路进行转换.图中红色线即是输出信号.

mv采样部分.

OPA2277双运放.

2.模数转换部分

A/D转换芯片采用的是ADS1240,虽然不常见,但针对这种应用场合是绰绰有余了.

德仪的这款芯片具有24位分辨率,8通道输入,可编程偏置,可编程增益,SPI数据接口,工作电压2.7V到5.25V.硬件指标还是不错的.
通过对比接线可以得知:本电路仅使用了Ain1一个通道进行转换(红色线),原板上设计有温度补偿的通道(Ain2),可能出于成本考虑或基于版本的需要,没有安装温度补偿电阻.这倒是给diy升级留下了余地.
外接晶振(上方)使用的是标配2.4567MHz晶振.
SPI口的CS直接接地,看来是使用软件片选.引出的SPI四条线:DRDY,SCLK,Dout,Din.与单片机通讯(下方4条绿色线).

ADS1240.

3.核心:单片机 运算,存储,操控,打印和显示

核心部分的电路主要是围绕单片机展开的,*新茂的单片机资料比较多,这款主频是25M,内存8k,一两句也说不清楚,感兴趣的可以先自己查一查.回头等把所有的资料归好后,我再一块放在论坛上.
如图:
单片机:SM8952AC25PP, EEPROM:93C66A
可以看到MCU的IO口基本用完了,吃干榨净的感觉.
左边四条黄线是给外接打印机通讯用的,去右上方的两根绿线闲置未用,看主板全图可以发现是有预留芯片未装,从位置和接线大致可以推测出大概率是一个电源监视管理芯片,可能是用来监测采样基准电压用的.这样在基准电压漂移时可以进行补偿.现在元件无影无踪,估计也是阉割版.
上方一大堆线包括:与A/D通讯的4根SPI线(管脚有标注),去预留插座的3根线,估计是编程口,剩下的I/O去面板驱动液晶模块还有读取按键信息用.
左侧4根线接的是4k的EEPROM,用的也应该是串口,存一些原始参数或者数据表机器码之类的东西.
外接晶振25MHz.

4.显示面板

面板
面板包括液晶屏,液晶屏驱动,还有六个功能按钮.液晶屏是定制的,驱动用的是NEC D7225G,也比较古老.
还有一个蜂鸣器,声音提示,报警.

5.打印板

打印板就不上图了,比较简单,一个74的接口芯片.

线路分析基本就这些.下面就着手拯救方案了.