单片机电子称课程设计
基于STM32F1单片机的电子秤设计
基于STM32F1单片机的电子秤的设计
1.本文概述
随着技术的进步和电子技术的普及,电子秤已成为日常生活和工业生产中不可或缺的工具。与传统的机械秤相比,电子秤具有更高的测量精度、更强的功能性和更广泛的应用范围。本文旨在设计一种基于STM32F1单片机的电子秤。该设计不仅专注于电子秤的称重和单位转换等基本功能,而且通过使用STM32F1微控制器,赋予电子秤更智能的功能,如数据存储、传输和用户界面交互。文章首先介绍了STM32F1单片机的特点和适用性,然后详细阐述了电子秤的设计原理、硬件选择和软件实现。本文还包括对系统的测试结果和分析,以验证设计的有效性和可靠性。通过本文的研究和设计,有望为电子秤领域提供一种创新实用的解决方案。
2.系统设计原则
在这种电子秤的设计中,STM32F1微控制器作为核心控制器,其重要性体现在以下几个方面:
处理能力:STM32F1系列微控制器基于ARM CortexM3内核,具有强大的处理能力和高效的能耗比。其最大工作频率可达72MHz,足以处理电子秤所需的复杂计算和数据传输任务。
集成:该系列微控制器集成了丰富的外围接口,如ADC(模数转换器)、UART(通用异步收发器)、I2C(集成电路总线)等。这些
接口对电子秤的设计至关重要。
稳定性和可靠性:STM32F1微控制器具有优异的抗干扰能力和稳定性,适用于工业应用,确保了电子秤在复杂环境中的准确性和可靠性。
电子秤的核心部件是传感器,用于将物体的重量转换为电信号。在该设计中,选择了压力传感器作为主要测量元件。传感器的工作原理是基于弹性变形。当物体受到压力时,传感器内部的电阻应变计变形,从而改变电阻值并通过惠斯通电桥将其转换为电压信号。
电子秤课程设计实验报告
PA7--SDIN(D1) 3.3V--VDD+(非单片机引脚)
GND--GND(非单片机引脚)
单片机与传感电路的连接:
VCC--3.3V GND--GND
PA1--电压跟随器的信号口
其中PA1复用ADC1功能。
第三节 软件程序的设计与选择
3.1软件程序计算
extern float mass00;
extern float adc;
u8 x;
void ADC_Config(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 ;//| GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
关键词:压力传感器,AD620N放大电路,ADC模数转换,STM32单片机,OLED显示屏,矩阵键盘,电子秤。
1.1引言
本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用全桥测量原理,通过对电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,将电压量纲(V)改为重量纲(g)即成为一台原始电子秤。其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,本设计采用全桥测量电路,是系统产生的误差更小。输出的数据更精确。而AD620N放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模拟量转数字量转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,最后由OLED屏幕显示出测量结果。配置有矩阵键盘可以对电子秤进行一定的操作如去皮,计价,并可当下手动录入价格,并显示价格。
【毕业设计】毕业设计电子秤
【关键字】毕业设计
毕业设计电子秤
篇一:毕业论文--基于单片机的电子秤设计
基于单片机的电子秤设计
摘要:本设计以51系列单片机STC89C52RC为控制核心,实现电子秤的基本控制功能。在设计系统时,为了更好地采用模块化设计法,分步的设计各个单元功能模块,系统的硬件部分可以分为最小系统、数据采集、人机交互界面(键盘以及显示)和系统电源四大部分。最小系统部分为STC89C52RC系统;数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成,包括运算放大器OP07和A/D转换器ADC0809;人机交互界面为键盘输入和数码管显示,主要使用5X5键盘、CH423数码管控制芯片及13位数码管显示,可以方便的输入数据并直观的显示重量、单价和总价。系统电源是以LM7805、LM7812为核心设计电路以提供系统正常工作电源。软件部分应用单片机C51语言进行编程,实现了该设计的基本控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能(称重范围为0~10Kg,重量误差不大于±0.02Kg),重量、单价、总价的计量可以精确到两位小数,键盘设置有数字键(‘0’~‘9’、‘.’)、储存键、单价1~单价8调用单价键、清除键、去皮键等;发挥部分有8种不同物品的单价记忆功能、99种消费商品价格累计功能、;待发挥部分为讲电子秤与打印机连接,能打印消费记录(小票),超量程和欠量程的报警功能。本系统结构简单,使用方便,功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。
关键词:单片机采样电路A/D转换器CH423数码管驱动芯片数码管显示工作电源the design of electronic scales based on Single-chip
基于单片机的电子秤设计课程设计
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传感课程设计报告基于单片机的电子秤设计
目录
目录 (1)
摘要 (1)
关键字:电子秤、应变片、A/D转换器,显示电路 (1)
一、系统整体描述 (1)
二、系统模块设计 (2)
电阻应变式传感器的组成以及原理 (2)
直流差动电桥检测电路 (3)
放大电路 (5)
A/D转换 (7)
单片机系统 (7)
三、数据处理及程序的设计 (9)
数据处理及程序的设计 (9)
参数整定 (10)
测量数据及误差分析 (10)
曲线拟合及参数整定 (10)
显示子程序的设计 (13)
总结 (13)
参考文献 (14)
附录1程序 (15)
摘要
本文设计的电子秤以单片机为主要部件,用C语言进行软件设计,硬件则以半桥传感器为主,测量0~500g电子秤,随时可改变上限阈值,本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用差动半桥测量原理,通过对电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,将电压量纲(V)改为重量纲(g)即成为一台原始电子秤。其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种。芯片HX711-BF的A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,最后由显示电路显示出测量结果。
关键字:电子秤、应变片、A/D转换器,显示电路
一、系统整体描述
系统由敏感元件、电桥测量电路、放大电路、模数转换电路、单片机最小系统、显示电路构成。敏感元件产生物理量变化,由测量电路将信号转换为电信号,并放大输出。通过模数转换后将信号输入单片机中,经过处理后由显示电路显示。
单片机课程设计电子秤
基于单片机的实用电子秤的设计
1设计目的
单片机以其功能强,体积小,功耗低,易开发等很多优势被广泛应用。本次数字电子秤的设计就是需要通过选择合适的单片机来进行主控,再结合A/D转换、键盘、液晶显示、复位电路和蜂鸣器报警驱动电路的知识,同时在软件的设计过程中用到键盘扫描、液晶显示驱动、模数转换程序及汉字库的的设计,做到对我们所学数电、模电、单片机等知识的综合应用,最终实现所设计数字电子秤的各项功能,达到“巩固知识,培养技能,学而用之”的实践目的。通过这次课程设计,不但要提高我们在工作中的学习能力、探究能力、应用能力和动手能力,还要历练我们不畏艰难、不懂便学、有漏必补的认真严谨的工作态度,强化我们的社会适应力和社会竞争力,为走向社会提前试水,完善自我。
2设计的主要容及要求
本设计主要完成一个简单实用数字电子秤的硬件电路部分和软件部分的设计。硬件部分包括数据采集、最小系统板、人机交互界面三大部分。其中,数据采集部分由压力传感器和A/D 转换部分组成;人机界面部分为键盘输入、液晶显示。软件部分应用单片机 C 语言实现了本设计的全部控制功能。本设计的数字电子秤要求能够显示商品的名称、价格、总量、总价等;能够自动完成商品的价格计算;能够储存几种简单商品的价格;能够具有超重提醒功能,一旦重量超出了自身重量的测量的围,发出警报;同时对数字电子秤的测量围要达到5KG,测量精度要求达到0.001。
3整体设计方案
整个数字电子秤电路由压力传感电路(ADC0832采样)、模数转换系统、单片机主控制电路、LM4229显示电路、蜂鸣器报警电路和4*4键盘电路6个部分组成。如图3.1所示。
基于单片机的电子秤的设计与实现(毕业论文)
第一章绪论 (1)
1.1研究目的和意义 (1)
1.2电子称重系统的应用领域 (1)
1.3主要工作以及论文结构 (1)
第二章系统方案论证与选型 (3)
2.1控制器部分 (3)
2.2数据采集部分 (4)
2.2.1 传感器的选择 (4)
2.2.2放大电路选择 (7)
2.2.3 A/D转换器的选择 (8)
2.2.4键盘处理部分方案论证 (9)
2.3显示电路部分的选择 (9)
2.4超量程报警部分选择 (9)
2.4.1 电源模块方案选型 (10)
第三章硬件电路设计 (11)
3.1AT89S52的最小系统电路 (11)
3.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (11)
3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (12)
3.2电源电路设计 (13)
3.3数据采集部分电路设计 (13)
3.6.1LED结构与原理 (15)
3.6.2动态显示LED显示器接口 (16)
3.4键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (17)
键盘电路与AT89C51的接口电路设计 (17)
3.5报警电路的设计 (18)
第四章系统软件设计 (20)
4.1主程序设计 (20)
4.2子程序设计 (21)
4.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (21)
4.2.2显示子程序设计 (22)
4.2.3 键盘输入控制程序的设计 (22)
4.2.4报警子程序的设计 (23)
第五章总结 (25)
参考文献 (26)
附录1系统总图 (27)
第一章绪论
1.1 研究目的和意义
传统的机械秤有很多缺点,比如精度不高,结构复杂,易老化,成本高等。随着社会的发展,市场对秤的要求的越来越高,尤其是人体秤、厨房秤等各类便携式小型秤。电子秤与传统的机械秤相比有许多优越性,它用压力传感器取代机械秤的弹簧大大减小了秤的体积和制造难度,以LCD 或LED显示屏取代传统的刻度盘使外形更加美观,由于内部集成了单片机以及软件系统,电子秤还拥有传统机械秤无法比拟的智能性。他可以完成过载报警,总价计算,数据通信等众多功能。
单片机体重计
CONVST
LJMP
MAIN
;*********************主程序***************************
MAIN:
LCALL LCALL LCALL LJMP
MS0 WORK DISP MAIN
;调用模数转换程序 ;数据处理 ;显示
;*****************************************************
;商小于 10,以二进制的形式存于 R4
中
MOV A,R1
MOV R5,A
;余数存于 R5R4 中,准备下一次计算
MOV A,R0
MOV
R4,A
MOV MOV
R3,#00H R2,#64H
;求百位
LCALL MOV MOV MOV MOV MOV
DIV2BY2 52H,R4 A,R1
R5,A A,R0
;10 位数据
MOV SETB
R4,#0 CONVST
;唤醒启动 AD7810
MS1:
CLR SETB MOV
CONVST SCLK C,DOUT
;发送 SCLK 信号 ;读一位数据
CLR MOV
SCLK A,R4
;数据移位
RLC A
MOV R4,A
MOV A,R5
RLC A
基于单片机的智能人体电子秤设计
基于单片机的智能人体电子秤设计
智能人体电子秤是一种智能化的体重测量设备,可以用于监测人体重
量及其他相关数据。这种电子秤通常基于单片机进行设计,其原理是通过
测量人体所施加在传感器上的重力来确定人体的重量。在智能人体电子秤
的设计中,单片机起到了关键的控制和处理作用。
一、硬件设计:
1.传感器:智能人体电子秤的核心部件是传感器,可以选择采用压阻
式传感器。这种传感器可以通过电阻的变化来测量物体的重量。
2.A/D转换器:传感器输出的是模拟信号,需要通过A/D转换器将其
转换为数字信号以供单片机处理。
3.单片机:这是整个电子秤系统的中央处理器,负责控制和处理传感
器的数据,并将结果显示在LCD显示屏上。它还可以与其他设备进行通信,例如蓝牙模块或Wi-Fi模块。
4.LCD显示屏:用于显示人体的重量和其他相关信息,例如BMI指数。
5.按键:用于用户输入和设置,例如调整单位(公斤、斤等)或记录
个人信息。
二、软件设计:
1.初始化:单片机启动后,需要对各个硬件进行初始化设置,并将LCD显示屏上的初始界面清除。
2.传感器数据读取:单片机需要定时读取传感器输出的模拟信号,并
通过A/D转换器将其转换为数字信号。
3.数据处理:读取到的数字信号代表了物体的重量,在该阶段,单片机可以进行一些数据处理工作,例如校正或滤波。
4.显示结果:将处理后的重量数据显示在LCD显示屏上,并可以添加一些附加信息,例如BMI指数或其他健康参数。
5.用户交互:单片机可以通过按键与用户进行交互,例如调整单位或记录个人信息。
6. 数据存储:可以将用户测量的数据存储在Flash存储器中,以便后续查看和分析。
51单片机电子秤程序设计
51单片机电子秤程序设计概述
本文档介绍了如何使用51单片机(AT89C51)设计一个简单的电子秤程序。通过该程序,电子秤能够测量物体的重量并实时显示在液晶显示屏上。
硬件准备
在开始编写程序之前,我们需要准备以下硬件设备:
- AT89C51单片机开发板
- 电子秤传感器模块
- 16x2液晶显示屏
- 连接线
程序设计
以下是该电子秤的主要程序设计步骤:
1. 引入必要的头文件
include <reg51.h>
include <lcd.h>
2. 定义端口和变量
sbit DOUT = P3^7; // 电子秤传感器数据接口float weight = 0; // 测量到的重量
3. 初始化液晶显示屏
void lcd_init()
{
// 在这里初始化液晶显示屏的相关设置
}
4. 启动AD转换
void start_conversion()
{
// 在这里启动AD转换,将传感器的模拟数据转换为数字数据}
5. 读取AD转换结果
float read_conversion()
{
// 在这里读取AD转换结果并返回
}
6. 主程序
void main()
{
lcd_init(); // 初始化液晶显示屏
while (1)
{
start_conversion(); // 启动AD转换
weight = read_conversion(); // 读取AD转换结果
// 将重量显示在液晶显示屏上
lcd_gotoxy(1, 1); // 设置光标位置
lcd_print("Weight: %.2f kg", weight); // 显示重量
电子称课程设计(含流程图、代码)
湖南理工学院课程设计报告
课程名称:专业综合课程设计专业班级:
学生姓名:
指导教师:
完成时间:
报告成绩:
目录
摘要 (1)
第一章绪论 (3)
1.1引言: (3)
第二章系统方案的设计 (3)
2.1 电子秤的设计要求 (3)
2.1.1 基本要求 (3)
2.1.2 特色与创新 (4)
2.2 设计作用与目的: (4)
2.3 所用仪器与设备: (4)
2.4 设计原理及设计基本思路: (5)
2.4.1系统的原理: (5)
2.4.2 系统的基本设计思路: (5)
2.5 系统总体设计方案选择 (5)
2.6单片机的选型:............................... 错误!未定义书签。
2.7输入输出设备指派: (5)
2.7.1 键盘输入 (5)
2.7.2 输出显示 (6)
2.8系统电源 (6)
第三章系统硬件设计 (9)
3.1 基于AT89S52的主控电路 (9)
3.1.1芯片介绍 (9)
3.1.2 主控电路 (14)
3.2 基于ICL7135的前端信号处理电路 (14)
3.2.1 芯片介绍 (14)
3.2.2 信号处理电路 (19)
3.3 人机交互界面 (21)
3.3.1 键盘控制电路 (21)
3.3.2 液晶显示电路 (24)
3.4 系统电源 (26)
3.4.1 芯片介绍 (26)
3.4.2 电源电路 (27)
3.5 报警电路.................................... 错误!未定义书签。第四章软件流程 (28)
4.1 主程序流程图 (28)
4.2 主要中断程序流程图 (29)
基于单片机的电子秤
基于单片机的电子秤适用于各种需要称重的场景,如超市、菜市场、实验室等。它具有操 作简便、测量准确、稳定性高等优点,能够满足不同用户的需求。
展望未来发展方向
技术创新
应用拓展
用户体验优化
随着科技的不断进步,未来基于单片 机的电子秤将会有更多的技术创新。 例如,可以采用更先进的传感器技术 ,提高测量精度和稳定性;同时,也 可以引入人工智能技术,实现电子秤 的智能化和自适应化。
详细描述
根据位数,单片机可以分为4位、8位、16位、32位等不同类型,位数越高,处理能力和运算速度越强。根据 内部存储器容量,单片机可以分为小容量、中容量、大容量等类型,容量越大,可以存储更多的程序和数据。 根据应用领域,单片机可以分为通用型和专用型,通用型适用于多种应用领域,专用型则针对特定领域进行
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感谢您的观看
单片机是一种集成电路芯片,具有微处理器和存储器等功能,可以通过编程实现 各种控制和数据处理功能。
在电子秤中,单片机主要负责控制整个系统的工作流程,接收和发送数据,进行 数据处理和显示等。
硬件和软件设计
硬件设计主要包括传感器、信号 处理电路、单片机、显示装置等
部分的设计。
软件设计主要是针对单片机的编 程,实现电子秤的各种功能,如 数据采集、数据处理、数据显示
目的和意义
目的
基于51单片机的电子秤设计毕业论文
基于51单片机的电子秤设计毕业论文
基于51单片机的电子秤设计毕业论文
目录
1绪论 (1)
1.1选题的背景与意义 (1)
1.1.1选题的背景 (1)
1.1.2选题的意义 (2)
1.2电子秤的研究现状及发展趋势 (2)
1.2.1电子秤的研究现状 (2)
1.2.2电子秤的发展趋势 (3)
1.3本文的结构 (4)
2系统总体方案设计 (6)
2.1电子秤的基本知识介绍 (6)
2.1.1电子秤的基本结构 (6)
2.1.2电子秤的工作原理 (7)
2.1.3电子秤的计量参数 (7)
2.2总体方案设计 (8)
2.3系统各部分设计方案论证 (9)
2.3.1电子秤分度数的设定 (9)
2.3.2称重传感器的选定 (10)
2.3.3A/D转换器的选定 (16)
2.3.4单片机型号的选定 (18)
3硬件设计 (20)
3.1系统硬件结构图 (20)
3.2单片机主控单元的设计 (20)
3.2.1单片机引脚说明 (20)
3.2.2AT89S51最小系统设计 (22)
3.3数据采集模块设计 (24)
3.3.1传感器单元设计 (24)
3.3.2A/D转换单元设计 (25)
3.4键盘和显示电路单元设计 (27)
3.4.1键盘电路设计 (27)
3.4.2显示电路设计 (27)
3.5系统总体原理图 (28)
3.6硬件抗干扰设计 (28)
4系统软件设计 (31)
4.1主程序设计 (31)
4.2LM4229液晶显示驱动程序 (32)
4.3ADC0832采样程序 (33)
4.4键盘程序 (33)
5系统仿真 (35)
5.1欢迎界面的仿真 (35)
单片机电子秤毕业论文
结构简图如图1-2所示:
图1-2带有键盘输入的结构简图
此方案设计的电子秤,可以实现称物计价功能,但是局限于数码管的功能,在显示时只能显示单价、购物总额以及简单的货物代码等。在显示重量时,如果数码管没有足够的位数,那么称量物体重量的精度必受到限制,所以此方案需要较多的数码管接入电路中。这样在处理输入输出接口时需要另行扩展足够多的I/O接口供数码管使用,比较麻烦。
Key Words:AT89S52 MCU,Electrnoic Scale,Loadsensor,HX711.
1.1
电子秤作为一种计量手段,广泛应用于工农业、科研、交通、外贸易等各个领域,与人民的生活紧密相连。电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表,而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分,推进了工业生产的自动化和管理的现代化,它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域,取得了显著的经济效益。
毕 业 设 计(论 文)
电子称的设计与制作基于单片机的设计
技术升级与创新
未来可以通过技术升级 和创新,进一步提高电 子称的测量精度、稳定 性和可靠性,例如采用 更先进的信号处理技术
、优化算法等。
智能化发展
结合物联网、云计算等 技术,可以实现电子称 的远程监控和管理,提 高管理效率和智能化水
平。
环保与节能
在设计和生产过程中, 注重环保和节能,采用 可再生能源和环保材料 ,降低能耗和减少对环
当被测物体放置在秤台上时,传感器受到压力产生形变,电阻应变片阻值发生变 化,输出电压信号,经过放大、滤波、A/D转换等处理后,最终将物体重量显示 在显示屏上。
电子称的组成
传感器
将重量转化为电信号,通常采 用应变片式传感器。
单片机
作为控制核心,对信号处理电 路输出的数据进行处理,并控 制显示终端显示重量。
调试与测试
01
步骤一
检查电路连接是否正确,确保无短 路或断路现象。
步骤三
编写和调试程序,确保电子称能够 正常工作。
03
02
步骤二
使用万用表测试各元件的参数是否 正常。
步骤四
进行实际称重测试,检查电子称的 准确性和可靠性。
04
05
CATALOGUE
电子称的性能测试与优化
测试方法与标准
测试方法
采用标准砝码对电子称进行逐级加载 ,记录显示数值,对比实际值与显示 值,评估误差范围。
电子秤的设计(单片机课程设计)
目录
第一节绪论 (3)
1.1本设计的任务和主要内容 (3)
第二节硬件电路设计 (4)
2.1传感器的选择 (4)
2.1.1应变式电阻传感器的测量原理 (4)
2.1.2传感器的分类和选择 (4)
2.2放大电路的设计 (5)
2.3采集电路的设计 (5)
2.3.1数据采集系统的组成 (5)
2.3.2数据采样保持器 (6)
2.3.3 A/D转换器 (6)
2.4显示电路的设计 (7)
2.5键盘电路的设计 (8)
2.6报警电路的设计 (9)
第三节软件的设计 (9)
3.1监控程序的设计 (9)
3.2数据处理子程序的设计 (9)
3. 2.1数制转换 (9)
3.3数据采集子程序的设计 (10)
3.4数据显示子程序的设计 (11)
3.5键盘扫描子程序的设计 (12)
3.6报警子程序的设计 (13)
第四节设计总结 (15)
参考书籍 (16)
程序附图 (17)
第一节绪论
随着时代科技的迅猛发展,微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化,并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统,使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。
做为重量测量仪器,智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确,测量速度快,易于实时测量和监控的巨大优点,并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称,成为测量领域的主流产品。
本文设计的电子秤以单片机为主要部件,用汇编语言进行软件设计,硬件则以半桥传感器为主,测量0~500g电子秤,随时可改变上限阈值,并达到阈值报警的功能。称重传感器输出的电量是模拟量,数值比较小达不到A/D转换接收的电压范围。所以送A/D转换之前要对其进行前端放大、整形滤波等处理。然后,A/D转换的结果才能送单片机进行数据处理并显示。其数据显示部分采用LCD显示,成本低且能很好地实现所要求的功能。
单片机课程设计电子秤
基于单片机的实用电子秤的设计
1设计目的
单片机以其功能强,体积小,功耗低,易开发等很多优势被广泛应用。本次数字电子秤的设计就是需要通过选择合适的单片机来进行主控,再结合A/D转换、键盘、液晶显示、复位电路和蜂鸣器报警驱动电路的知识,同时在软件的设计过程中用到键盘扫描、液晶显示驱动、模数转换程序及汉字库的的设计,做到对我们所学数电、模电、单片机等知识的综合应用,最终实现所设计数字电子秤的各项功能,达到“巩固知识,培养技能,学而用之”的实践目的。通过这次课程设计,不但要提高我们在工作中的学习能力、探究能力、应用能力和动手能力,还要历练我们不畏艰难、不懂便学、有漏必补的认真严谨的工作态度,强化我们的社会适应力和社会竞争力,为走向社会提前试水,完善自我。
2设计的主要内容及要求
本设计主要完成一个简单实用数字电子秤的硬件电路部分和软件部分的设计。硬件部分包括数据采集、最小系统板、人机交互界面三大部分。其中,数据采集部分由压力传感器和A/D 转换部分组成;人机界面部分为键盘输入、液晶显示。软件部分应用单片机 C 语言实现了本设计的全部控制功能。本设计的数字电子秤要求能够显示商品的名称、价格、总量、总价等;能够自动完成商品的价格计算;能够储存几种简单商品的价格;能够具有超重提醒功能,一旦重量超出了自身重量的测量的范围,发出警报;同时对数字电子秤的测量范围要达到5KG,测量精度要求达到0.001。
3整体设计方案
整个数字电子秤电路由压力传感电路(ADC0832采样)、模数转换系统、单片机主控制电路、LM4229显示电路、蜂鸣器报警电路和4*4键盘电路6个部分组成。如图3.1所示。
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目录
一、绪论 (1)
1.0引言 (1)
1.1问题的提出 (1)
1.2任务与分析 (1)
二、总体方案设计 (2)
2.1设计任务 (2)
2.2 系统设计框图 (3)
三、系统硬件设计 (3)
3.1 5V直流电源设计模块 (3)
3.2 传感器数据采集模块 (5)
3.3信号电路放大模块 (8)
3.4 A/DC0832数模转换模块 (9)
3.5 AT89C51单片机控制模块 (11)
3.6 LED显示模块 (13)
四、系统软件设计 (14)
4.1 C语言在单片机中的用 (14)
4.2电子称的软件设计与实现 (15)
4.3主程序流程图 (15)
4.4 子程序设计 (16)
4.4.1 A/DC0832采样程序 (16)
4.4.2 LED显示程序 (16)
五、Protues仿真调试 (17)
5.1 仿真调试结果 (17)
设计总结 (19)
参考文献 (20)
附录A程序清单 (20)
附录B 原理图 (26)
附录C PCB图 (27)
一、绪论
1.0引言
在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到秤,但是随着社会的进步、科学的发展,我们对其要求操作方便、易于识别。随着计量技术和电子技术的发展,传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰,电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求,电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高;其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其应用性能趋向于综合性和组合性。
1.1问题的提出
电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表,而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分,推进了工业生产的自动化和管理的现代化,它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。随着时代科技的迅猛发展,微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。经现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展:电子称重技术从静态称重向动态称重发展;计量方法从模拟测量向数字测量发展;测量特点从单参数测量向多参数测量发展。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化,并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统,使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。
1.2任务与分析
本设计基于单片机技术原理,以单片机芯片AT89C51作为核心控制器,通过
控制外部AD0832芯片来检测滑动变阻器模拟物体质量。并且通过LED数码管显示。首先在protus软件环境中进行硬件电路图的设计,再运用keil软件编程,然后在Proteus软件环境中运行仿真。该系统具有简单清晰的操作界面,可随时进行物体质量测量观察。系统还具有功耗小、成本低的特点,具有很强的实用性。
本设计的系统主要由:AT89C51为中央处理芯片,用于数据处理,初值设定。传感器模块进行物体质量测量,将传感器采集到的数据经A/D转换送入单片机,再由单片机处理后由LED显示。
本设计方案主要有六大模块:
1、5V直流电源设计模块
2、传感器数据采集模块
3、信号电路三放大模块
4、A/DC0832数模转换模块
5、AT89C51单片机控制模块
6、LED显示模块
二、总体方案设计
2.1设计任务
设计要求掌握电子秤的基本原理;掌握电子秤硬件电路的设计;掌握电子秤软件程序设计,掌握仿真软件的使用。
1、采用MCS-51系列单片机为中央处理器
2、实现10公斤称重,称量精度:克
3、采用LED显示器显示
4、要求设计出电路原理图、印制板图
5、要求写出程序清单
6、Protus仿真程序
2.2 系统总体设计框图
其工作原理为:前端信号处理时,选用放大、信号转换等措施,在显示方面采用具有字符图文显示功能的LED 显示器。这种方案不仅加强了人机交换的能力,而且满足设计要求。
电子秤的总体方框图如图2.2所示。
图2.2 系统总体方框图
目前单片机技术比较成熟,功能也比较强大,被测信号经放大整形后送入单片机,由单片机对测量信号进行处理并根据相应的数据关系译码显示出被测物体的重量。单片机控制适合于功能比较简单的控制系统,而且其具有成本低,功耗低,体积小算术运算功能强,技术成熟等优点。
三、 系统硬件设计
3.1 5V 直流电源设计模块
需要多种电源,单片机需要+5V 电源,运放需要±5V ,传感器需要+5V 以上的线性电源。
稳压电源的设计,是根据稳压电源的输出电压U o 、输出电流I o 、输出纹波电
压ΔU op-p 等性能指标要求,正确地确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤
波电路中所用元器件的性能参数,从而合理的选择这些器件。
压力传感器 信号放大传输
A/D 数模转换 AT89C51单片机 LED 数码管显示