单片机电子秤设计报告完整版样本
基于单片机的电子秤的设计样本
四川信息职业技术学院
毕业设计阐明书(论文)
设计(论文)题目:
基于单片机电子秤设计
专业:应用电子技术
班级:应电12-3
学号: 1111111
姓名:某某某
指引教师:某某某
二〇一四年十一月二十五日
四川信息职业技术学院毕业设计(论文)任务书
目录
摘要................................................................................................... 错误!未定义书签。绪论................................................................................................... 错误!未定义书签。第一章方案设计与论证................................................................... 错误!未定义书签。
1.1方案选取 ............................................................................ 错误!未定义书签。
1.2方案论证 ............................................................................ 错误!未定义书签。第二章硬件设计与分析................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的智能数字电子秤设计
本设计是基于单片机技术的智 能数字电子秤,具有操作简便、
读数准确、智能化等特点
2
系统设计
系统设计
整个系统由以下几个部分组成
系统设计
称重传感器
用于感应被测物的重量, 将其转换为电信号
A/D转换器
将称重传感器输出的模拟 信号转换为数字信号
单片机
处理数字信号,通过预设 的算法得出重量值
显示模块
硬件设计
本设计的硬件部分包括以下几部分 称重传感器:采用高精度称重传感器,能够准确感应微小的重量变化 A/D转换器:选用具有高分辨率的A/D转换器,以减小误差 单片机:选用具有强大处理能力的单片机,如STM32等
硬件设计
显示模块:采用液晶显示屏 (LCD),能够清晰地显示重量 值和其它信息
按键模块:选用矩阵键盘, 能够方便地进行功能选择和 参数设定
软件流程图如下
软件设计
启动系统:进行初始化操作 进入主循环:不断读取称重传感器的模 拟信号并进行数据处理 根据处理结果更新重量值并显示在液晶 显示屏上 检查是否有按键按下:如果有则进行相 应的处理 如果称重超过预设值:则发出警报 继续循环执行上述操作
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调试与测试
调试与测试
在完成硬件和软件的设计后,需 要进行调试和测试。具体步骤如 下
将单片机计算出的重量值 显示出来
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
基于单片机的电子秤设计
简易电子计量秤
摘要
本设计给出了以MSP430混合信号单片机为核心的低功耗电子秤的设计方案.整个系统包括电阻应变片电桥模块,差模信号放大模块,A/D转换模块,段式LCD显示模块.应变片电桥将所称物体的重量转换为电压量,仪表运放和高精度运放分别完成电桥电压的双端到单端转换和后级放大,A/D转换器将放大后的电压信号转换为数字量传送给MSP430单片机,经软件控制计算后送LCD 显示。
关键词:电子秤应变片仪表运放 MSP430 低功耗.
一、系统设计
1.1任务要求
根据下面框图设计一简易的电子计量秤通过单片机的最小系统和软件控制,并通过显示器显示出来。
基本要求:
1、称重范围:最小称量:10g 最大称量:5Kg
感量(单位):Kg 解析量:10g
2、测量相对误差:≤±1%
3、使用750mA(3.6V)的锂电池供电,持续工作时间大于一年;且具有
自动待机功能;
4、4位数码显示不能使用集成一体化压力传感器;
5、成本控制在100元人民币以下;
发挥部分:
1尽量延长工作时间(大于一年);
2、提高测量精度(≤±5%);
3、采用交直流两种设计, 交流优先。
1.2 方案论证与设计
方案设计
1.2.1称重传感器方案
方案一:采用分立式电阻应变片
重物使电阻应变片产生弹性形变从而改变其阻值,通过阻值的变化即可得到重量的变化.分立式应变片的优点是价格较低廉,选择范围灵活.但是现有条件下难以得到能和应变片阻抗相匹配的桥臂电阻,并且温度系数也无法匹配,而且安装十分复杂.
方案二:采用集成称重传感器
称重传感器实际上也是用分立应变片制成,但是厂商已经将其配成平衡电桥,作为使用者就免去了粘贴,安装,和电桥平衡的调整等极其复杂的过程.
单片机电子秤毕业设计
单片机电子秤毕业设计
单片机电子秤是一种利用单片机技术来实现重量测量的设备,广泛应
用于物料称重、区域称重和个人称重等领域。它具有体积小、重量轻、精
度高、操作简便等特点,因此受到了广大用户的喜爱。本篇论文将介绍基
于单片机的电子秤的设计与实现。
本设计选用了AT89C51单片机作为主控芯片,采用负荷传感器和数字
压力传感器来测量被称物的重量。该设计主要包括传感器采集电路、信号
调理电路、数据处理电路和显示控制电路四部分。
首先是传感器采集电路,它负责将负荷传感器和数字压力传感器的输
出信号进行放大和过滤。负荷传感器负责测量被称物的重量,它将被称物
的重量转化为电信号输出。数字压力传感器则负责测量称重时施加在测量
平台上的压力,它也将压力转化为电信号输出。这两个传感器的输出信号
经过放大和过滤后,进入信号调理电路。
信号调理电路主要包括模拟滤波器和功率放大器。模拟滤波器用于进
一步滤除传感器输出信号中的高频噪声,以提高测量精度。功率放大器则
用于保证传感器输出信号能够得到充分放大,以提高传感器的灵敏度和测
量范围。
数据处理电路是单片机电子秤系统的核心部分,通过单片机对传感器
采集到的数据进行处理和计算,最终得到被称物的重量。数据处理电路由
单片机、A/D转换器和存储器组成。单片机负责控制整个系统的工作流程,包括数据采集、数据处理和结果显示等。A/D转换器则负责将模拟信号转
换为数字信号,以供单片机进行处理。存储器用于保存称重数据,并可进
行数据的读取和清零等操作。
最后是显示控制电路,它通过驱动数码管或液晶显示屏来显示被称物的重量。显示控制电路由字模驱动芯片、数码管译码器和显示器组成。字模驱动芯片负责将单片机处理的数据转化为显示所需的字模。数码管译码器则将字模驱动芯片输出的数字信号转化为数码管所需的控制信号,以实现对数码管的驱动。
单片机电子秤毕业设计
单片机电子秤毕业设计
毕业设计题目:基于单片机的电子秤设计与实现
一、设计要求:
1.设计并实现一款能够准确测量物体质量的电子秤,使用单片机进行
控制与数据处理。
2.电子秤应具备高精度、高稳定性和可靠性等特点。
3.电子秤的测量范围应足够大,能够适用于不同质量的物体。
4.电子秤的设计应尽可能简洁、实用、易于操控和维护。
二、设计方案:
1.传感器选择:使用称重传感器作为负载传感器,可选用应变片式传
感器或压阻式传感器。
2.信号放大与转换:将传感器测得的微小变化信号通过专用放大电路
进行放大,并转换为0-5V或0-3.3V的直流电压信号。
3.单片机控制与显示:使用适当的单片机进行控制与数据处理,可选
用常见的51单片机或STM32系列单片机,并通过数码管、液晶显示屏或LED显示屏等显示当前测量的质量值。
4.按键与操作:通过按键实现归零、单位选择、累计等基本操作实现。
5.通信接口:可选用串口或IIC总线等通信模式,将测量结果实时传
输到上位机或其他设备。
6.电源系统:使用稳压电源保证整个系统的稳定工作。
三、设计流程:
1.硬件设计:
a.选择合适的电子元件,包括称重传感器、单片机、显示器、按键、
通信模块等。
b.设计传感器接口电路,包括信号放大与转换电路。
c.设计按键与控制电路,将按键输入与单片机相连接,实现操作控制
功能。
d.设计显示电路,将单片机输出与显示设备相连接,实现结果显示功能。
e.设计电源电路,保证整个系统的稳定工作。
2.软件设计:
a.编写初始化程序,对单片机进行初始化设置。
b.编写按键扫描程序,实现按键输入的检测和处理。
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
【通用】单片机电子秤毕业设计.doc
1.1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。电子秤向提高精度和降低成本方向发展的趋势引起了对低成本、高性能模拟信号处理器件需求的增加。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。
1.2选题背景和意义
称重技术自古以来就被人们所重视,作为一种计量手段,广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域,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、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。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。电子秤是称重技术中的一种新型仪表,广泛应用于各种场合。电子秤与机械秤比较有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用价值强、维护方便等特点,可在各种环境工作,重量信号可远传,易于实现重量显示数字化,易于与计算机联网,实现生产过程自动化,提高劳动生产率。例如标签秤在超市中的应用已经是耳闻目睹的了。一张小小的标签包含着:品名、价格、重量等,一一列表在这小小的电子标签上。标签机的使用大大加快了销售速度,也方便了顾客。顶尖条码标签称
单片机电子秤设计
单片机课程设计
电
子
秤
设
计
学校:平顶山工学院
专业:电气技术
电子秤的设计
摘要
本系统采用单片机 AT89S52 为控制核心,实现电子秤的基本控制功能。系统的硬件部分包括最小系统板,数据采集、人机交互界面三大部分。最小系统部分主要是扩展了外部数据存储器,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。人机界面部分为键盘输入, 128 64 点阵式液晶显示,可以直观的显示中文,使用方便。
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,包括基本的称重功能,和发挥部分的显示购物清单的功能,可以设置日期和重新设定 10 种商品的单价,具有超重报警功能,由于系统资源丰富,还可以方便的扩展其应用
关键词
压力传感器单片机A/D转换器LED显示器
第一部分:方案论证与比较
一、控制器部分
本系统基于51系列单片机来实现,因为系统需要大量的控制液晶显示和键盘。不宜采用大规模可编程逻辑器件:CPLD、FPGA来实现。另外系统没有其它高标准的要求,我们最终选择了AT89S52通用的比较普通单片机来实现系统设计。内部带有8KB的程序存储器,在外面扩展了32K数据存储器,以满足系统要求。
二、数据采集部分
( 1 )、传感器
题目没有要求具体的称重范围,我们选择最大量值为20千克。我们选择的是 L-PSIII 型传感器,量程 20Kg ,精度为,满量程时误差
0.002Kg 。可以满足系统的精度要求。其原理如下图所示。
称重传感器主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成,内部线路采用惠更斯电桥,当弹性体承受载荷产生变形时,输出信号电压可由下式给出:
电子行业单片机电子秤设计报告
电子行业单片机电子秤设计报告
1. 引言
随着科技的不断发展和进步,电子行业的快速发展对社会和经济的发展做出了巨大的贡献。在电子行业中,单片机技术作为一种重要的核心技术,广泛应用于各个领域。
本报告旨在介绍电子行业中单片机应用的一个具体案例,即电子秤的设计。电子秤作为电子行业的一个重要应用领域,已经在商业和家庭等场
景中得到广泛应用。本报告将详细介绍电子秤的设计原理、硬件设计和软件设计等方面。
2. 设计原理
电子秤的设计原理可以简单概括为以下几个步骤:
1.传感器测量:通过传感器测量被称重物体
的重量,传感器通常采用压力传感器或称重传感器来完成这一任务。
2.信号转换:将传感器测量到的物体重量转换为电信号,通常采用模拟电路或者ADC(模数转换器)完成。
3.数据处理:通过单片机对转换后的电信号进行处理和计算,将结果显示给用户。
4.结果显示:通过显示屏等设备向用户展示被称重物体的重量。
3. 硬件设计
3.1 主控芯片
在电子秤的硬件设计中,选择合适的主控芯片是非常重要的。常见的选择包括ATmega系列的单片机芯片和8051系列的单片机芯片等。
3.2 传感器
选择适合的传感器对保证电子秤的精度和可靠性至关重要。常见的传感器包括压力传感器、称重传感器等。
3.3 模拟电路
模拟电路用于将信号转换为电压或电流等形式。通常涉及到放大电路、滤波电路等。
3.4 ADC
ADC用于将模拟信号转换为数字信号,这样方
便单片机进行处理。常见的ADC芯片有
MAX11125、ADC0804等。
3.5 显示屏
选择合适的显示屏能够直观地显示被称重物体的重量,通常选择LED或LCD等显示屏。
(完整版)基于单片机的电子秤设计毕业设计
本科毕业论文
基于单片机的电子秤设计
The Design of Electrnoic Scale Based on Signle
Chip Microcomputer
学院名称:电子信息与电气工程学院
专业班级:
学生姓名:
学号:
指导教师姓名:
指导教师职称:讲师
年月
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:
指导教师签名:日期:
使用授权说明
本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计
(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的
印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本
和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、
缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前
提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:
目录
摘要 .......................................................................................................................................... Abstract.................................................................................................................................引言 ..........................................................................................................................................第一章绪论........................................................................................................................
单片机电子秤实验报告
单片机电子秤实验报告
引言:
本实验旨在通过单片机的应用,设计并实现一个基于单片机的电子秤。通过该电子秤可以准确测量物体的重量,并在显示屏上实时显示重量信息。该电子秤具有高精度、快速响应、稳定可靠等特点,在工业生产以及家庭使用中具有广泛的应用前景。
一、实验目的
通过本次实验,我们的目的是:
1.了解单片机的基本工作原理和应用;
2.掌握电子秤的工作原理和设计方法;
3.搭建一个实际可用的单片机电子秤原型。
二、实验原理
电子秤的工作原理是利用应变传感器将物体的重量转换成电信号,并经过放大、滤波等处理后,通过单片机进行数据采集和处理,最终将重量数据显示在液晶显示屏上。
三、实验器材和仪器
本次实验我们所使用的器材和仪器有:
1. 一个单片机开发板;
2. 一个称重传感器;
3. 一个液晶显示屏;
4. 杜邦线、电阻等其他所需元件。
四、实验步骤
1. 搭建硬件电路。根据电子秤的原理图,将单片机开发板、称重传感器和液晶显示屏进行连接。
2. 编写单片机程序。根据实验要求,编写单片机的程序代码,包括采集传感器数据、数据处理和显示等功能。
3. 烧录程序。将编写好的程序烧录到单片机开发板上。
4. 调试测试。将一个已知重量的物体放在电子秤上,观察液晶显示屏上的重量数据是否与实际重量相符。
5. 优化调整。根据测试结果,对电子秤的灵敏度、响应速度等参数进行调整,以提高电子秤的测量精度和稳定性。
五、实验结果
经过实验,我们成功实现了一个基于单片机的电子秤。该电子秤具有高精度、稳定可靠的特点,可以准确测量物体的重量,并将重量数据实时显示在液晶显示屏上。
基于单片机的电子秤设计
基于单片机的电子秤设计
随着科技的不断发展,电子秤在日常生活和工业生产中发挥着越来越重要的作用。传统的电子秤往往采用复杂的电路和机械结构,使得其体积大、成本高、可靠性差。为了解决这些问题,本文将介绍一种基于单片机的电子秤设计方案。
一、系统设计方案
基于单片机的电子秤主要由传感器、信号处理电路、单片机和显示模块组成。其中,传感器负责采集物体的重量信息,信号处理电路则对传感器输出的信号进行放大和滤波,单片机对处理后的信号进行读取和计算,并将结果传输给显示模块。
二、硬件设计
1、传感器
电子秤的传感器部分通常采用应变片式或电容式传感器。其中,应变片式传感器具有精度高、稳定性好的优点,但其输出信号较小,需要经过放大处理;电容式传感器则具有响应速度快、过载能力强的优点,但其精度和稳定性相对较差。因此,在选择传感器时需要根据实际需求进行权衡。
2、信号处理电路
信号处理电路主要包括放大器和滤波器两部分。放大器用于将传感器输出的微弱信号进行放大,以便于后续处理;滤波器则用于去除信号中的噪声和干扰。此外,还需要设计适当的电源电路,为整个系统提供稳定的电源。
3、单片机
单片机是整个系统的核心,负责对传感器输出的信号进行读取和计算。本设计采用AT89C51单片机,该单片机具有价格低、性能稳定、易于编程等优点。
4、显示模块
显示模块用于将单片机的计算结果直观地展示给用户。本设计采用LED数码管作为显示器件,具有简单易用、成本低等优点。
三、软件设计
软件部分主要包括数据采集、数据处理和数据显示三个模块。数据采集模块负责读取传感器的输出信号;数据处理模块则对采集到的数据进行滤波、放大和计算;数据显示模块则将处理后的结果通过LED数
电子秤设计报告范文
电子秤设计报告范文
一、简介
电子秤是通过电子传感器测量物体质量的一种设备。随着科技的发展,电子秤取代了传统的机械秤,具有精确、方便、智能等特点。本次设计旨
在研究电子秤的工作原理、设计思路以及实际应用。
二、工作原理
电子秤的工作原理主要是利用电子传感器测量物体受力的变化。当物
体放置在电子秤上时,物体的重力作用在电子传感器上产生变化,传感器
输出的电信号经过放大、滤波等处理后转化为数字信号,根据这些信号计
算出物体的质量,并在显示屏上显示出来。
三、设计思路
1.电子传感器选择:我们采用了压力传感器作为电子秤的重要组成部分。压力传感器能够准确地感知物体施加在其上面的力,是一种较为常见
的传感器。
2. 单片机选择:我们选用了Atmega328P单片机作为主控芯片。Atmega328P具有较强的处理能力和广泛的应用范围,能够满足电子秤的
计算和控制需求。
3.显示模块:我们选择了数码管显示模块作为电子秤的显示装置。数
码管显示简单明了,便于用户观察。
4.电源电路:电子秤需要稳定的电源供电。我们设计了一个直流稳压
电源电路,保证电子秤的正常运行。
五、设计步骤
1.搭建电子秤平台:设计一个结构稳定的平台,并安装压力传感器在
其下方。
2.连接电路:将压力传感器与单片机连接,并接入电源电路和数码管
显示模块。
3.编写程序:利用C语言编写单片机的程序,实现电子秤的各项功能,如AD转换、数据处理、结果显示等。
六、实际应用
七、结论
本次设计成功实现了一个简单的电子秤,通过压力传感器、单片机和
数码管的协作,能够准确测量物体的质量。电子秤的设计思路和步骤简单
基于单片机的智能电子秤设计
基于单片机的智能电子秤设计
基于单片机的智能电子秤设计
1.引言
1.1 写作目的
本文档旨在详细介绍基于单片机的智能电子秤的设计过程和实现原理,以供参考使用。
1.2 文档范围
本文档涵盖了该电子秤设计的各个方面,包括硬件设计、软件开发、功能实现等内容。
1.3 读者对象
本文档适用于有一定电子秤设计经验和单片机编程基础的工程师和技术人员。
2.设计需求分析
2.1 功能需求
2.1.1 重量测量功能
2.1.2 单位切换功能
2.1.3 数据存储功能
2.2 性能需求
2.2.1 量程
2.2.2 精度
2.2.3 响应时间
2.3 界面需求
2.3.1 显示界面
2.3.2 操作界面
3.系统结构设计
3.1 硬件设计
3.1.1 传感器选型
3.1.2 模拟信号采集电路设计3.1.3 单片机选型
3.2 软件设计
3.2.1 系统初始化
3.2.2 重量测量算法设计
3.2.3 单位切换功能设计
3.2.4 数据存储功能设计
4.硬件设计详解
4.1 传感器选型原因
4.2 模拟信号采集电路设计原理
4.3 单片机选型原因
5.软件设计详解
5.1 系统初始化流程图
5.2 重量测量算法详解
5.3 单位切换功能设计原理
5.4 数据存储功能设计原理
6.功能实现与测试
6.1 功能实现步骤
6.2 测试用例设计与测试结果
7.结果分析与改进
7.1 分析测试结果
7.2 改进方案
附件:
1.电子秤硬件电路图
2.电子秤软件源代码
法律名词及注释:
1.单片机:指一种实现逻辑运算和控制功能的集成电路。
2.模拟信号:指连续变化的信号,对应于实际的物理量。
3.数字信号:指以离散的数值表示的信号。
基于单片机的智能电子秤设计范本
本科毕业设计
基于单片机的智能电子秤设计Design of intelligent electronic scale based on MCU
学院:电子工程学院
专业班级:电子信息工程 DZ电子091班
学生姓名:孙昕学号: 2011140603
指导教师:韩晓春(高级实验师)
2013年 6 月
目录
1.绪论 (4)
1.1电子秤的发展现状和发展趋势 (4)
1.2 项目研究的意义 (5)
1.3 可行性分析 (5)
2.系统方案论证与选型 (5)
2.1设计要求 (5)
2.2 整体功能 (6)
2.3 电子秤的工作原理 (6)
2.4总体设计方案 (7)
3. 系统硬件设计 (7)
3.1单片机概述 (7)
3.2 AT89S52单片机简介 (7)
3.3 最小系统电路 (9)
3.4 键盘电路 (10)
3.5 时钟电路 (13)
3.6 液晶显示电路 (13)
3.7压力感应电路 (15)
3.8 电源电路 (18)
3.9本章小结 (19)
4 系统软件设计 (19)
4.1 编程语言及开发工具的选择 (19)
4.2 主程序设计 (19)
4.3显示模块流程图及子程序的设计 (21)
4.4 按键处理程序 (22)
4.5本章小结 (23)
5 系统仿真及调试 (23)
5.1 Proteus ISIS简介[8] (23)
5.2 keil简介 (24)
5.3出现的问题和解决方法 (24)
5.4 keil与proteus联合仿真及调试 (25)
5.5 本章小结 (28)
致谢 (30)
参考文献 (31)
1.绪论
1.1电子秤的发展现状和发展趋势
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单片机电子秤设计报告
秤是一种在实际工作和生活中经常见到的测量器具。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。
和传统秤相比较, 电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现, 具有精度高、功能强等特点。本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。该电子秤的测量范围为0-10Kg, 测量精度达到5g, 有高精度, 低成本, 易携带的特点。电子秤采用液晶显示汉字和测量记过, 比传统秤具有更高的准确性和直观性。另外, 该电子秤电路简单, 使用寿命长, 应用范围广, 能够应用于商场、超市、家庭等场所, 成为人们日常生活中不可少的必须品。
一、功能描述
1、采用高精度电阻应变式压力传感器, 测量量程0-10kg, 测量精度可达5g。
2、采用电子秤专用模拟/数字( A/D) 转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换, HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术, 是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。
3、采用STC89C52单片机作为主控芯片, 实现称重、计算
价格等主控功能。
4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。
5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互, 键盘容量大, 操作便捷。
6、具有超量程报警功能, 能够经过蜂鸣器和LED灯报警。
7、系统经过USB电源供电, 单片机程序也可经过USB线串行下载。
二、硬件设计
1、硬件方案
单片机电子秤硬件方案如图1所示:
图1 单片机电子秤硬件方案
称重传感器感应被测重力, 输出微弱的毫伏级电压信号。该电压信号经过电子秤专用模拟/数字( A/D) 转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换。HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术, 是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片, 内置增益控制, 精度高, 性能稳定。HX711芯片经过2线串行方式与单片机通信。单片机读取被测数据, 进行计算转换, 再液晶屏上显示出来。
矩阵键盘主要用于计算金额。当被测物体重量得到后, 用户能够经过矩阵键盘输入单价, 电子秤自动计算总金额并在液晶屏显示。电源系统给单片机、HX711电路及传感器供电。
2、称重传感器
传感器是测量机构最重要的部件。称重传感器本身具有单调性, 其主要参数指标是灵敏度、总误差和温度漂移。
(1) 灵敏度
称重传感器的电灵敏度为满负荷输出电压与激励电压的比值, 典型值是2mV/V。当使用2 mV/V灵敏度和5 V激励电压的传感器时, 其满度输出电压为10 mV。一般, 为了使用称重传感器线性度最好的一段称重范围, 应当仅使用满度范围的三分之二。因此满度输出电压应当大约为6mV。当电子秤应用于工业环境时, 在6mV满度范围内测量微小的信号变化并非易事。
(2) 总误差
总误差是指输出误差和额定误差的比值。典型电子秤的总误差指标大约是0.02%, 这一技术指标相当重要, 它限制了使用理想信号调节电路所能达到的精确度, 决定了ADC分辨率的选择以及放大电路和滤波器的设计。
(3) 漂移
称重传感器也产生与时间相关的漂移。
当前常见的称重传感器有电阻应变式压力传感器、电容压力传感器、压电式压力传感器。选用时应按稳定行、精度登记、寿命和安装环境要求考虑, 其主要特点如下:
(1) 电容式压力传感器稳定性较差, 精度和灵敏度较高, 寿命较短, 对环境要求苛刻, 不易长距离传输。
(2) 压电式压力传感器稳定性好, 精度和灵敏度高, 寿命长, 但大量程的压力传感器尚待进一步研究。
(3) 电阻应变式压力传感器稳定性较好, 精度和灵敏度较高, 寿命较长, 对测量环境要求不太严格。
综上所述, 选用电阻应变式压力传感器作为电子秤称重传感器是最为合适的。电阻应变式压力传感器主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成, 内部线路采用惠更斯电桥, 当弹性体承受载荷产生变形时, 电阻应变片( 转换元件) 受到拉伸或压缩应变片变形后, 它的阻值将发生变化( 增大或减小) , 从而使电桥失去平衡, 产生相应的差动信号, 供后续电路测量和处理。电阻应变式
传感器测量原理如图2所示。
图2 电阻应变式传感器测量原理
当垂直正压力P作用于梁上时, 梁产生形变, 电阻应变片R1、R3受压弯拉伸, 阻值增加; R2、R4受压缩, 阻值减小。电桥失去平衡, 产生不平衡电压, 不平衡电压与作用在传感器上的载菏P 成正比, 从而将非电量转化成电量输出。
R1、R2、R3和R4组成惠更斯电桥, 将2对电阻应变片的阻值变化转变成输出电压, 其工作原理如图3所示。
图3 测量电桥原理