测控电路电子秤课设报告
电子秤课程设计实验报告
1.2.1系统设计
根据设计要求,设计的主要内容如下:
1)利用电阻应变式传感器,并采用全桥测量电路
2)设计一款电子秤,利用OLED屏幕显示被称物体的重量
3)利用矩阵键盘对电子秤进行去皮,计价,录入价格的操作。
4)电路分成以下几个部分:
a.运放电路
b.电路的滤波及电压跟随器电路
其中adc.c如下:
#include "ProHead.h"
#include "ADC.h"
extern float mass;
extern float mass0;
extern float mass_get;
extern u8 danjia[4];
extern u8 danjia_point ;
float adc_get[1000];
c.单片机数据处理及控制电路,包括矩阵键盘,OLED屏幕等。
d.双电源供电及变压电路。
1.2.2 基本工作原理及原理框图
图一:基本硬件系统结构图
全桥电阻应变式传感器输入电压,当标准重物放置在传感器之上时,电阻值发生改变,使加载到全桥电路上的输出电压发生变化,变化范围约为3mV到10mV运用AD620N仪表放大电路将微弱模拟信号放大,并经过LM358搭建的电压跟随器电路滤波。送至STM32单片机中进行A/D模数转换,将模拟信号转变成单片机能够识别的数字信号,并且利用单片机控制整个电路的同时,处理数字信号,并且控制在OLED中显示实时结果。
PA5--DC PA6--SCLK(D0)
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:
电子秤电路课程设计
电子秤电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电子秤电路的基本组成和工作原理;2. 了解电子秤传感器的工作方式及其在电路中的作用;3. 掌握电子秤显示和控制模块的功能及相互关系。
技能目标:1. 培养学生能够正确组装和调试电子秤电路的能力;2. 培养学生运用基本电子元件和电路知识解决实际问题的能力;3. 提高学生分析电路图、进行电路设计和改进的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣和爱好,激发他们探索科学技术的热情;2. 培养学生严谨、细致的学习态度,养成良好的实验操作习惯;3. 增强学生的团队协作意识,培养他们合作解决问题的能力。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,注重理论联系实际,强调学生的动手操作能力。
学生特点:学生具备一定的物理和数学基础,对电子技术有一定了解,喜欢动手实践,但可能对电子秤电路的细节掌握不足。
教学要求:教师应结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探究,注重实践操作,确保学生能够达到课程目标。
同时,关注学生的个体差异,提供个性化指导,使他们在课程中学有所得。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际电子秤电路的设计和制作中,提高他们的综合能力。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材内容,制定以下教学大纲:1. 电子秤电路概述- 介绍电子秤的基本组成和分类;- 简述电子秤的工作原理。
2. 电子秤传感器- 传感器原理及在电子秤中的应用;- 不同类型传感器的优缺点对比。
3. 电子秤显示和控制模块- 显示模块的原理及种类;- 控制模块的功能及实现方式。
4. 电子秤电路分析与设计- 分析典型电子秤电路图;- 电路元件的选型和参数计算。
5. 电子秤电路制作与调试- 电路制作过程中的注意事项;- 调试方法及常见问题解决。
6. 电路改进与创新- 电子秤电路的优化方案;- 创新设计电子秤电路的思路。
教学内容安排与进度:1-2课时:电子秤概述及传感器原理;3-4课时:显示和控制模块;5-6课时:电路分析与设计;7-8课时:电路制作与调试;9-10课时:电路改进与创新。
电子秤实验报告
一、实验目的1. 了解电子秤的工作原理和测量方法。
2. 掌握电子秤的校准和误差分析。
3. 提高对电子秤在实际应用中的准确性和可靠性的认识。
二、实验原理电子秤是一种利用电子传感器将物体重量转换为电信号的测量仪器。
其工作原理如下:1. 物体放置在电子秤的秤盘上,通过秤盘的弹性变形,将物体的重量传递到传感器上。
2. 传感器将物体的重量转换为电信号,通过放大、处理等电路,将电信号转换为数字信号。
3. 数字信号经过处理后,显示在电子秤的显示屏上,即为物体的重量。
三、实验仪器与材料1. 电子秤2. 标准砝码3. 待测物体4. 电脑(用于数据记录与分析)四、实验步骤1. 将电子秤放置在水平、稳定的台面上,确保电子秤处于工作状态。
2. 使用标准砝码对电子秤进行校准,确保电子秤的初始读数准确。
3. 将待测物体放置在电子秤的秤盘上,读取电子秤的示数。
4. 记录下待测物体的重量数据,重复多次实验,求平均值。
5. 分析实验数据,计算电子秤的误差。
五、实验数据及结果1. 标准砝码校准数据:- 标准砝码重量:100g- 电子秤示数:100.2g- 校准误差:0.2g2. 待测物体实验数据:- 待测物体重量:50g- 电子秤示数:49.8g- 实验次数:5次- 平均值:49.96g3. 误差分析:- 绝对误差:0.04g- 相对误差:0.08%六、实验结论1. 电子秤可以准确地测量物体的重量。
2. 通过标准砝码校准,可以减小电子秤的初始误差。
3. 实验结果表明,电子秤的测量结果具有较高的准确性和可靠性。
七、实验心得1. 在实验过程中,应注意电子秤的放置稳定性,避免因台面不平导致误差。
2. 实验前应对电子秤进行校准,以确保测量结果的准确性。
3. 在进行多次实验时,应注意记录数据,以便分析误差并提高实验结果的可靠性。
八、注意事项1. 电子秤应放置在水平、稳定的台面上,避免因台面不平导致误差。
2. 避免将电子秤放置在高温、潮湿、有腐蚀性气体等恶劣环境中。
电子秤的设计报告
电子秤的设计报告学号:1605111班级:测控111姓名:绪论手提电子秤具有称重精确度高,简单实用,携带方便成成本低,制作简单,测量准确,分辨率高,不易损坏和价格便宜等优点。
是家庭购物使用的首选。
其电路构成主要有测量电路,差动放大电路,A/D转换,显示电路。
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,广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。
而差动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。
一、课题任务与要求1.设计题目:便携式电子秤的设计报告2.任务与要求:1)设计一个LED数码显示的便携式电子称。
2)采用电阻应变式传感器。
3)称重范围0~1.999KG。
二、系统概述1.方案比较:1)设计方案一①.系统框图:②. 系统设计思路、工作原理压力传感器实现压电转换,将压力转换为电信号。
经过高精度差动放大器放大后。
输入给模数转换器,转化为数字信号,由该数字信号控制编码器的编码,从而控制数码管显示。
③该设计的优劣:a.优点:每个模块的功能单一,且没有复杂的编程问题。
在整个系统进行调试时,可以比较方便的对每个模块进行测试,能够迅速找到出现问题的模块。
比较容易制作。
b.缺点:使用的芯片较多,信号的噪声较大,且数码管与编码器的电路比较繁杂,在实际焊接中容易出现问题。
2)设计方案二①.系统框图:②. 系统设计思路、工作原理:压力传感器实现压电转换,将压力转换为电信号。
经过高精度差动放大器放大后。
输入给模数转换器,从而控制数码管显示。
③该设计的优劣:a.优点:每个模块的功能单一,且没有复杂的编程问题。
在整个系统进行调试时,可以比较方便的对每个模块进行测试,能够迅速找到出现问题的模块。
自动检测数字电子称课程设计报告(DOC)
《自动检测技术课程设计报告》目录摘要 (2)一、设计任务 (3)1. 设计要求 (3)二、设计思路及原理框图 (3)2.1.设计思路 (3)2.2设计方案 (3)2.3基本工作原理框图 (4)三、系统方案 (4)3.1 传感器的选择 (4)3.1.1 电阻应变式传感器的组成以及原理 (4)3.1.2电阻应变式传感器的测量电路 (5)3.1.3三运放大电路 (6)3.2 ICL7107介绍 (7)3.2.1ICL7107工作原理: (7)3.2.2 ICL7107双积分模数转换器引脚功能、外围元件参数的选择 (8)3.2.3 ICL7107 A/D转换及译码电路 (10)3.2.4显示电路设计 (10)四、调试结果及分析 (11)4.1仿真测试 (11)4.2测试数据 (12)五、设计总结 (13)参考文献 (14)摘要本设计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。
本设计采用电阻应变式传感器是传感器中应用最多的全桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。
放大后的模拟电压信号经过A/D转换电路变成数字量A/D转换电路采用A/D转换芯片ICL7107实现。
然后把数字信号输送到显示电路中去,最后由四块分立的七段LED显示电路进行显示。
将设计好的电路利用Altium Designer软件进行电路图绘制,并用proteous进行仿真,具有一定的精度,从而证明了该电子称计方案可行。
关键词:电子称电阻应变片全桥 ICL7107一、设计任务1. 设计要求1.1制作一个具有数字显示功能的数字电子称;1.2调试数字电子称的各个单元电路及系统电路;1.3掌握数字电路的设计、组装与调试方法;1.4测量范围0-0.99kg(0-0.99V)1-1.99kg(1-1.99V)。
1.5直流电源输出的微弱信号,经放大后,由数模转换成数字量后,由数字显示电路显示。
电子秤综合设计实验总结报告
电子秤综合设计实验总结报告本次电子秤综合设计实验是本人在大学所学的电子课程中重点实验,其主要内容涵盖了电路设计、电子元器件的应用、程序编写、现场实验等方面。
因此,本人在这次实验中深刻地领悟到了实践对于知识学习的巨大影响,同时也积累了宝贵的经验和知识,下面就是本人对本次实验的总结报告。
一、实验目的1、通过对秤的基本原理的分析,掌握电子秤的实现原理;2、通过对电子秤系统设计过程中各个关键组成部分的计算、选择和设计,提高自己解决实际问题的能力;3、熟悉电子元器件的使用方法,掌握CAD、PROTEUS等软件工具的使用方法,提高自己的实践能力;4、了解MCU应用的实践,并掌握MCU编程的应用。
二、实验内容1、电路设计本次实验的电路设计主要分为三个部分:采样电路、模数转换电路和LCD显示模块。
采样电路是用来采集称量物体的电压信号的电路。
电路中采用的是通用运放和电位器来调整参考电平,通过变压器进行防干扰处理,最后输出被称量物品的电压信号。
模数转换电路是用来将电压信号转换成数字信号的电路。
电路中采用的是ADC0804模拟数字转换芯片。
ADC0804是一种8位模数转换器,提供一个串行数据输出(SCLK)和一组并行数据输出。
在实际的电路设计中,需要为其提供时钟信号、底电平、参考电压等输入。
通过将采样电路输出的电压信号输入到ADC0804中,就可以获得相应的数字信号。
LCD显示模块是用来将数字信号转换成对应的重量值并用LCD屏幕进行显示的模块。
其中,在实现该模块时,需要利用MCU进行计算。
MCU根据采集到的数字信号进行计算,将结果转换为重量值。
最后,通过LCD液晶屏幕进行显示。
2、程序编写MCU主控制器选用AT89S52。
AT89S52是8位单片机,具有14个I/O端口,有可编程中断控制器、标准2线UART串行口、3个定时器/计数器、8KB的Flash程序存储器等等。
程序编写的主要内容包括:采集到的数字信号进行计算、将结果转换为重量值、数据显示等等。
测控电路课程设计之电子称设计
测控电路课程设计之电子秤的设计一、设计任务1、题目:电子秤的设计1.确定结构电子秤由传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及显示器等五部分组成,其原理框图如指导书图4所示。
2.设计技术指标如下:1)量程为0~1.999Kg ,2)传感器可采用悬臂梁式的称重传感器(悬臂梁上贴有应变片)。
3) 显示电路采用213为A/D 转换电路、共阴级数码管。
2、设计任务1)选择传感器2)设计传感器测量电路:通常用电桥测量电路。
3)放大电路设计由于传感器测量范围是0~2Kg ,假定选择的某款传感器的灵敏度为1mV/V 、工作电压为10V ,那么其输出信号只有0-10mV 左右;而A/D 转换的输入应为0-1.999Kg ,当量为1mV/g ,因此要求放大倍数约为200倍,一般采用两级放大器。
另外,在电路设计过程,应考虑电路抗干扰环节、稳定性。
选择低失调电压、低漂移、高稳定、经济性的芯片。
最后,电路中还应有调零和调增益的环节,才能保证电子秤没有称重时显示零读数,称重时读数正确反映被秤重量。
4)模数转换及显示系统A/D 转换器可选择MC14433,也可另选。
4)供电电源:设计一个可满足本设计需求的电源。
二、设计方案1、电子秤的主要组成电子秤由传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及显示器等五部分组成,其原理框图如图4所示。
图4电子秤组成框图传感器将被测物体的重量转换成电压信号输出,放大系统把来自传感器的微弱信号放大,放大后的信号经过模数转换把模拟数字量,数字量通过数字显示器显示重量。
2、方案的选用方案一:采用应变式电阻称重传感器,将被测物体的重量转换成电压信号输出,然后采用AD620差动电路放大器把来自传感器的微弱信号放大,然后将放大后的信号经过MC14433模数转换器转换成数字量,最后经过动态扫描将数字量通过数码管显示出来,显示出来的数字就是被测物体的重量。
方案二:设计以51系列单片机AT89S52为控制核心,实现电子秤的基本控制功能。
测控电路电子秤课程设计
测控电路电子秤课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握测控电路的基本原理,理解电子秤的工作机制。
2. 使学生能够运用所学知识,分析并设计简单的电子秤测控电路。
3. 帮助学生了解电子秤在实际应用中的技术要求和标准。
技能目标:1. 培养学生动手操作和实验能力,能够正确使用仪器、仪表进行电子秤的组装和调试。
2. 提高学生的问题分析和解决能力,使其在遇到电子秤故障时,能够进行排查和维修。
3. 培养学生的团队协作能力,学会在项目中进行有效沟通与分工。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对测控电路和电子秤的兴趣,激发其学习热情和探究欲望。
2. 增强学生的责任感,使其在设计和制作过程中,注重产品质量和安全。
3. 引导学生关注科技发展,认识到测控技术在社会进步中的重要作用,培养其创新精神和实践能力。
本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论联系实际,提高学生的实际操作能力。
课程目标旨在使学生在掌握基本知识的基础上,能够独立完成电子秤的组装与调试,培养其解决实际问题的能力,同时注重培养其团队协作和沟通能力,为学生的未来发展奠定坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 测控电路基本原理:介绍传感器原理、信号处理、放大电路、滤波电路等基础知识,对应教材第二章内容。
2. 电子秤工作原理:讲解电子秤的构成、工作过程、主要性能指标等,对应教材第三章内容。
3. 电子秤电路设计:分析电子秤各部分电路的设计方法,包括传感器、信号处理、显示等部分,对应教材第四章内容。
4. 电子秤组装与调试:教授电子秤的组装方法、调试技巧以及故障排查方法,对应教材第五章内容。
5. 电子秤应用案例分析:分析实际应用中的电子秤案例,使学生了解电子秤在实际工程中的应用,对应教材第六章内容。
教学内容安排和进度如下:第一周:测控电路基本原理学习;第二周:电子秤工作原理学习;第三周:电子秤电路设计方法学习;第四周:电子秤组装与调试实践;第五周:电子秤应用案例分析及讨论。
电子秤设计实验报告
电子秤设计实验报告电子秤设计实验报告引言:电子秤是一种广泛应用于工业和家庭领域的重量测量设备。
它通过传感器将物体的重力作用转化为电信号,并通过电子电路进行处理和显示。
本实验旨在设计一个简单的电子秤原型,以了解其工作原理和设计要点。
一、实验目的本实验的主要目的是通过设计和制作一个简单的电子秤原型,深入了解电子秤的工作原理和设计要点。
具体目标如下:1. 理解电子秤的工作原理;2. 掌握传感器的选择和使用;3. 学会使用模拟电路和数字电路进行信号处理;4. 设计并制作一个能准确测量物体重量的电子秤原型。
二、实验原理电子秤主要由传感器、模拟电路、数字电路和显示装置组成。
其工作原理如下:1. 传感器:电子秤的核心部件是传感器,它能够将物体的重力作用转化为电信号。
常见的传感器有应变片式传感器和压阻式传感器。
应变片式传感器通过测量物体受力后产生的应变量来间接测量物体的重量,而压阻式传感器则通过测量物体所受压力的大小来直接测量物体的重量。
2. 模拟电路:传感器输出的电信号是微弱的模拟信号,需要经过模拟电路进行放大和滤波处理。
模拟电路通常由运放、滤波电路和放大电路组成。
3. 数字电路:经过模拟电路处理后的信号被转换为数字信号,然后通过数字电路进行进一步的处理和计算。
数字电路通常由模数转换器、微处理器和显示器组成。
4. 显示装置:最终的测量结果通过显示装置以数字或图形的形式呈现给用户。
常见的显示装置有数码管和液晶显示屏。
三、实验步骤1. 选择传感器:根据实验要求和预算限制选择合适的传感器。
在本实验中,我们选择了一款压阻式传感器。
2. 搭建模拟电路:根据传感器的特性和信号处理要求,设计并搭建一个合适的模拟电路。
该电路应包括运放、滤波电路和放大电路。
3. 进行校准:在实验开始前,需要进行传感器的校准。
校准的目的是通过已知质量的物体来调整电子秤的灵敏度和准确性。
4. 搭建数字电路:根据实验要求和设计要点,设计并搭建一个合适的数字电路。
测控电路台称课程设计
测控电路台称课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握测控电路台称的基本原理与组成,理解各部分功能及相互关系。
2. 使学生了解测控电路台称在工程领域的应用,认识到其在实际测量中的重要性。
3. 帮助学生掌握测控电路台称的安装、调试及使用方法,提高实际操作能力。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际测量问题的能力。
2. 培养学生动手操作测控电路台称,进行数据采集、处理和分析的能力。
3. 培养学生团队协作和沟通能力,提高实际工程项目的实施效果。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对测控技术及仪器设备的兴趣,培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,树立正确的工程观念。
3. 使学生认识到测控技术在国民经济发展中的重要作用,增强学生的社会责任感和使命感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生在实际操作中掌握测控电路台称的原理和应用。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础和实际操作能力,对新鲜事物充满好奇心,但可能缺乏实际工程经验。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调动手能力培养,关注学生个体差异,提高学生的综合素质。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 测控电路台称基本原理:介绍测控电路台称的工作原理、性能指标及其在各领域的应用。
教材章节:第一章 测控技术概述2. 测控电路台称的组成与功能:分析测控电路台称的各个组成部分及其功能,探讨各部分之间的相互关系。
教材章节:第二章 测控系统组成与功能3. 测控电路台称的安装与调试:讲解测控电路台称的安装步骤、调试方法及注意事项。
教材章节:第三章 测控设备安装与调试4. 数据采集与处理:介绍数据采集、处理和分析的方法,使学生能够熟练运用相关软件进行数据处理。
教材章节:第四章 数据采集与处理5. 测控电路台称在实际应用中的案例分析:分析典型应用案例,使学生了解测控电路台称在工程实践中的应用。
电子称测控电路课程设计
电子称测控电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电子称测控电路的基本原理,掌握其组成结构和功能;2. 掌握电子称传感器的工作原理,了解不同类型传感器的特点及应用;3. 学会分析电子称测控电路的电路图,并能进行简单电路的设计与计算。
技能目标:1. 能够正确使用电子称测控电路相关仪器和设备,进行基本操作和调试;2. 培养学生动手实践能力,能够独立完成电子称测控电路的搭建和测试;3. 提高学生问题解决能力,能够针对电子称测控电路故障进行分析与维修。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子称测控技术领域的兴趣,激发学生主动学习的积极性;2. 培养学生良好的团队合作意识,学会与他人共同解决问题;3. 强化学生的安全意识,注重实验过程中的规范操作,养成良好的实验习惯。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重理论知识与实践操作的相结合。
学生特点:学生已具备一定的电子基础知识和电路原理,具有一定的动手能力和探究精神。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动探究,培养实际操作能力。
在教学过程中,注重分解课程目标,确保学生能够达到预期的学习成果。
同时,关注学生的个体差异,提供个性化指导,使全体学生都能在课程中受益。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子称测控电路基本原理:- 传感器原理及其在电子称中的应用;- 电子称测量原理及误差分析;- 电子称测控电路的基本组成及功能。
2. 电子称测控电路实践操作:- 电子称传感器选型与安装;- 电子称测量电路的搭建与调试;- 电子称显示与控制电路的设计与实现;- 故障分析与维修方法。
3. 教学大纲与教材内容安排:- 第一章:电子称概述,介绍电子称的原理、分类及应用;- 第二章:传感器原理,讲解不同类型传感器的原理及其在电子称中的应用;- 第三章:电子称测量电路,分析电子称测量原理、电路设计与计算;- 第四章:电子称显示与控制电路,介绍显示与控制电路的原理、设计方法;- 第五章:电子称测控电路实践,包括实践操作、故障分析与维修。
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明了,且应用广泛,有良好的实际应用前景。
数字电子秤课程设计报告
电子秤电路设计课程设计
电子秤电路设计课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握电子秤电路设计的基本原理和方法,通过学习使学生能够运用电子秤电路知识解决实际问题。
具体的教学目标如下:1.知识目标:(1)了解电子秤的原理和结构;(2)掌握电子秤电路的基本组成部分及工作原理;(3)熟悉常用电子秤电路的设计方法。
2.技能目标:(1)能够分析电子秤电路图,理解各个部分的功能;(2)能够运用所学知识设计简单的电子秤电路;(3)具备调试和优化电子秤电路的能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对科学探究的兴趣和热情;(2)培养学生团队协作、积极进取的精神;(3)培养学生关注社会热点,将所学知识应用于实际生活的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电子秤概述:介绍电子秤的定义、分类和应用领域;2.电子秤电路原理:讲解电子秤电路的基本原理和组成部分,如传感器、放大器、滤波器等;3.电子秤电路设计:介绍电子秤电路的设计方法,包括硬件选型、电路图绘制等;4.电子秤电路调试与优化:讲解如何对电子秤电路进行调试和优化,以提高其性能和稳定性;5.实例分析:分析实际应用中的电子秤电路,让学生更好地理解所学知识。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:教师讲解电子秤电路的基本原理、设计方法和注意事项;2.讨论法:学生分组讨论电子秤电路设计中的问题,培养学生的团队协作能力;3.案例分析法:分析实际应用中的电子秤电路,让学生更好地理解所学知识;4.实验法:学生动手搭建和调试电子秤电路,提高学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用《电子秤电路设计》教材,为学生提供系统性的理论知识;2.参考书:提供电子秤电路设计相关的参考书籍,丰富学生的知识储备;3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,帮助学生更好地理解电子秤电路的设计过程;4.实验设备:准备电子秤电路实验套件,让学生能够动手实践,提高实际操作能力。
测控电路电子秤课设报告
《测控电路课程设计》报告题目人体电子秤设计院系仪器科学与光电工程专业测控技术与仪器班级测控1102学号 2011010652学生姓名丁向友指导老师刘国忠实验时间 2014.06-2014.07实验成绩目录一、课程设计目的及意义 (3)二、系统设计的主要任务 (3)三、总体方案设计 (3)四、电路设计及调试 (4)4.1称重传感器电路 (4)4.2信号调理电路 (5)4.2.1放大电路 (5)4.2.2调零电路 (7)4.3比较电路 (7)4.4或非电路 (9)4.5显示模块 (10)4.6报警系统 (10)五、电路调节 (10)六、实验数据分析与处理 (11)6.1准确性 (11)6.2稳定性 (12)6.3关键点电压 (13)七、总结 (14)八、参考文献 (14)一、课程设计目的及意义测控电路课程设计是测控电路课程体系的一个重要组成环节,独立实践教学环节是对《测控电路》理论部分的必要补充。
课程设计内容为典型测控系统电路设计,通过课程设计,使学生完成测控系统任务分析、电路总体设计、单元电路设计以及电路调试等各个环节。
掌握有关传感器接口电路、信号处理电路、放大电路、滤波电路、运算电路、显示电路以及执行部件驱动电路等内容在测控系统中的使用方法。
了解有关电子器件和集成电路的工作原理。
在课程设计中,做到理论联系实际,加深对理论知识的进一步理解,提高分析问题和解决问题的能力。
本课程设计以AD620、LM741、LM339为核心,进行智能人体电子秤的设计,并详述该系统硬件的设计方法。
该系统集称重、显示、报警于一体,功能齐全,实用性强,充分利用了电路分析、模拟电路、测控电路、信号分析与处理、传感器等课堂上学到的知识,有机的将所学到的知识融合在一起,投入到实际运用中,便于对知识的综合掌握及运用。
二、系统设计的主要任务任务:设计一个人体电子秤测量系统。
要求:1)基本要求最大称重:150KG用3位半数字显示表头显示体重,输入电压范围0-2V,当体重大于W1时,点亮LED1,发出声音提示;当体重小于W2时,点亮LED2,发出声音提示。
自动检测数字电子称课程设计报告
《自动检测技术课程设计报告》目录摘要 (2)一、设计任务 (3)1. 设计要求 (3)二、设计思路及原理框图 (3)2.1.设计思路 (3)2.2设计方案 (3)2.3基本工作原理框图 (4)三、系统方案 (4)3.1 传感器的选择 (4)3.1.1 电阻应变式传感器的组成以及原理 (4)3.1.2电阻应变式传感器的测量电路 (5)3.1.3三运放大电路 (6)3.2 ICL7107介绍 (7)3.2.1ICL7107工作原理: (7)3.2.2 ICL7107双积分模数转换器引脚功能、外围元件参数的选择 (8)3.2.3 ICL7107 A/D转换及译码电路 (10)3.2.4显示电路设计 (10)四、调试结果及分析 (11)4.1仿真测试 (11)4.2测试数据 (12)五、设计总结 (13)参考文献 (14)摘要本设计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。
本设计采用电阻应变式传感器是传感器中应用最多的全桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。
放大后的模拟电压信号经过A/D转换电路变成数字量A/D转换电路采用A/D转换芯片ICL7107实现。
然后把数字信号输送到显示电路中去,最后由四块分立的七段LED显示电路进行显示。
将设计好的电路利用Altium Designer软件进行电路图绘制,并用proteous进行仿真,具有一定的精度,从而证明了该电子称计方案可行。
关键词:电子称电阻应变片全桥 ICL7107一、设计任务1. 设计要求1.1制作一个具有数字显示功能的数字电子称;1.2调试数字电子称的各个单元电路及系统电路;1.3掌握数字电路的设计、组装与调试方法;1.4测量范围0-0.99kg(0-0.99V)1-1.99kg(1-1.99V)。
1.5直流电源输出的微弱信号,经放大后,由数模转换成数字量后,由数字显示电路显示。
数字电子秤报告
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电源主要用于给系统供电,LM324运放用于对传感器接受的小信号进行放大,ICL7107用于完成整个系统的A/D转换和驱动LED,LED用于显示待测重物的质量。
整个系统可用于测量一定质量范围的重物并将其显示,另外还可以实现不同量程之间的转换。
关键字:电源传感器 LM324集成运放 LED显示 ICL7107芯片第一章设计目标与要求1.1设计目标eq \o\ac(○,1) 尽可能地对一定质量范围的重物进行准确测量,并将其测量结果用LED显示。
eq \o\ac(○,2) 对不同范围的重物进行200g和2000g的不同量程间进行切换测量。
eq \o\ac(○,3) 掌握并熟习如何对系统进行调试。
1.2基本要求eq \o\ac(○,1) 传感器部分:需要对待测重物的非电信号转换为电信号(电压或者电流)。
eq \o\ac(○,2) 运放部分:对弱电信号进行放大。
eq \o\ac(○,3) ICL系统处理部分:实现对模拟电信号的数字转换,并驱动LED。
eq \o\ac(○,4) LED部分:对测量结果进行显示。
第2章系统原理本设计通过传感器对待测物进行信号的收集(对非电信号进行电信号的转换),利用集成运放对收集的弱电信号进行放大,利用ICL集成处理芯片对经过放大的电信号进行处理,最后利用LED对结果进行显示。
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《测控电路课程设计》报告题目人体电子秤设计院系仪器科学与光电工程专业测控技术与仪器班级测控1102学号 2011010652学生姓名丁向友指导老师刘国忠实验时间 2014.06-2014.07实验成绩目录一、课程设计目的及意义 (3)二、系统设计的主要任务 (3)三、总体方案设计 (3)四、电路设计及调试 (4)4.1称重传感器电路 (4)4.2信号调理电路 (5)4.2.1放大电路 (5)4.2.2调零电路 (7)4.3比较电路 (7)4.4或非电路 (9)4.5显示模块 (10)4.6报警系统 (10)五、电路调节 (10)六、实验数据分析与处理 (11)6.1准确性 (11)6.2稳定性 (12)6.3关键点电压 (13)七、总结 (14)八、参考文献 (14)一、课程设计目的及意义测控电路课程设计是测控电路课程体系的一个重要组成环节,独立实践教学环节是对《测控电路》理论部分的必要补充。
课程设计内容为典型测控系统电路设计,通过课程设计,使学生完成测控系统任务分析、电路总体设计、单元电路设计以及电路调试等各个环节。
掌握有关传感器接口电路、信号处理电路、放大电路、滤波电路、运算电路、显示电路以及执行部件驱动电路等内容在测控系统中的使用方法。
了解有关电子器件和集成电路的工作原理。
在课程设计中,做到理论联系实际,加深对理论知识的进一步理解,提高分析问题和解决问题的能力。
本课程设计以AD620、LM741、LM339为核心,进行智能人体电子秤的设计,并详述该系统硬件的设计方法。
该系统集称重、显示、报警于一体,功能齐全,实用性强,充分利用了电路分析、模拟电路、测控电路、信号分析与处理、传感器等课堂上学到的知识,有机的将所学到的知识融合在一起,投入到实际运用中,便于对知识的综合掌握及运用。
二、系统设计的主要任务任务:设计一个人体电子秤测量系统。
要求:1)基本要求最大称重:150KG用3位半数字显示表头显示体重,输入电压范围0-2V,当体重大于W1时,点亮LED1,发出声音提示;当体重小于W2时,点亮LED2,发出声音提示。
2)提高部分提高线性度可以设置W1和W2;语音提示;自由发挥三、总体方案设计本系统主要由称重传感器模块、滤波放大电路模块、调零模块、报警电路模块、LCD显示模块等部分组成。
人体的体重信息由称重传感器转换成电信号,并通过测量电路进行滤波放大,通过显示电路进行显示,如体重超出设定范围系统还会报警。
称重传感器模块滤波及放大电路lED报警显示模块调零模块图1:系统结构框图四、电路设计及调试4.1称重传感器电路称重传感器是影响电子秤测量精度的关键部件。
选用适当传感器,用来感知被测量,当物体放在秤盘上时,压力传给传感器,该传感器发生形变,从而使阻抗发生变化,电桥失去平衡,传感器输出一个变化的模拟信号。
图2:传感器电路图如图所示,4个电位器式的传感器显示了称重传感器的大体构造。
输出电压大约在0-1.5mv左右。
已知传感器输出线性,我们所需要做的就是把它进行放大滤波,最终显示出来即可。
4.2信号调理电路4.2.1放大电路绝大多数的电子秤都采应变式传感器作为荷重变换器。
这是因为应变式传感器结构简单,体积小,精度高,非线性误差小,量程调整容易等优点。
本系统采用的是平行梁式,这是一种根据弹性材料受到压力后变形产生应变,使粘贴在弹性材料上的应变元件或压缩或拉伸,引起应变元件的电阻相应变化。
为了提高灵敏度,一般采用4个性能完全相同应变元件构成全臂差动电桥,显然,由应变元件构成全臂差动电桥的输出信是微弱的,必须通过信号放大才有读数意义。
经过小组讨论,决定使用一个单片集成芯片AD620实现。
它的特点是电路结构简单,外加工作电源即可工作,设计效率高。
图3:AD620放大电路原理图AD620主要技术指标:带宽: 800MHz;输出功率: 2. 4mW;功率增益:120dB;工作电压: 正负3V-正负15V;静态功耗: 0. 48mW;输入失调电压: 小于等于60uV;转换速率: 1. 2V/LS;封装形式:DIP8;工作温度范围: -55到+125摄氏度图4:放大电路AD620放大器的特点:差动输入,单端输出。
电压增益可由电阻RG来确定,增益连续可调增益方程式为:G =49.4 kΩ/R G + 1G是放大倍数,RG是连接在1管脚和8管脚的可调电阻。
图5:AD620放大器的管脚图4.2.2调零电路当没有人站在体重称上的时候输出必须为0,为此,我们设计了一个调零电路,调零电路使用LM741芯片连接。
图6:调零电路4.3比较电路基于LM339芯片制作双限比较器(窗口比较器)利用两个LM339芯片可以组成一个窗口比较器。
当被比较的信号电压Uin位于门限电压之间时(UR1<Uin<UR2),输出为高电位(UO=UOH)。
当Uin不在门限电位范围之间时,(Uin>UR2或Uin<UR1)输出为低电位(UO=UOL),窗口电压ΔU=UR2-UR1。
它可用来判断输入信号电位是否位于指定门限电位之间。
图7:比较器电路LM339芯片集成块内部装有四个独立的电压比较器,该电压比较器的特点是:1)失调电压小,典型值为2mV;2)电源电压范围宽,单电源为2-36V,双电源电压为±1V-±18V;3)对比较信号源的内阻限制较宽;4)共模范围很大,为0~(Ucc-1.5V)Vo;5)差动输入电压范围较大,大到可以等于电源电压;6)输出端电位可灵活方便地选用。
图8:LM339管脚图LM339类似于增益不可调的运算放大器。
每个比较器有两个输入端和一个输出端。
两个输入端一个称为同相输入端,用“+”表示,另一个称为反相输入端,用“-”表示。
用作比较两个电压时,任意一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平,它可选择LM339输入共模范围的任何一点),另一端加一个待比较的信号电压。
当“+”端电压高于“-”端时,输出管截止,相当于输出端开路。
当“-”端电压高于“+”端时,输出管饱和,相当于输出端接低电位。
两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态,因此,把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。
第二段比较器设计电路第二段比较器的设计是为了在输出电压中,在电压小于V1时蜂鸣器不响,及输出电压为低电平。
所以调整电阻使得预支电压为0.25V当电压小于0.25V时输出为低电平。
图9:第二段比较器电路图4.4或非电路只要输出的电压有一个低电平就输出高电平,报警系统工作,所以在预设的三个电压中,当Vo小于0.30时电路输出低电平,不报警,即电子秤上不站人。
当输出电压在0.30到0.5之间时,输出为高电平,报警,此时表明电子秤人的重量大于30Kg小于50Kg。
当电压值在0.5到1.5之间时,电路输出为低电平,不报警,可正常测量体重。
当电压值大于1.5时,电路输出为高电平,报警,表示超重。
图10:或非电路图4.5显示模块传感器的输出大概在0-1.5mv左右,经过我们的放大后可达0-2V。
因为运放呈线性,所以我们采用老师提供的显示器进行显示,显示器有四个引脚,分别为s+,s-,u+,u-。
其中s+接下图U0,s-和u-接地,s+接+5V电源。
因为显示器能显示的电压范围为0-2V,比如某同学60公斤,我们的显示器就只能显示为0.60。
这样就能巧妙地让我们看到自己的体重。
4.6 报警系统元器件:蜂鸣器、LED灯图11:蜂鸣器外形图蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
发光二极管简称为LED。
由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)、硅(Si)等的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。
在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。
当达到报警需要的条件时,比较器相应输出口输出高电平,使二极管导通,然后使得蜂鸣器和LED灯工作。
五、电路调节电路调节要求1)调整AD620放大1000倍。
2)将AD620输入引脚短接,调整调零电路,使AD620输出为零。
3)连接比较器,调整上下限。
其中上限:1.5V下限:0.5V 和 0.3V4)连接蜂鸣器,使LED正常工作。
当体重高于30kg且低于50kg,或高于150kg时,蜂鸣器会发出鸣叫并且LED灯亮,其余时刻灯灭,蜂鸣器不工作。
六、实验数据分析与处理6.1准确性由十位同学上称测量体重(单位都为kg)ƍ1= 45.9-45.6=0.3 ƍ2 =50.1-49.9=0.2 ƍ3=50.3-50.3=0 ƍ4=51.9-51.9=0 ƍ5=55.1-54.1=1 ƍ6=57.1-55.8=1.3 ƍ 7=65.2-64.2=1 ƍ8=67.3-66.5=0.8 ƍ9=71.1-70.6=0.5 ƍ 10=78.4-78.2=0.2=/2=0.8经由上图经分析,可以看出十名同学的实际体重与测量体重的误差基本分布在-1.5kg~1.5kg之间,并且不成线性关系,所以属于是系统的随机误差,可能是由于零点漂移导致。
6.2稳定性由两位同学上称5次测量体重,此同学标准体重为中间间隔分别为1、2、3、4表2平均值1=(67.1+67.3+67.2+67.3+67.4)/5=67.26平均值2=(60.6+60.6+60.7+60.8+60.6)/5=60.661==0.1022==0.08图13:稳定性测量图一图14:稳定性测量图二从图中可以看出随着时间的增长,测量的结果基本成升高趋势,反映到电路中即零点漂移越来越高。
误差范围分别为1.3kg~1.6kg和0.3kg~0.5kg,经过标准差的计算,系统较稳定。
6.3关键点电压无人称重时,电路各点电压:传感器输入:0V调零电路输出:0.002V放大电路输出:0V基准电压上限:1.500V基准电压下限:0.502V七、总结电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量(重量)的测量仪器,也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。
基本由承重、传力复位系统、称重传感器、测量显示和数据输出的载荷测量装置三部分组成:承重、传力复位系统被称物体与转换元件之间的机械、传力复位系统,又称电子秤的秤体,一般包括接受被称物体载荷的承载器、秤桥结构、吊挂连接部件和限位减振机构等。
称重传感器是由非电量(质量或重量)转换成电量的转换元件,它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。
对称重传感器的基本要求是:输出电量与输入重量保持单值对应,并有良好的线性关系;有较高的灵敏度;对被称物体的状态的影响要小;能在较差的工作条件下工作;有较好的频响特性;稳定可靠。