单片机电子秤设计报告

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单片机电子秤设计报告完整版样本

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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。

基于单片机的实用电子秤设计

基于单片机的实用电子秤设计

基于单片机的实用电子秤设计一、硬件设计1、传感器选择电子秤的核心部件之一是称重传感器。

常见的称重传感器有电阻应变式、电容式等。

在本设计中,我们选用电阻应变式传感器,其原理是当物体的重量作用在传感器上时,传感器内部的电阻应变片会发生形变,从而导致电阻值的变化。

通过测量电阻值的变化,就可以计算出物体的重量。

2、信号放大与调理传感器输出的信号通常比较微弱,需要经过放大和调理才能被单片机处理。

我们使用高精度的仪表放大器对传感器输出的信号进行放大,并通过滤波电路去除噪声干扰,以提高测量的准确性。

3、单片机选型单片机是整个电子秤系统的控制核心。

考虑到性能、成本和开发难度等因素,我们选用 STM32 系列单片机。

STM32 系列单片机具有丰富的外设资源、较高的运算速度和良好的稳定性,能够满足电子秤的设计需求。

4、显示模块为了直观地显示测量结果,我们选用液晶显示屏(LCD)作为显示模块。

LCD 显示屏具有功耗低、显示清晰、视角广等优点。

通过单片机的控制,可以在 LCD 显示屏上实时显示物体的重量、单位等信息。

5、按键模块为了实现电子秤的功能设置,如单位切换、去皮、清零等,我们设计了按键模块。

按键模块通过与单片机的连接,将用户的操作指令传递给单片机进行处理。

6、电源模块电源模块为整个电子秤系统提供稳定的电源。

我们使用线性稳压器将输入的电源电压转换为适合各个模块工作的电压,以确保系统的正常运行。

二、软件算法1、重量计算算法根据传感器的特性和放大调理电路的参数,我们可以建立重量与传感器输出信号之间的数学模型。

通过对传感器输出信号的采集和处理,利用数学模型计算出物体的实际重量。

2、滤波算法为了消除测量过程中的噪声干扰,提高测量的稳定性和准确性,我们采用数字滤波算法对采集到的信号进行处理。

常见的数字滤波算法有中值滤波、均值滤波等。

在本设计中,我们选用中值滤波算法,其原理是对连续采集的若干个数据进行排序,取中间值作为滤波后的结果。

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随着科技的不断发展,智能化和自动化已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

在众多领域中,智能电子秤的设计与应用也越来越受到。

本文将介绍一种基于单片机的智能电子秤设计方案,该设计具有高精度、低成本、易于实现等优点,具有一定的实用价值。

一、概述智能电子秤是一种能够自动测量物体重量的设备,广泛应用于超市、菜市场等场所。

与传统的机械秤相比,智能电子秤具有测量精度高、使用方便、易于维护等优点。

而基于单片机的智能电子秤设计,更是将智能化和自动化技术融入到电子秤中,提高了设备的性能和可靠性。

二、设计原理基于单片机的智能电子秤设计主要是利用单片机的控制和数据处理能力,实现对物体重量的准确测量。

其核心部件为压力传感器和单片机。

压力传感器负责采集物体的重量信号,并将信号传输给单片机;单片机则对信号进行处理、分析和存储,同时控制显示屏显示物体的重量。

三、硬件设计1、单片机选择单片机是智能电子秤的核心部件,负责控制整个系统的运行。

本设计选用AT89C51单片机,该单片机具有低功耗、高性能、易于编程等优点,能够满足智能电子秤的设计要求。

2、压力传感器选择压力传感器是智能电子秤的重要组成部件,负责采集物体的重量信号。

本设计选用电阻应变式压力传感器,该传感器具有测量精度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点。

3、显示模块选择显示模块负责将物体的重量信息呈现给用户。

本设计选用LED显示屏,该显示屏具有亮度高、视角广、寿命长等优点。

4、电源模块选择电源模块为整个系统提供稳定的电源,保证系统的正常运行。

本设计选用线性稳压电源,该电源具有输出电压稳定、纹波小、安全性高等优点。

四、软件设计软件设计是智能电子秤的关键部分之一,直接影响设备的性能和可靠性。

本设计的软件部分采用C语言编写,主要包括数据采集、数据处理、数据显示等模块。

具体流程如下:1、开机后,系统进行初始化操作;2、压力传感器采集物体的重量信号;3、单片机对采集到的信号进行处理和分析;4、单片机将处理后的数据存储到存储器中;5、单片机控制LED显示屏显示物体的重量信息;6、系统继续等待下一次测量。

单片机电子秤毕业设计

单片机电子秤毕业设计

单片机电子秤毕业设计单片机电子秤毕业设计随着科技的不断发展,单片机在各个领域的应用也越来越广泛。

其中,电子秤作为一种常见的计量工具,也逐渐被单片机技术所取代。

本文将介绍一个基于单片机的电子秤毕业设计,探讨其原理、设计思路以及实现过程。

一、设计原理电子秤的基本原理是通过测量物体受力产生的应变,从而计算出物体的质量。

在传统的电子秤中,通常使用应变片作为测量传感器,通过电桥电路来测量应变片的变化。

而在单片机电子秤中,我们可以利用单片机的模拟输入引脚来直接测量应变片产生的电压信号,然后通过一系列的算法来计算物体的质量。

二、设计思路在设计单片机电子秤时,首先需要选择合适的传感器。

常用的传感器有压力传感器、应变片传感器等,根据实际需求选择适合的传感器。

接下来,需要根据传感器的特性和测量范围来确定单片机的模拟输入电压范围。

然后,设计模拟电路将传感器的电压信号转换为单片机可以接受的电压范围。

最后,编写单片机程序,通过采样和处理电压信号,计算出物体的质量,并在显示屏上显示出来。

三、实现过程1. 选择传感器:根据设计要求选择合适的传感器,比如压力传感器。

2. 设计模拟电路:根据传感器的输出信号范围和单片机的输入电压范围,设计合适的模拟电路。

通常使用运算放大器来放大传感器的电压信号,并通过电阻分压将电压范围转换为单片机可以接受的范围。

3. 编写单片机程序:根据设计要求,编写单片机程序来采样和处理传感器的电压信号。

可以使用模拟输入引脚采样电压信号,并通过ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号。

然后,根据一定的算法来计算物体的质量,并将结果显示在LCD显示屏上。

4. 调试和优化:在实际应用中,可能会出现一些误差和不准确性。

因此,需要对电子秤进行调试和优化,比如校准传感器的灵敏度、调整算法的精度等。

四、应用前景单片机电子秤具有体积小、成本低、精度高等优点,因此在工业生产、商业零售、家庭使用等领域有着广泛的应用前景。

比如,在工业生产中,可以用于称重原材料和成品;在商业零售中,可以用于称重商品和计价;在家庭使用中,可以用于称重食材和药品等。

单片机课程设计报告 基于单片机的电子秤设计

单片机课程设计报告  基于单片机的电子秤设计

基于单片机的电子秤设计一、【设计题目】基于单片机的电子秤设计二、【设计要求】设计要求如下:(1)设计一款电子秤,用LCD液晶显示器显示被称物体的质量(2)可以设定该秤所称的上限(3)当物体超重时,能自动报警。

三、【设计过程】1.【方案设计】微控制器技术、传感器技术的发展和计算机技术的广泛应用,电子产品的更新速度达到了日新月异的地步。

本系统在设计过程中,除了能实现系统的基本功能外,还增加了打印和通讯功能,可以实现和其他机器或设备(包括上位PC机和数据存储设备)交换数据.除此之外,系统的微控制器部分选择了兼容性比较好的AT89系列单片机,在系统更新换代的时候,只需要增加很少的硬件电路,甚至仅仅删改系统控制程序就能够实现。

另外由于实际应用当中,称可以有一定量的过载,但不能超出要求的范围,为此本设计提供了过载提示和声光报警功能。

综上所述,本课题的主要设计方案是:利用压力传感器采集因压力变化产生的电压信号,经过电压放大电路放大,然后再经过模数转换器转换为数字信号,最后把数字信号送入单片机。

单片机经过相应的处理后,得出当前所称物品的重量及总额,然后再显示出来。

此外,还可通过键盘设定所称物品的价格。

主要技术指标为:称量范围0~5kg;分度值0.01kg;精度等级Ⅲ级;电源DC1.5V(一节5号电池供电)。

其设计框图如图3.1所示。

这种高精度智能电子秤体积小、计量准确、携带方便,集质量称量功能与价格计算功能于一体,能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求。

图3.1 系统设计框图2.【器件选择】2.1单片机选择本设计由于要求必须使用单片机作为系统的主控制器,而且以单片机为主控制器的设计,可以容易地将计算机技术和测量控制技术结合在一起,组成新型的只需要改变软件程序就可以更新换代的“智能化测量控制系统”。

考虑到本设计中程序部分比较大,根据总体方案设计的分析,设计这样一个简单的的系统,可以选用带EPROM 的单片机,由于应用程序不大,应用程序直接存储在片内,不用在外部扩展存储器,这样电路也可简化。

基于单片机的智能数字电子秤设计

基于单片机的智能数字电子秤设计
报警模块:选用蜂鸣器和LED 灯作为报警装置
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软件设计
软件设计
本设计的软件部分采用C语言编写,主要实现以下功能
通过A/D转换器读取称重传感 器的模拟信号:并进行数据 处理
根据预设的算法计算被测物 的重量
将重量值通过显示模块显示 出来
通过按键模块进行参数设定 和功能选择
当称重超过预设值时:通过 报警模块发出警报
检查电路板是否焊接正确: 各元件是否连接良好
给系统供电:检查电源是否 稳定
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感谢大家观看
THANK YOU FOR WATCHING !
汇报人:XXXXX
日期:XXXX
2023
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
按键模块
用于设定单价、重量单位 等信息
报警模块
当称重超过预设值时,发 出警报
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系统设计
7
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系统的核心部分是单片机, 它控制着整个系统的运作
通过A/D转换器获取称重传 感器的模拟信号,然后进 行数据处理,计算出被测
物的重量
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最后,将重量值通过显示 模块显示出来
3
硬件设计
电子秤所取代
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
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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。

c.编写称重传感器读取程序,实时读取称重传感器输出的模拟电压信号。

d.编写质量计算程序,根据传感器输出的模拟电压信号进行质量计算,并实现单位选择功能。

e.编写显示程序,将计算得到的质量值进行显示。

f.编写通信程序,如果需要与上位机或其他设备进行通信,则需要编写相应的通信协议和数据传输程序。

四、测试与调试:1.对硬件进行连接并进行通电测试,确保电子秤的各个部分能够正常工作。

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

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。

7.通信功能:通过添加蓝牙模块或Wi-Fi模块,可以实现智能人体电子秤与其他设备的通信,例如手机或电脑。

三、优化设计:1.省电设计:可以在合理的情况下,通过开关控制部分硬件的电源,以降低功耗。

2.人体干湿重量识别:通过添加湿度传感器,可以识别人体的干湿重量,从而更好地了解健康状况。

单片机电子秤设计报告

单片机电子秤设计报告

基于单片机的电子秤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用到的测量器具。

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,可以应用于商场、超市、家庭等场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。

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,可以通过蜂鸣器和LED灯报警。

7、系统通过USB电源供电,单片机程序也可通过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。

单片机电子秤设计

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:( 2 )、前级放大器部分压力传感器输出的电压信号为毫伏级,所以对运算放大器要求很高。

具体方案:高精度低漂移运算放大器构成差动放大器。

差动放大器具有高输入阻抗,增益高的特点,可以利用普通运放 ( 如 OP07) 做成一个差动放大器。

电阻 R1 、 R2 电容 C1 、 C2 、 C3 、 C4 用于滤除前级的噪声, C1 、 C2 为普通小电容,可以滤除高频干扰, C3 、 C4 为大的电解电容,主要用于滤除低频噪声。

单片机电子秤实训报告

单片机电子秤实训报告

一、实训目的本次实训旨在通过实践操作,了解单片机电子秤的工作原理和设计方法,掌握单片机在电子秤中的应用技术,提高动手能力和实际操作能力。

二、实训内容1. 硬件设计(1)硬件选型本次实训所选用的硬件主要包括:51单片机、LCD1602液晶显示屏、按键模块、HX711高精度AD转换芯片、压力传感器、电源模块等。

(2)电路设计根据选用的硬件,设计电子秤的电路原理图,包括单片机电路、显示屏电路、按键电路、传感器电路等。

电路图如下:2. 软件设计(1)程序设计采用C语言进行程序设计,主要包括以下功能模块:1)初始化模块:初始化LCD1602、按键、HX711等模块。

2)数据采集模块:通过HX711芯片读取压力传感器的数据,转换为重量值。

3)显示模块:将重量值显示在LCD1602液晶显示屏上。

4)按键控制模块:根据按键输入,实现计价、去皮、清零等功能。

5)数据处理模块:根据重量值和单价计算总价。

(2)程序流程程序流程如下:1)系统初始化。

2)检测按键状态,判断是否按下。

3)根据按键状态执行相应功能。

4)读取传感器数据,转换为重量值。

5)将重量值显示在LCD1602显示屏上。

6)根据单价计算总价。

7)返回步骤2)。

3. 调试与测试(1)调试在Proteus仿真软件中对程序进行调试,确保程序功能正常运行。

(2)测试将硬件电路连接到实际设备上,进行以下测试:1)重量测试:在电子秤上放置不同重量的物体,观察显示屏显示的重量值是否准确。

2)计价测试:设置不同的单价,观察计价功能是否正常。

3)去皮测试:在电子秤上放置物体,进行去皮操作,观察去皮功能是否正常。

4)清零测试:在电子秤上放置物体,进行清零操作,观察清零功能是否正常。

三、实训总结1. 通过本次实训,掌握了单片机电子秤的硬件设计和软件设计方法。

2. 熟悉了51单片机、LCD1602、按键、HX711等硬件模块的应用。

3. 提高了动手能力和实际操作能力,为以后从事电子技术相关领域的工作打下了基础。

单片机电子秤实验报告

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。

六、实验总结通过本次实验,我们对单片机的应用有了进一步的了解,掌握了电子秤的工作原理和设计方法。

同时,我们也学会了如何搭建一个实际可用的单片机电子秤原型,并进行相应的调试和测试。

通过不断的优化调整,我们提高了电子秤的测量精度和稳定性。

这次实验不仅增加了我们对单片机的实践经验,也提高了我们的动手能力和问题解决能力。

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随着人们对健康、饮食和运动的重视越来越深,计算体重的电子秤已成为现代家庭必备的健康产品之一。

电子秤的设计早已从早期的机械式缓慢演变为现代的数字化电子秤,随着科学技术的不断进步,电子秤的功能也得到了比较大的提升。

本文将介绍一种基于单片机的智能电子秤设计,使得电子秤具有更加智能化的功能。

一、设计原理单片机是一种高度集成、可编程的微型计算机,它具有多种接口和控制功能,非常适合用于小型计算机系统的控制和通讯处理。

本文采用ATmega8单片机,最大工作频率为16MHz,它是一种低功耗、高性能的单片机。

智能电子秤的基本原理是在称重传感器所测得的重量数据的基础上,使用单片机将其数据收集、处理,并输出显示。

本文的电子秤设计基于16 位高精度AD采集芯片HX711,采用负压力式力传感器作为测量重量的传感器,能够精确测量物体的重量。

由于电子秤测量出的重量数据单位是数字,因此只有通过单片机实现数据的处理,才能使得电子秤具有更加智能化的功能。

二、设计方法(一)硬件设计1、称重传感器负压力式力传感器是一种灵敏度更高、稳定性更好的传感器,比其它传感器更适合于电子秤的设计。

我们使用HX711芯片进行AD采集,能够提供24位的数据输出,可以极大地提高精度和稳定性。

2、按键开关电子秤需要设置一个方便顾客使用的开关,按下即可开启或关闭电子秤。

我们采用截止开关电阻,即编写程序时在输入中识别此开关,实现开启关闭功能。

3、数码管数码管用于显示测得的重量数据,包括整数部分和小数部分。

本文采用共阴极的 4 位7 段数码管,尺寸为0.56英寸,它需要多路并联才能通过ATmega8单片机输出控制信号。

4、外设根据需要,我们可以为电子秤添加一些外设,比如LCD显示屏,蜂鸣器等。

(二)软件设计基于单片机的智能电子秤设计必须编写针对ATmega8单片机的程序。

我们采用keil C语言编写程序。

编写程序时需要注意以下几个方面:1、定义AD采样量和检测量我们需要正确设置AD采样量和检测量的量程参数,以确保重量数据的可靠性和准确性。

基于单片机的电子秤设计

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数码管展示给用户。

此外,还需要设计适当的延时和去抖动算法,以提高系统的稳定性和精度。

四、测试与结论为了验证本设计的有效性,我们对基于单片机的电子秤进行了测试。

测试结果表明,该电子秤的测量精度和稳定性均得到了较好的实现,同时具有体积小、成本低、可靠性高等优点。

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在现代社会,电子秤作为一种重要的测量工具,广泛应用于商业、工业、农业以及日常生活等各个领域。

随着科技的不断发展,人们对电子秤的功能和性能提出了更高的要求,智能电子秤应运而生。

智能电子秤不仅能够准确测量物体的重量,还具备了数据处理、存储、传输以及智能化控制等功能,为人们的生产和生活带来了极大的便利。

本文将介绍一种基于单片机的智能电子秤设计方案。

一、系统总体设计本智能电子秤系统主要由称重传感器、信号调理电路、单片机、显示模块、键盘模块以及通信模块等部分组成。

称重传感器负责将物体的重量转换为电信号,信号调理电路对传感器输出的微弱信号进行放大、滤波等处理,以提高信号的质量。

单片机作为系统的核心,负责对处理后的信号进行采集、计算和处理,并控制其他模块的工作。

显示模块用于实时显示物体的重量和相关信息,键盘模块用于输入操作指令,通信模块则用于将测量数据传输到上位机或其他设备。

二、硬件设计1、称重传感器称重传感器是电子秤的关键部件,其性能直接影响测量精度。

本设计选用电阻应变式称重传感器,该传感器具有精度高、稳定性好、结构简单等优点。

电阻应变式称重传感器的工作原理是基于电阻应变效应,当传感器受到外力作用时,其弹性体发生变形,从而导致粘贴在弹性体上的电阻应变片的电阻值发生变化。

通过测量电阻应变片电阻值的变化,即可得到外力的大小。

2、信号调理电路由于称重传感器输出的信号非常微弱,通常只有几毫伏到几十毫伏,且含有大量的噪声和干扰,因此需要经过信号调理电路进行放大、滤波等处理。

信号调理电路主要由放大器、滤波器和基准电源等组成。

放大器采用高精度仪表放大器,能够将传感器输出的微弱信号放大到适合单片机处理的范围。

滤波器采用低通滤波器,用于滤除信号中的高频噪声和干扰。

基准电源为整个电路提供稳定的参考电压,以保证测量精度。

3、单片机单片机是整个系统的控制核心,本设计选用 STM32F103 系列单片机。

STM32F103 系列单片机具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等优点,能够满足智能电子秤的设计要求。

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。

4.量程:指传感器所能测量的最大范围。

5.精度:指测量结果与真实值之间的误差大小。

6.响应时间:指系统从输入信号出现到输出结果可用的时间。

全文结束\。

单片机电子秤设计报告

单片机电子秤设计报告

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用到的测量器具。

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0-40Kg,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,可以应用于商场、超市、家庭等场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。

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0-40kg,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,可以通过蜂鸣器和LED灯报警。

7、系统通过USB电源供电,单片机程序也可通过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芯片通过2线串行方式与单片机通信。

基于51单片机的电子秤的设计

基于51单片机的电子秤的设计

基于51单片机的电子秤的设计一、设计要求和总体方案(一)设计要求设计一款基于 51 单片机的电子秤,能够实现以下功能:1、测量范围:0 5kg。

2、测量精度:01g。

3、具备数码管显示功能,能够实时显示测量的重量值。

4、具有去皮功能,方便测量容器的重量。

(二)总体方案本电子秤主要由传感器、信号调理电路、A/D 转换电路、51 单片机、数码管显示电路和按键电路等组成。

传感器将物体的重量转换为电信号,经过信号调理电路进行放大和滤波处理后,送入 A/D 转换电路转换为数字信号。

51 单片机对数字信号进行处理和计算,得到物体的重量值,并通过数码管显示电路进行显示。

按键电路用于实现去皮等功能。

二、硬件设计(一)传感器选择选用电阻应变式传感器,它具有精度高、稳定性好、测量范围广等优点。

当物体放在传感器上时,传感器的电阻值会发生变化,通过测量电阻值的变化可以得到物体的重量。

(二)信号调理电路由于传感器输出的信号比较微弱,需要经过信号调理电路进行放大和滤波处理。

放大电路采用仪表放大器,它具有高共模抑制比、低噪声等优点。

滤波电路采用无源 RC 滤波器,去除信号中的高频噪声。

(三)A/D 转换电路选用 ADC0809 作为 A/D 转换芯片,它是 8 位逐次逼近型 A/D 转换器,具有转换速度快、精度高等优点。

(四)51 单片机选择AT89C51 单片机作为控制核心,它具有性能稳定、价格低廉、编程简单等优点。

(五)数码管显示电路采用共阳数码管进行显示,通过 74HC573 锁存器驱动数码管。

(六)按键电路使用独立按键实现去皮、清零等功能。

三、软件设计(一)主程序流程主程序首先进行系统初始化,包括初始化单片机的 I/O 口、A/D 转换芯片等。

然后进入循环,不断读取 A/D 转换的结果,并进行数据处理和计算,得到物体的重量值,最后将重量值发送到数码管显示。

(二)数据处理算法采用线性拟合的方法对 A/D 转换的结果进行处理,得到与重量值对应的数字量。

基于单片机的电子秤设计

基于单片机的电子秤设计

基于单片机的电子秤设计一、引言二、设计要求与整体方案(一)设计要求1、测量范围:能够满足常见物品的质量测量,通常为 0 10kg 或更大。

2、精度要求:达到一定的测量精度,如 01g 或更高。

3、显示功能:清晰显示测量结果,包括质量数值和单位。

4、稳定性:在不同环境条件下保持测量结果的稳定性和可靠性。

(二)整体方案本设计采用单片机作为核心控制单元,结合称重传感器、信号调理电路、A/D 转换电路、显示模块和电源模块等组成电子秤系统。

称重传感器将物体的质量转换为电信号,经过信号调理电路进行放大、滤波等处理后,由 A/D 转换电路将模拟信号转换为数字信号,单片机对数字信号进行处理和计算,最终将测量结果通过显示模块显示出来。

三、硬件设计(一)称重传感器选择合适的称重传感器是电子秤设计的关键。

常见的称重传感器有电阻应变式、电容式等。

电阻应变式传感器具有精度高、稳定性好等优点,被广泛应用于电子秤中。

其工作原理是当物体加载在传感器上时,弹性体发生形变,粘贴在弹性体上的电阻应变片也随之产生电阻变化,通过测量电阻变化即可得到物体的质量。

(二)信号调理电路由于称重传感器输出的信号较弱且存在干扰,需要经过信号调理电路进行处理。

信号调理电路通常包括放大器、滤波器等。

放大器用于将传感器输出的微弱信号放大到适合 A/D 转换的范围;滤波器用于去除信号中的噪声和干扰,提高信号的质量。

(三)A/D 转换电路A/D 转换电路将模拟信号转换为数字信号,以便单片机进行处理。

选择 A/D 转换器时需要考虑其分辨率、转换速度、精度等参数。

常见的 A/D 转换器有 ADC0809、ADS1115 等。

(四)单片机单片机作为电子秤的控制核心,负责处理和计算测量数据,并控制整个系统的工作。

选择单片机时需要考虑其性能、资源、成本等因素。

常见的单片机有 STM32、51 单片机等。

(五)显示模块显示模块用于显示测量结果,常见的有液晶显示屏(LCD)和数码管。

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一、引言在现代社会,电子秤作为一种重要的测量工具,广泛应用于商业、工业、医疗、家庭等各个领域。

传统的电子秤功能较为单一,只能进行简单的称重操作。

随着科技的不断发展,人们对电子秤的要求越来越高,希望它能够具备更多的功能,如数据存储、数据分析、远程传输等。

基于单片机的智能电子秤应运而生,它不仅能够实现高精度的称重,还能够满足人们对智能化、多功能的需求。

二、智能电子秤的系统组成基于单片机的智能电子秤主要由以下几个部分组成:1、称重传感器称重传感器是电子秤的核心部件,它能够将物体的重量转换为电信号。

常见的称重传感器有电阻应变式、电容式、电感式等。

电阻应变式称重传感器具有精度高、稳定性好、价格低廉等优点,因此在电子秤中得到了广泛的应用。

2、信号调理电路称重传感器输出的电信号通常比较微弱,且存在噪声和干扰,需要经过信号调理电路进行放大、滤波、A/D 转换等处理,以得到可供单片机处理的数字信号。

3、单片机单片机是智能电子秤的控制核心,它负责接收和处理来自信号调理电路的数字信号,并进行数据计算、存储、显示等操作。

常见的单片机有 51 系列、STM32 系列等。

4、显示模块显示模块用于显示称重结果和其他相关信息,常见的显示模块有液晶显示屏(LCD)和发光二极管显示屏(LED)。

LCD 显示屏具有显示清晰、功耗低等优点,而 LED 显示屏则具有亮度高、可视距离远等优点。

5、按键模块按键模块用于设置电子秤的参数,如单位转换、去皮、清零等。

6、存储模块存储模块用于存储称重数据,以便后续查询和分析。

常见的存储模块有 EEPROM、FLASH 等。

7、通信模块通信模块用于实现电子秤与上位机或其他设备之间的数据传输,常见的通信模块有蓝牙、WiFi、RS232 等。

三、智能电子秤的工作原理当物体放置在电子秤的秤盘上时,称重传感器受到压力作用,产生相应的电阻变化。

信号调理电路将称重传感器输出的电阻变化转换为电压变化,并进行放大、滤波等处理。

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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用到的测量器具。

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,可以应用于商场、超市、家庭等场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。

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,可以通过蜂鸣器和LED灯报警。

7、系统通过USB电源供电,单片机程序也可通过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芯片通过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,用户可以通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。

通常,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。

目前常用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3、电子秤专用24位AD转换芯片HX711及其电路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。

与同类型其它芯片相比,该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路,具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。

降低了电子秤的整机成本,提高了整机的性能和可靠性。

该芯片与后端MCU 芯片的接口和编程非常简单,所有控制信号由管脚驱动,无需对芯片内部的寄存器编程。

输入选择开关可任意选取通道 A 或通道B,与其内部的低噪声可编程放大器相连。

通道A 的可编程增益为128 或64,对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。

通道B 则为固定的32 增益,用于系统参数检测。

芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D 转换器提供电源,系统板上无需另外的模拟电源。

芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。

上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。

HX711内部方框图如图4所示。

其外部管脚如图5所示。

图4 HX711内部方框图图5 HX711外部管脚图图5为HX711芯片应用于计价秤的一个参考电路图。

该方案使用内部时钟振荡器(XI=0),10Hz的输出数据速率(RATE=0)。

电源(2.7~5.5V)直接取用与MCU 芯片相同的供电电源。

通道A与传感器相连,通道B通过片外分压电阻与电池相连,用于检测电池电压。

图6 HX711计价秤应用参考电路图 本课题设计的HX711电路如图7所示:图7 HX711电路4、单片机STC89C52及其电路(1) STC89C52 单片机概述STC89C52系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍,内部集成MAX810专用复位电路。

(2) STC89C52 单片机特点l增强型 8051 CPU,1T,单时钟/机器周期,指令代码完全兼容传统8051;l工作电压: 5.5V - 3.5V(5V单片机);l工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051的 0~80MHz;l用户应用程序空间 4K//8K/16k/32K/64K字节;l片上集成1280字节 RAM;l通用I/O口(32/36个),复位后为准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口);l ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器/仿真器。

l每个I/O口驱动能力均可达到20mA,但整个芯片最大不要超过120mA;l可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片;l有EEPROM功能;l看门狗;l内部集成MAX810专用复位电路(外部晶体12M以下时,复位脚可直接1K电阻到地);l时钟源:外部高精度晶体/时钟,内部R/C振荡器;l用户在下载用户程序时,可选择是使用内部R/C 振荡器还是外部晶体/ 时钟;l常温下内部R/C 振荡器频率为:5.0V 单片机为: 11MHz ~ 17MHz;l共4个16位定时器,两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器T0和T1,没有定时器2,但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器,再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器;l外部中断I/O口4路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块,Power Down模式可由外部中断唤醒;l通用全双工异步串行口(UART) ;l工作温度范围:-40 ~ +85℃(工业级) / 0 ~ 75℃(商业级) ;l封装:PDIP-40, PLCC-44。

(3) STC89C52 单片机管脚及封装STC89C52单片机有多种封装形式,本设计中选用40DIP封装,其管脚定义如图8所示。

图8 STC89C52 管脚图本课题设计的电子秤的单片机应用电路如图9所示:图9 STC89C52单片机电路图中DOUT和PDSCK为单片机与HX711的AD转换电路交换数据的通信线。

beep 为蜂鸣器报警信号线,alert为报警灯信号线,RXD和TXD为串口通信线,也可以用于单片机程序的串行ISP下载。

5、液晶屏电路图10 LCD显示电路液晶屏电路如图10所示。

LCD_CS、LCD_RES、LCD_RS、LCD_SDA、LCD_SCK为液晶模块与单片机接口的控制线。

CS_ZK、SCK_ZK、SO_ZK和SI_ZK为字库和单片机接口的控制线。

该液晶为晶讯联公司的128*64汉字屏JLX12864G-086-PC显示信息。

该显示模块既可以当成普通的图像型液晶显示模块使用(即显示普通图像型的单色图片功能),又含有JLX-GB2312 字库IC,可以从字库IC 中读出内置的字库的点阵数据写入到LCD 驱动IC 中,以达到显示汉字的目的。

其接口引脚功能介绍:表一液晶模块接口引脚功能矩阵键盘电路如图11所示:图11 矩阵键盘电路图中4*4矩阵键盘可以显示0-9数字、小数点和五个功能键。

键盘行扫描信号为ROW1—ROW4,列扫描信号为COL1—COL4。

行信号为输入信号,低电平有效;列信号为输出信号。

当没有键按下时,即使行扫描输入低电平信号,列信号仍为高电平;当行扫描为低电平并且有键按下时,相应的列输出低电平。

该低电平信号可以定位至按下键的位置。

7、声光报警电路声光报警电路如图12所示。

图12 声光报警电路当测量重量超过量程时,beep和alert给出低电平信号,驱动蜂鸣器鸣响,报警灯亮。

8.电源电路本设计采用USB接口供电,电源电压5V。

同时,其电路原理如图所示。

图16 供电电路三、Protel硬件开发软件Protel是目前国内最流行的通用EDA软件,它是将电路原理图设计、PCB板图设计、电路仿真和PLD设计等多个实用工具软件组合后构成的EDA工作平台,是第一个将EDA软件设计成基于Windows的普及型产品。

它集成了软件界面、仿真功能和PLD设计和信号完整性分析,在此基础上Protel 99SE又增加了一些新的功能,用户使用更加方便灵活。

Protel的功能十分强大,在电子电路设计领域占有极其重要的地位。

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