电子称设计方案
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。
【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
简易电子称设计及制作
大庆师范学院
传感技术课程设计报告
设计课题: 简易电子称的设计及制作
姓名:
学院: 物电学院
专业: 自动化
班级: 08级
学号:
日期2011年3月7日—2011年5月7日指导教师:
目录
1.设计的任务与要求 (2)
1.1 设计基本概述 (2)
1.2 设计要求 (2)
2.方案论证与选择 (2)
2.1 电子称的系统方案与比较 (2)
2.2 传感器的选择 (3)
2.3 放大电路的选择 (4)
2.4 转化器的选择 (4)
2.5 数码显示电路的选择 (6)
3.单元电路的设计和元器件的选择 (6)
3.1 电源模块 (6)
3.2 数据采集、放大及零位调整模块 (6)
3.3 A/D转换模块 (7)
3.4 数码显示电路 (8)
4.系统电路总图及原理 (8)
5.总结 (8)
5.1 课题总结 (8)
5.2 经验体会 (9)
参考文献 (9)
附录A:元器件清单 (10)
简易电子称的设计及制作
1. 设计的任务与要求
用学过的传感器设计并制作一个能测量重量的装置,并能测量不大于1KG的物体,误差小于±1%。
1.1 设计基本概述
本设计分四个模块:电源模块、数据采集及放大模块、模数(A/D)转换模块、显示模块。本电路应用压敏电阻构成秤重电桥来采集电压的微小变化,经过仪表放大器AD623组成的放大电路放大后送入A/D转换芯片ICL7107,对输入电压信号进行转换成数字量输出;显示模块直接连接数码管构成,显示实际测量值。外部电路非常简单,方便制作。
1.2 设计要求
(1)画出电路原理图(或仿真电路图);
(2)元器件及参数选择;
(3)编写设计报告并写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
电子秤设计与方案
全桥电压灵敏度:Ku=E 输出电压:Uo=E*(∆R/R)
3.2 INA163集成运 放 低噪声,低失真,仪表放大器
主要引脚说明:
1、第1、14管脚一级运放输出端。 2、第2、7、13引脚,不用将任何线路连接到NC引脚,NC引脚是为将来的需用而保留 的,一般悬空。 3、第3、12引脚外接增益电阻引脚。 4、第4、5引脚差动输入引脚。 5、第10引脚,参考电压输入端。 6、第9管脚电压输出端。
微处理器 (ATMega16)
单 价
LCD显示 (1602)
键盘
传感器
电信号
微处理器(A/D)
重物 (质量)
数字 信号
编程
返回
整体结构
电子秤设计方案
目录
一、设计目的……………………………………………………………………………3 二、总设计框图…………………………………………………………………………4 三、各部份电路设计……………………………………………………………………5 3.1电阻应变传感器………………………………………………………………6 3.2 INA163集成运放……………………………………………………………8 3.3、三位半ICL7107LED显示A/D转换器………………………………12 3.4、数码管显示部分……………………………………………………………16
3.3、三位半ICL7107LED显示A/D转换器
电子秤的设计
电子秤的设计
电子秤的设计主要包括以下几个方面:
1. 传感器:电子秤的传感器是最关键的部分,用于将物体施加的重力转化为电信号,从而进行称重。常见的传感器有电阻应变传感器、压力传感器和负荷细胞等。
2. 处理器:电子秤的处理器主要用于处理传感器输出的电信号,并将其转化为数字信号。处理器的性能直接影响到电子秤的精度和速度。
3. 显示器:电子秤的显示器用于显示称量结果,一般采用数码显示或液晶显示。
4. 键盘:电子秤的键盘用于设置以及操作和调整各种功能参数。
5. 外壳:电子秤的外壳应具备良好的防灰尘、防水性能和耐用性,在外观设计上也要注意美观和实用性。
6. 电源:电子秤通常使用直流电源或充电电池供电,在设计上需要考虑电源的稳定性和电池寿命。
除此之外,还需要考虑到电子秤的精度、负载能力、防抖动设计、自动校准等功能的设计。整个电子秤的设计要综合考虑这些方面,以实现精准、可靠的称重效果。
电子称设计方案
便携电子称的设计方案
电子秤的应用系统是由硬件和软件所组成。硬件指单片机、扩展的存储器、扩展的输入输出设备等部分;软件是各种工作程序的总称。硬件和软件只有紧密配合、协调一致,才能提高系统的性能价格比。从一开始设计硬件时,就应考虑相应软件的设计方法,而软件设计是根据硬件原理和系统的功能要求进行的。
一、基本要求:
1、电子秤称重范围:0~9.999Kg;重量误差不大于0.005Kg;
2、数码管显示或者液晶显示:所称物体重量
二、特色与创新:
1、使用单片机为控制核心,大大简化了系统的组成构造,且单片机可拓展性强,可以很方便的对系统进行拓展和应用。
2、使用键盘输入数据,操作简单,方便。
3、中文液晶显示所称量的物品重量,数量,单价,金额和所有物品的总金额。
4、具有去皮功能。
5、当物品重量超过电子秤量程,即过载情况或者是物品重量小于A/D 转换器所能转换的最小精度,即欠量程的时候,具有超重报警功能。
三、设计原理及设计基本思路:
1、电子称重技术的基本原理:
称重技术的根本任务是测量各种状态下物体重量。实质上是测量被称物体质量,我们知道,质量的测量是物体在重力场下的重力测量获得的,用公式W=mg,w 是物体的重量,g是在重力场的重力加速度,m是物体的质量。目前无论是利用杠
杆的原理,还是利用弹性元件的弹力与被测物体的重力达到平衡来测量物体的质量,都没有离开两个必须的条件:一是重力场,二是静力平衡。
随着现代传感技术的发展,人们已从传统的机械杠杆原理测量物体的质量,发展到现在的电子称重,即用传感器把重力信号转变成电信号,利用电子计算机技术,根据电信号同重力信号的数学模型,间接的求出物体的质量。
电子秤设计方案
电子秤设计方案
目录
第一章绪论 (1)
2 设计任务书 (1)
第二章系统方案论证与选型 (2)
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 (5)
2.2.3 A/D转换器的选择 (6)
2.2.4 键盘处理部分方案论证 (7)
2.3显示电路部分的选择 (8)
2.4超量程报警部分选择 (8)
第三章硬件电路设计 (9)
3.1 AT89S52的最小系统电路 (9)
3.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (9)
3.1.2.单片机管脚说明 (9)
3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (11)
3.2 电源电路设计 (12)
3.3 数据采集部分电路设计 (14)
3.3.1 传感器以及放大电路设计 (14)
3.3.2 A/D转换器设计 (14)
3.3.3 测量算法 (17)
3.4显示电路与AT89S52单片机接口电路设计 (18)
3.5键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (19)
3.6报警电路的设计 (20)
第四章系统软件设计 (21)
4.1主程序设计 (22)
4.2 子程序设计 (23)
4.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (23)
4.2.2数制转换子程序设计 (24)
4.2.3显示子程序设计 (25)
4.2.4 键盘扫描子程序的设计 (26)
4.2.5报警子程序的设计 (27)
4.2.6 价格计算 (28)
4.2.7 置零 (29)
第五章电子秤测量结果不确定度评定 (30)
参考文献 (32)
附录1 系统总图 (33)
电子称系统方案的设计
系统方案的设计
1.1 电子秤的设计要求
1.1.1 基本要求
1、重量显示:单位为千克;电子秤称重范围:0~9.999Kg;重量误差不大于 0.005Kg;
2、能用简易键盘设置单价,加重后能同时显示重量、单价和金额;
3、液晶显示:所称物体重量、10种商品的购物清单等。
1.1.2 特色与创新
1、使用单片机为控制核心,大大简化了系统的组成构造,且单片机可拓展性强,可以很方便的对系统进行拓展和应用。
2、使用键盘输入数据,操作简单,方便。
3、中文液晶显示所称量的物品重量,同时还可显示物品的名称,数量,单价,金额和所有物品的总金额。
4、具有去皮功能和金额累加计算功能。
5、当物品重量超过电子秤量程,即过载情况或者是物品重量小于A/D转换器所能转换的最小精度,即欠量程的时候,具有超重报警功能。
1.2 实验原理及设计基本思路
1.2.1 系统工作原理
电子秤的工作原理。首先是通过压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。输出电压信号通常很小,需要通过前端信号处理电路进行准确的线性放大。放大后的模拟电压信号经A/D转换电路转换成数字量被送入到主控电路的单片机中,再经过单片机控制译码显示器,从而显示出被测物体的重量。在实际应用中,为提高数据采集的精度并尽量减少外界电气干扰,还需要在传感器与A/D芯片之间加上信号调整电路。
1.1.2 系统设计基本思路
按照设计的基本要求,系统可分为三大模块,数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。转换后的数字信号送给控制器处理,由控制器完成对该数字量的处理,驱动显示模块完成人机间的信息交换。此部分对软件的设计要求比较高,系统的大部分功能都需要软件来控制。在扩展功能上,本设计增加了一个过载、欠量程报警提示。
电子秤智慧检定系统设计方案
电子秤智慧检定系统设计方案
设计方案:电子秤智能检定系统
1. 引言
电子秤是现代生活中常用的计量工具之一,用于测量物体的重量。然而,由于使用频繁,电子秤会出现误差,需要进行定期的检定和校准。传统的检定方法费时费力,且可能存在人为误差。为了解决这一问题,我们设计了一种电子秤智能检定系统,以提高检定效率和准确性。
2. 系统概述
本系统通过使用传感器和微控制器,将电子秤的重量数据传输至上位机,通过上位机对数据进行分析和处理,计算出电子秤的误差,并进行相应的校准。系统具备智能化的检定功能,能够自动识别电子秤的型号和规格,并根据不同的电子秤进行相应的检定和校准流程。
3. 硬件设计
系统的硬件部分包括传感器、微控制器和通信模块。传感器用于测量电子秤的重量数据,并将数据传输至微控制器。微控制器负责对传感器数据进行处理和分析,并通过通信模块将数据传输至上位机。
4. 软件设计
系统的软件部分包括上位机软件和微控制器嵌入式程序。上位机软件用于接收和处理来自微控制器的数据,进
行重量误差计算和校准命令下发。微控制器嵌入式程序负责采集传感器数据、进行数据处理和通信模块控制。
5. 系统流程
系统的工作流程如下:
(1) 电子秤放置在检定台上,并连接到检定系统。
(2) 检定系统上位机软件自动识别电子秤型号和规格。
(3) 上位机软件发送校准命令给微控制器。
(4) 微控制器接收校准命令,并控制传感器进行测量。
(5) 传感器测量完毕后,将数据传输至微控制器。
(6) 微控制器对数据进行处理,计算出电子秤的误差。
(7) 微控制器将误差数据传输至上位机软件。
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
智能电子秤的设计
智能电子秤的设计
随着科技的不断发展,智能电子秤作为一种高科技的配备已越来越普及。智能电子秤主要分为家用电子秤和商用电子秤。家用电子秤主要用于家庭生活,商用电子秤主要用于商业领域。智能电子秤不仅能够快速准确地测量物体的重量,还可以进行可视化的数据分析和储存,具有高效、方便、快捷等特点,因此被广泛应用于物流、商业、医疗、家庭等众多领域。接下来,本文将从智能电子秤的设计及其优点等方面进行讲述。
一、智能电子秤的设计
(一)硬件设计
智能电子秤的硬件设计主要包括传感器、芯片、显示屏、控制器等部分。
1. 传感器
传感器是智能电子秤的核心部分,能够实现对物体重量的高精度测量。其原理是在极小的力下,变成电信号,进而经过信号放大、进行数码转换等处理过程,最终显示出来。
2. 芯片
芯片是智能电子秤的控制中心,能够对传感器的数据进行处理和传输,完成计算和显示。同时,芯片还可以用于数据存储和转换。
3. 显示屏
显示屏是智能电子秤的主要输出部分,能够实时显示物体的重量以及其他状态信息,如工作状态、电池电量等。
4. 控制器
控制器是智能电子秤的指挥中心,能够对传感器、芯片、显示屏等部件进行有序的协调和控制,保障智能电子秤的顺利运作。
(二)软件设计
智能电子秤的软件设计主要包括控制程序、界面设计和数据处理等部分。
1. 控制程序
控制程序是智能电子秤的核心部分,它能够对硬件部分进行调控和管理,包括传感器、芯片、显示屏和控制器等部分,实现数据采集、传输、处理和显示等一系列操作。
2. 界面设计
界面设计是智能电子秤的外观样式,包括屏幕显示方式、按键设置等方面的设计。通过人性化的设计,可以让消费者更加方便、快捷地使用智能电子秤。
电子秤设计方案
电子秤设计方案
引言
电子秤是一种测量物体重量的设备,通常用于商业应用和家庭使用。它具有易于读取、精确测量和便捷使用的特点,广泛应用于食品行业、物流行业以及个人家庭。
本文将介绍电子秤的设计方案,包括硬件设计和软件设计方面的内容,旨在提供一个全面的电子秤设计指南。
硬件设计
传感器选择
电子秤的核心部件是传感器,它能够将物体的重量转化为电信号。
在选择传感器时,需要考虑以下几个因素:
•测量范围:根据应用场景的不同,选择适合的测量范围。
•精确度:高精确度的传感器可以提供更准确的重量测量结果。
•可承受重量:确保选用的传感器能够承受所测量物体的最大重量。
•耐用性:传感器需要具备一定的耐用性,以适应长时间使用的需求。
电路设计
电子秤的电路设计主要包括信号放大电路和模数转换电路。
信号放大电路用于将传感器输出的微弱电信号放大到合适的电平,
以便模数转换电路进一步处理。放大电路可以使用运算放大器或差分
放大器来实现。选择合适的放大器要考虑放大倍数和噪音抑制等因素。
模数转换电路将模拟电信号转换为数字信号,以便进行数字处理。
常用的模数转换器有单片机内置的ADC(Analog-to-Digital Converter)和外部ADC芯片。
显示器选择
电子秤的显示器可以选择LED数码管、LCD显示屏或者OLED显示屏等。LED数码管简单易用,适合于小型电子秤;LCD显示屏可以显
示更多信息,适合于大型电子秤;OLED显示屏在显示效果和功耗方面具有优势,适合于高端电子秤。
电源设计
电子秤的电源设计要考虑电源稳定性和效率。常用的电源包括电池
电子定量秤设计方案-电子秤仪表
3113A单秤重显示控制器
本控制器的电子部分采用二个电路板,即主控板和显示板,装在一个仪表壳内,具体如下:
一、主控板:
1、采用MCS-51系列单片机为CPU,8K的RAM,具有上电复位、看门狗及掉点数据保护功能;
2、具有实时日期时钟;
3、采用24位∑-ΔA/D转换集成电路采集传感器信号;
4、具有显示、打印、RS-485等接口;
5、输入、输出控制接口:
1)光电隔离控制输出接口,输出能力:24V/2A,6路:“快加”、“中加”、“慢加”、“放料”、“打码”、“夹袋”;
2)光电隔离控制输出接口,输出能力:24V/5mA,5路:“加料指示灯”、“放料指示灯”、“暂停指示灯”、“到量指示灯”、“报警指示灯”;
3)光电隔离检测输入接口,4路:“暂停”、“料门”、“手/自动”、“夹袋”;
4)手动操作输入接口,2路:“加料”、“放料”。
5、供电采用24V输入经DC/DC隔离开关电源输出8V/500mA的稳压电源,再经2个7805稳压后分别提供系统及传感器所需的5V直流电源,打印机电源需另外提供。
二、显示及按键板:
1、重量:采用5位0.5″红色高亮度数码管;
2、设置及统计包数及重量:采用8位0.36″红色高亮度数码管;
3、LED:“包数/重量”、“暂停”、“自动”、“自检”、“零点”、“摆动”、“加料”、“放料”;
4、按键:“设置”、“↓”、“→”、“↑”;
三、软件设计功能:
1、计量参数设置:
4、选择包装类别:输入密码“1000”,可选择00-19共20个类别;
5、选择班别:输入密码“1001”,可选择0-3共4个班别;
体重秤设计方案
体重秤设计方案
体重秤设计方案:
一、产品描述:该体重秤是一种电子体重检测设备,用于测量人体重量。
二、产品功能:
1.准确测量体重:采用高精度传感器和先进的算法,确保测量结果的准确性。
2.多功能显示屏:配备液晶显示屏,可显示体重数值、BMI指数等相关信息。
3.健康管理功能:可通过连接手机APP,将测量到的数据记录并生成健康报告,提供身体健康管理参考。
4.智能提示功能:根据体重数据提供合理的减重建议,并提供饮食和运动计划。
三、产品特点:
1.外观设计:采用简约时尚的设计,外壳材质使用环保塑料,并具有防滑功能,方便用户使用。
2.多种单位切换:可根据用户需求选择公斤、磅等不同的重量单位。
3.电池寿命:采用节能设计,内置可充电电池,提供长时间的使用寿命。
4.用户体验优化:考虑到不同用户的需求,设计了多种显示模式、语言选择等个性化设置,提供良好的用户体验。
四、技术细节:
1.传感器:采用高精度的压力传感器,能够测量重量变化。
2.数据处理:采用先进的算法处理传感器数据,确保测量结果
的准确性。
3.通信技术:通过蓝牙技术,将测量数据传输到手机APP中,进行数据记录和分析。
4.电源供应:采用可充电电池供电,提供长时间使用。同时提
供电量不足的提示。
五、市场竞争分析:
当前市场上已经存在各种类型的体重秤产品,价格和功能差异较大。本产品的竞争优势主要体现在准确性、多功能显示屏和智能提示功能上。此外,外观设计的简洁时尚也是一大卖点。通过提供用户友好的体验和个性化设置,可以更好地满足用户的需求。
六、推广策略:
1.市场调研:在推广之前,需要进行足够的市场调研,了解目
简易电子秤的设计
简易电子秤的设计
一、简易智能电子秤系统结构与原理
称重传感器:当被称物体放置在秤盘上时,压力传感器产生力电效应,将物体的压力转换成与被称物体压力成一定函数关系的电信号。
信号处理电路:该电信号先通过前端信号处理电路进行初步处理,以增强信号的稳定性和准确性。
AD转换器:经过信号处理的模拟电信号需要通过AD转换器(如H711芯片)将其转换成数字信号,以便于微控制器进行处理。H711
是一款专为高精度电子秤设计的24位AD转换器芯片,具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。
微控制器(MCU):数字信号送入微控制器后,MCU通过扫描键
盘和各种功能开关,根据输入内容和开关状态进行判断、分析和控制,完成各种运算和显示功能。
显示模块:微控制器将计算结果输出到显示模块,如数码管或液晶显示屏,以显示被称物体的重量、价格等信息。
通过以上结构与原理,简易智能电子秤能够实现物体的准确称重,并通过微控制器的处理和控制,提供更多的智能化功能。
二、硬件设计
在简易电子秤的设计中,硬件部分是实现秤重功能的基础。本节将详细介绍电子秤的硬件设计,包括传感器选择、信号处理电路、显示模块和电源管理。
传感器是电子秤的核心部件,负责将物体的重量转换为电信号。在本设计中,我们选用应变式称重传感器。这种传感器基于金属电阻应变片的原理,当物体施加压力时,应变片会产生电阻变化,通过惠斯通电桥转换为电压信号输出。这种传感器具有灵敏度高、稳定性好、抗干扰能力强等特点。
传感器输出的电压信号非常微弱,需要通过信号处理电路进行放大、滤波和线性化处理。信号处理电路主要包括放大器、滤波器和AD转换器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
便携电子称的设计方案
电子秤的应用系统是由硬件和软件所组成。硬件指单片机、扩展的存储器、扩展的输入输出设备等部分;软件是各种工作程序的总称。硬件和软件只有紧密配合、协调一致,才能提高系统的性能价格比。从一开始设计硬件时,就应考虑相应软件的设计方法,而软件设计是根据硬件原理和系统的功能要求进行的。
一、基本要求:
1、电子秤称重范围:0~;重量误差不大于;
2、数码管显示或者液晶显示:所称物体重量
二、特色与创新:
使用单片机为控制核心,大大简化了系统的组成构造,且单片机可拓
展性强,可以很方便的对系统进行拓展和应用。
2、使用键盘输入数据,操作简单,方便。
3、中文液晶显示所称量的物品重量,数量,单价,金额和所有物品的总金额。
4、具有去皮功能。
5、当物品重量超过电子秤量程,即过载情况或者是物品重量小于A/D
转换器所能转换的最小精度,即欠量程的时候,具有超重报警功能。
三、设计原理及设计基本思路:
电子称重技术的基本原理:称重技术的根本任务是测量各种状态下物体重量。实质上是测量被称物体质量,我们知道,质量的测量是物体在重力场下的重力测量获得的,用公式W=mg,w 是物体的重量,g 是在重力场的重力加速度,m 是物体的质量。目前无论是利用杠杆的原理,还是利用弹性元件的弹力与被测物体的重力达到平衡来测量物体的质量,都没有离开两个必须的条件:一是重力场,二是静力平衡。随着现代传感技术的发展,人们已从传统的机械杠杆原理测量物体的质量,发展到现在的电子称重,即用传感器把重力信号转变成电信号,利用电子计算机技术,根据电信号同重力信号的数学模型,间接的求出物体的质量。
系统的基本设计思路:
按照设计的基本要求,系统可分为三大模块,数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。转换后的数字信号送给控制器处理,由控制器完成对该数字量的处理,驱动显示模块完成人机间的信息交换。此部分对软件的设计要求比较高,系统的大部分功能都需要软件来控制。在扩展功能上,本设计增加了一个过载、欠量程报警提示。
四、系统的组成:
本系统以AT89C51单片机为核心,主要制作原理是通过压力传感器使物品的
压力信号转变为微弱的电信号,运用信号放大调理电路使电信号得到放大和整理,再将此信号进行A/D转换,使模拟信号转换成数字信号,再将其输入单片机中,利用单片机对其进行处理,最后用数码管显示出来。
本系统主要由压力传感器、信号放大电路、A/D转换、信号处理、键盘输入、数码管显示、报警电路、电源等组成。系统总体框图如下:
图2-1系统总体框图
五、软件设计思想
本系统米用C语言作为编程语言。汇编语言作为传统嵌入式系统的编程语言,具有执行效率高等优点,但其本身是一种低级语言,编成效率低下,且可移植性和可读性差,维护极不方便,从而导致整个系统的可靠性也较差。而C语言以其结构化和能产生高效代码等优势满足了设计要求,是嵌入式系统编程的首选。用C 语言进行嵌入式系统的开发,具有汇编语言编程所不可比拟的优势:可以大幅度加快开发进度;无需精通单片机指令集和具体的硬件,也能够编出符合硬件实际专业水平的程序;可以实现软件的结构化编程,她使得软件的逻辑结构变得清晰、
有条理,便于开发小组计划项目、分工合作。源程序的可读性和可维护性都很好;省去了人工分配单片机资源的工作;可移植性强;C语言提供auto、static、flash
等存储类型。由于涉及到大量数据的运算,程序不宜采用汇编语言,C语言大大缩短了开发时间,且程序可读性非常好。
软件所实现的功能
①称重
②计价
③累计,去皮
④标定
⑤键盘、显示
本系统采用4X4键盘,键盘电路与单片机的口相连。键盘的扫描程序步骤如下:查询是否有键按下。
查询按下键所在的行、列位置。
对得到的行号和列号译码,得到键值。
键的抖动处理,延时扫描。
六、主程序流程图