基于单片机的电子秤设报告
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。
信号放大和滤波:传感器输出的模拟信号通常较弱,需要通过信号放大器进行放大。
为了提高信号质量,设计了滤波电路来去除噪声,保证信号的准确性。
模数转换:通过STM32F1微控制器内置的ADC将放大后的模拟信号转换为数字信号,使微控制器易于处理和计算。
【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-chipMicrocomputerABSTRACT :The design for the control of 51 computers STC89C52RC the core, to achieve the basic control functions of electronic scales. In designing the system, in order to better modular design, the design of each unit step function modules, the system can be divided into the minimum hardware system, data acquisition, man-machine interface (keypad and display) and the system power 4 most. Minimum system partly STC89C52RC system; data collection in part by the pressure sensor, signal processing and the first class A / D conversion components, including the operational amplifier OP07 and the A / D converter ADC0809; man-machine interface for the keyboard and digital display The main use of 5X5 keypad, CH423 digital control chip and 13 digital display, can easily enter data and visual display weight, unit price and total price. System power is based on LM7805, LM7812 as the core design of the circuit to provide normal power supply system. Software part of the application MCU C51 language programming, the design of the basic control functions. The electronic weighing scales can realize the basic functions (weighing range of 0 ~ 10Kg, the weight of the error is not greater than ± 0.02Kg), weight, unit price, total measurement is accurate to two decimal places, the keyboard settings are the number keys ( '0 '~ '9','.'), storage key, Unit 1 to Unit 8 Unit call key, clear key, peeled keys, etc.; play a part in 8different items priced memory, 99 kinds of consumer goods prices cumulative function; play a part to be about electronic scales and printers connected to print consumption records (small notes), over range and under-range alarm. The system is simple, easy to use, fully functional, high precision, has some value for development.Key words:microcontroller sampling circuit A/D converter CH423 digital tube driver chip digital display Power Supply目录第一章绪论11.1引言 (1)1.2 选题背景与意义 (1)第二章系统方案的设计 (2)2.1 电子秤的设计要求 (2)2.1.1 基本要求 (2)2.1.2 特色与创新 (2)2.2实验原理及设计基本思路 (2) (2)2.2.2 系统设计基本思路 (2)2.3 系统总体设计方案比较与论证 (3)2.4单片机的选型 (4)2.5 数据采集部分的方案确定 (4)2.5.1 传感器 (4)2.5.2 前级放大器部分 (7)2.5.3 A/D 转换器 (9)2.6人机交互部分 (11)2.6.1 键盘输入 (11)2.6.2 输出显示 (11)2.7系统电源 (12)2.8 具体实施方案简介 (13)第三章系统硬件设计 (15)3.1 基于STC89C52RC的主控电路 (15) (15)3.2 系统电源 (18)3.2.1 芯片介绍 (18)3.2.2 电源电路 (19)第四章软件流程 (20)4.1 主程序流程图 (20)4.2 键盘扫描流程图 (21)第五章结论 (22)5.1 论文总结 (22)5.2 感想 (22)致谢 (24)参考文献 (25)附录A:原理图 (26)附录B:源程序 (29)第一章绪论1.1引言在现代化的今天,电子产品变得越来越丰富,给人们带来了诸多方便,其中电子秤成了人们生活中不可或缺的一部分。
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。
基于51单片机的智能电子秤
基于51单片机的智能电子秤研究方案:基于51单片机的智能电子秤一、研究背景与意义随着人们生活质量的提高,对电子秤的精确度和智能化程度提出了更高的要求。
研发一种基于51单片机的智能电子秤具有重要的现实意义和市场前景。
本研究旨在利用51单片机技术,结合传感器原理以及数据采集和分析技术,设计和开发一种新型的智能电子秤,以满足人们对于健康和便捷生活的需求。
二、研究目标1. 设计一种基于51单片机的智能电子秤原型;2. 实现电子秤的重量测量、数据存储和数据展示功能;3. 评估该智能电子秤的测量精度和稳定性;4. 提出改进方法并进一步优化设计。
三、方案实施情况1. 硬件设计:a) 选择合适的传感器:选用高精度传感器进行重量测量;b) 电路设计:根据传感器的特点设计合适的电路板,用于放大、滤波、采样和通信等功能;c) 硬件连接:将传感器、显示屏、按键等硬件进行连接。
2. 软件设计:a) 采用51单片机作为核心,进行编程;b) 实现重量测量:通过合适的采样方法和算法,实时获取物体的重量;c) 数据存储与展示:将采集到的数据存储在内部存储器或外部存储器中,并通过显示屏展示给用户;d) 用户交互:设计一套用户友好的界面,使用户可以方便地和智能电子秤进行交互。
四、数据采集和分析1. 采集数据:在实验过程中,选择不同质量的物体进行重量测量,将采集到的数据以合适的格式存储起来。
2. 数据分析:a) 对采集到的数据进行基本统计分析,包括平均值、方差、偏差等;b) 评估智能电子秤的精确度和稳定性;c) 通过数据分析,找出可能的误差来源和改进方向。
五、实验结果分析与结论在以上实验和数据分析的基础上,得出以下结论:1. 通过对数据的统计和分析,验证了智能电子秤的测量精度和稳定性。
2. 针对可能存在的误差来源,提出了改进和优化的方法,如增加重量校准功能、改进传感器的精度等。
3. 通过用户体验和满意度调查,发现智能电子秤在用户中受到了广泛认可和好评,并能满足用户的需求。
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
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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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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
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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
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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。
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。
本设计在硬件设计上充分考虑了精度、稳定性和可靠性等因素。
在软件设计上,采用了C语言进行编程,结构清晰,具有较高的可扩展性和代码重用性。
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。
基于单片机的便携式电子秤设计
基于单片机的便携式电子秤设计便携式电子秤在现代生活中广泛应用,它的小巧方便以及准确计量的功能使其成为我们日常生活中必备的工具之一。
本文将基于单片机设计一个便携式电子秤,旨在提供一个解决方案来满足用户的需求,并确保设计能够准确计量。
一、设计方案概述本设计方案将基于单片机来实现便携式电子秤的功能。
其主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计方面,我们将使用压力传感器来测量被称物体的重量,将采样数据通过单片机进行处理和显示。
此外,为了提升用户体验,我们还将配备LCD屏幕,用于直观地显示称量结果。
软件设计方面,我们将利用单片机的计算能力,通过编程来实现对采样数据的处理和显示。
同时,为了提高准确性,我们还将采用校正算法来对传感器进行校准,以确保测量结果的精确性。
二、硬件设计1. 压力传感器为了测量被称物体的重量,我们将选择一种合适的压力传感器。
常用的压力传感器包括压阻式传感器和压电式传感器。
我们需要根据实际需求选择合适的传感器类型,并根据传感器的参数来确定电路连接方式。
2. 单片机选择在设计便携式电子秤时,我们需要选择一款合适的单片机作为控制核心。
主要考虑因素包括计算能力、IO口数量和功耗等。
常用的单片机型号有PIC、STC等,我们需要根据设计需求来选择合适的型号。
3. 其他外围元件为了完善电子秤的功能和用户体验,我们还需要添加一些外围元件,如LCD屏幕、按键、蜂鸣器等。
这些元件可以通过单片机的GPIO口进行控制,来实现显示结果、按键输入和提示音等功能。
三、软件设计1. 采样和处理通过压力传感器获取物体的重量数据后,需要通过单片机进行采样和处理。
我们可以采用定时中断的方式来进行数据采样,然后通过一定的算法对采样数据进行处理,最终得到一个准确的重量值。
2. 显示结果为了让用户直观地了解称量结果,我们需要将计算得到的重量值显示在LCD屏幕上。
通过控制单片机的GPIO口,将处理后的结果传输到LCD屏幕上,用户可以清晰地看到当前重量值。
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\。
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。
基于单片机的电子秤硬件系统设计
基于单片机的电子秤硬件系统设计电子秤是一种测量物体质量的设备,其中使用了单片机作为控制核心。
在电子秤的硬件系统设计中,需要考虑到如下几个方面:传感器选择、信号调理、数据处理、显示和输出。
首先,在电子秤硬件系统中,传感器是非常重要的组成部分,它用于测量物体的质量。
常见的传感器有压力传感器和负载传感器。
在选择传感器时,需要考虑到所测量物体的质量范围和精度要求。
对于低质量范围和较高精度要求的电子秤,可以选用压力传感器;对于高质量范围和较低精度要求的电子秤,可以选用负载传感器。
其次,信号调理是将传感器采集到的模拟信号进行放大、滤波和变换等处理,以提高信号质量和满足系统要求。
在电子秤中,可以使用运放进行信号放大,使用滤波电路滤除杂散信号,并使用模数转换器将模拟信号转换为数字信号。
然后,数据处理是电子秤硬件系统中的核心部分,通过单片机对采集到的模拟信号进行处理,并计算出物体的质量。
在数据处理过程中,需要进行模数转换、滤波处理、数据校验和质量计算等操作。
单片机的计算能力和存储空间可以根据实际需求选择,以满足对数据处理的要求。
接下来,显示是电子秤硬件系统中的重要组成部分,用于显示物体的质量。
一般采用液晶显示屏或数码管进行显示,可以在显示屏上显示物体的质量数值,并可以进行单位选择和重量校准等功能。
最后,输出是电子秤硬件系统中的辅助部分,可根据需要输出物体的质量数据。
常见的输出方式有串口输出和打印输出,可以将质量数据传输给上位机进行处理或直接打印出来。
综上所述,基于单片机的电子秤硬件系统设计需要考虑传感器的选择、信号调理、数据处理、显示和输出等方面。
只有在这些方面都充分考虑和合理设计,才能实现一个可靠、精确的电子秤系统。
基于单片机的电子秤设计
目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1绪论 (2)2系统方案论证与选型 (6)2.1 控制器部分 (7)2.2 数据采集部分 (7)2.2.1传感器的选择 (7)2.2.2放大电路选择 (10)2.2.3A/D转换器的选择 (13)2.2.4键盘处理部分方案论证 (14)2.3显示电路部分的选择 (15)2.4超量程报警部分选择 (15)3硬件电路设计 (16)3.1 AT89S52的最小系统电路 (17)3.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (17)3.1.2.单片机管脚说明 (18)3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (20)3.2 电源电路设计 (20)3.3 数据采集部分电路设计 (21)3.3.1 传感器和其外围以及放大电路设计 (21)3.3.2 A/D转换芯片与AT89S52单片机接口电路设计 (24)3.3.3 测量算法 (27)3.4显示电路与AT89S52单片机接口电路设计 (27)3.5键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (29)3.6报警电路的设计 (31)4系统软件设计 (31)4.1主程序设计 (32)4.2 子程序设计 (33)4.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (33)4.2.2数制转换子程序设计 (33)4.2.3显示子程序设计 (35)4.2.4 键盘扫描子程序的设计 (35)4.2.5报警子程序的设计 (37)设计总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)基于单片机的电子秤设计摘要随着微电子技术的应用,市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。
为了改变传统称重工具在使用上存在的问题,在本设计中将智能化、自动化、人性化用在了电子秤重的控制系统中。
本系统主要由单片机来控制,测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成,加上显示单元,此电子秤俱备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。
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基于单片机的电子秤设计1系统方案论证与选型 (1)1.1 电子秤组成部分及设计思路 (1)1.2 数据采集部分 (2)1.2.1传感器的选择 (2)1.2.2放大电路选择 (3)1.2.3A/D转换器的选择 (3)1.2.3键盘处理部分方案论证 (4)2硬件电路设计 (4)2.1 AT89S52的最小系统电路 (5)2.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (5)2.1.2.单片机管脚说明 (6)2.2 电源电路设计 (6)2.3 数据采集部分电路设计 (7)2.3.1 传感器和其外围电路设计 (7)2.3.2 A/D转换芯片与AT89S52单片机接口电路设计 (8)2.3.3 测量算法 (8)2.4显示电路与AT89S52单片机接口电路设计 (9)2.5键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (9)3系统软件设计 (10)3.1 子程序设计 (11)3.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (11)3.2.2显示子程序设计 (11)3.2.3键盘扫描子程序的设计 (12)3.2 主程序设计 (13)一.系统方案论证与选型按照本设计功能的要求,系统由6个部分组成:控制器部分、测量部分、报警部分、数据显示部分、键盘部分、和电路电源部分,系统设计总体方案框图如图2.1所示。
图2-1设计思路框图测量部分是利用称重传感器检测压力信号,得到微弱的电信号(本设计为电压信号),而后经处理电路(如滤波电路,差动放大电路,)处理后,送A/D转换器,将模拟量转化为数字量输出。
控制器部分接受来自A/D转换器输出的数字信号,经过复杂的运算,将数字信号转换为物体的实际重量信号,并将其存储到存储单元中。
控制器还可以通过对扩展I/O的控制,对键盘进行扫描,而后通过键盘散转程序,对整个系统进行控制。
数据显示部分根据需要实现显示功能。
1.1 电子秤的组成部分及设计思路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。
不管根据什么原理制成的电子秤均由以下三部分组成:(1)承重、传力复位系统它是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。
(2)称重传感器即由非电量(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。
按照称重传感器的结构型式不同,可以分直接位移传感器(电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等)和应变传感器(电阻应变式、声表面谐振式)或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。
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。
(3)测量显示和数据输出的载荷测量装臵即处理称重传感器信号的电子线路(包括放大器、模数转换、电流源或电压源、调节器、补尝元件、保护线路等)和指示部件(如显示、打印、数据传输和存贮器件等)。
这部分习惯上称载荷测量装臵或二次仪表。
在数字式的测量电路中,通常包括前臵放大、滤滤、运算、变换、计数、寄存、控制和驱动显示等环节。
设计思路当被称物体放臵在秤体的秤台上时,其重量便通过秤体传递到称重传感器,传感器随之产生力-电效应,将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系(一般成正比关系)的电信号(电压或电流等)。
此信号由放大电路进行放大、经滤波后再由模/数(A/D )器进行转换,数字信号再送到微处器的CPU 处理,CPU 不断扫描键盘和各种功能开关,根据键盘输入内容和各种功能开关的状态进行必要的判断、分析、由仪表的软件来控制各种运算。
运算结果送到内存贮器,需要显示时,CPU 发出指令,从内存贮器中读出送到显示器显示。
一般地信号的放大、滤波、A/D 转换以及信号各种运算处理都在仪表中完成。
1.2 数据采集部分电子秤的数据采集部分主要包括称重传感器、处理电路和A/D 转换电路,因此对于这部分的论证主要分三方面1.2.1 传感器的选择在设计中,传感器是一个十分重要的元件,因此对传感器的选择也显的特别的重要,不仅要注意其量程和参数,还有考虑到与其相配臵的各种电路的设计的难以程度和设计性价比等等.传感器量程的选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体的自重、可能产生的最大偏载及动载等因素综合评价来确定。
最先开始我准备用MPX4250自带集成放大芯片和零点校正的压力传感器并且proteus 中有仿真模型:摩托罗拉MPX4250系列歧管绝对压力传感器进行涡轮(MAP)提高发动机控制的设计是为了感觉绝对气压内的摄入量在静听着的松林之间。
MPX4250系列传感器集成运算放大器、双极电路与薄膜电阻器网络提供一个高水平的模拟输出信号与温度补偿。
小的形式因素和可靠性的要求,单片集成使摩托罗拉地图传感器有逻辑、经济实惠的选择为汽车系统设计师。
特征最大误差超过0• 1.5%至85°°C 完美地适合直接微处理器的接口 专利硅剪切应力应变计在- 40°•温度补偿到+ 125°C提供减少重量、体积比现有的混合模块但去了电子市场才知道真正买的压力传感器只有普通应变式压力传感器,于是放弃了选择实验室有的压力传感器,该传感器是航天科技集团公司7Ol 所的BK-2F 型高精度S 形测力/称重传感器。
其测量作用力的最大范围可达20N ,精度为0.05%。
输出经过TS-2型放大器放大后,输出流范围为4-20mA 。
1.2.2放大电路选择称重传感器输出电压振幅范围4~20m V 。
而A/D 转换的输入电压要求为0~5V ,因此放大环节要有312倍左右的增益。
对放大环节的要求是增益可调的(70~150倍),根据本设计的实际情况增益设为100倍即可,零点和增益的温度漂移和时间漂移极小。
电阻变化率很小,这样小的电阻变化既难以直接精确测量,又不便直接处理。
因此,必须采用转换电路,把应变计的ΔR/R 变化转换成电压或电流变化,但是这个电压或电流信号很小,需要增加增益放大电路来把这个电压或电流信号转换成可以被A/D 转换芯片接收的信号。
在前级处理电路部分,我考虑过以下几种方案:方案(一):采用专用仪表放大器,如:INA126,INA121等构成前级处理电+-利用普通运放设计的差动放大器一般说来,集成化仪用放大器具有很高的共模抑制比和输入阻抗,因而在传统的电路设计中都是把集成化仪器放大器作为前臵放大器。
然而,绝大多数的集成化仪器放大器,特别是集成化仪器放大器,它们的共模抑制比与增益相关:增益越高,共模抑制比越大。
而集成化仪器放大器作为心电前臵放大器时,由于极化电压的存在,前臵放大器的增益只能在几十倍以内,这就使得集成化仪器放大器作为前臵放大器时的共模抑制比不可能很高。
有学者试图在前臵放大器的输入端加上隔直电容(高通网络)来避免极化电压使高增益的前臵放大器进入饱和状态,但由于信号源的内阻高,且两输入端不平衡,隔直电容(高通网络)使等共模干扰转变为差模干扰,结果适得其反,严重地损害了放大器的性能。
1. 前级采用运放A1和A2组成并联型差动放大器。
理论上不难证明,在运算放大器为理想的情况下,并联型差动放大器的输入阻抗为无穷大,共模抑制比也为无穷大。
更值得一提的是,在理论上并联型差动放大器的共模抑制比与电路的外围电阻的精度和阻值无关。
2.阻容耦合电路放在由并联型差动放大器构成的前级放大器和由仪器放大器构成的后级放大器之间,这样可为后级仪器放大器提高增益,进而提高电路的共模抑制比提供了条件。
同时,由于前臵放大器的输出阻抗很低,同时又采用共模驱动技术,Array参数不对称(匹配)模干扰的情况发生。
3.的隔直作用,式中:CMR Total或抑制比;CMR1CMR2或CMRR2A1d、A1c、A2d和A2c但I/V1.2.3 A/DA/D意义。
目前,ADC,和流水线型ADC,求。
并行比较A/DADC0809等。
并行比较ADC的模/通常称为“闪烁式”ADC结构的ADC选用ADC0809。
1.2.3显示电路部分的选择数据显示是电子秤的一项重要功能,是人机交换的主要组成部分,它可以将测量电路测得的数据经过微处理器处理后直观的显示出来。
数据显示部分可以有以下两种方案供选择。
的组成有以下两种方案可供选择:一是LED数码管显示,二是LC D液晶显示两种选择. LCD液晶显示器是一种极低功耗显示器,从电子表到计算器,从袖珍时仪表到便携式微型计算机以及一些文字处理机都广泛利用了液晶显示器。
1.2.4 键盘处理部分方案论证由于电子秤需要设臵单价(十个数字键),还具有确认、输出等功能,总共需设臵13个键(包括一个复位键)。
键盘的扩展有使用以下方案:采用矩阵式键盘:矩阵式键盘的特点是把检测线分成两组,一组为行线,一组列线,按键放在行线和列线的交叉点上。
图2.6给出了一个3×4的矩阵键盘结构的键盘接口电路,图中的每一个按键都通过不同的行线和列线与主机相连这。
3×4矩阵式键盘共可以安装12个键,但只需要7条测试线。
当键盘的数量大于7时,一般都采用矩阵式键盘,处理方法线选法。
结合本设计的实际要求,12个按键使用3×4矩阵式键盘,另外一个复位键使用独立式按键实现。
二.硬件电路设计根据设计要求与设计思路,此电路由一块AT89S52、按键输入电路、时钟电路、复位电路、LCD显示段码驱动电路、LCD显示位码驱动电路、LCD 显示器电路。
在本系统中用于称量的主要器件是称重传感器(一次变换元件),称重传感器在受到压力或拉力时会产生电信号,受到不同压力或拉力是产生的电信号也随着变化,而且力与电信号的关系一般为线性关系。
由于称重传感器一般的输出范围为4~20mV,对A/D转换或单片机的工作参数来说不能使A/D转换和单片机正常工作,所以需要对输出的信号进行放大。
由于传感器输出的为模拟信号,所以需要对其进行A/D转换为数字信号以便单片机接收。
单片机根据称重传感器输出的电信号和速度传感器输出的速度信号计算出物体的重量。
由于称重传感器一般的输出范围为0~20m V,对A/D转换或单片机的工作参数来说不能使A/D转换和单片机正常工作,所以需要对输出的信号进行放大。
由于传感器输出的为模拟信号,所以需要对其进行A/D转换为数字信号以便单片机接收。
单片机根据称重传感器输出的电信号和速度传感器输出的速度信号计算出物体的重量。
在本系统中,硬件电路的构成主要有以下几部分: AT89C52的最小系统构成、电源电路、数据采集电路等。
2.1 AT89S52的最小系统电路2.1.1单片机芯片AT89S52介绍单片机采用MCS-52系列单片机。