数字电子称的设计与制作
电子秤设计与方案
START 控制 逻辑 EOC N位寄存器
锁 存 缓 存 器
二、DA
I VREF
I7 I7 R I6 2R 1 0 I6 R I5 2R 1 0 I5 R I4 2R 1 0 I4 R I3 2R 1 0 I3 R I2 2R 1 0 I2 R I1 2R 1 0 I1 R I0 2R 1 0 I0
利用：电阻应变传感器、INA163集成运放、ICL7106三位半LED 显示A/D转换器。 设计一个简单的电子秤
总设计框图
基本原理框图：
电阻应 变式 传感器
放大器 （INA163）
A/D转换器 （ICL7107）
LED显示
图（1）基本原理框图
下一节
3.1电阻应变传感器
电阻应变式传感器是将被 测量的力，通过它产生的 金属弹性形变转换成电阻 的 变化的元件。由电阻应变 片和测量线路两部分组成。 常用的电阻应变片有两种： 电阻丝应变片和半导体应 变片。
外部时钟输入电路图
RC低频振荡
总结
3.4、数码管显示部分
总结
电子秤设计方案二
整体结构
电阻应 变式 传感器 放大器 （INA163） 微处理器 （ATMega16） LCD显示 (次逼近式ADC的转换原理
VIN VN D/A转换器 VREF D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 OE
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。
项目一电子称的设计与制作
01
对一台确定的仪表或一个检测系统，最大引用误差就是一个定值。
02
湖州职业技术学院机电工程分院 传感器与检测技术
03
1.4 电阻应变应变片 电阻应变片基于金属导体的应变效应，即阻值随机械变形的变化而发生变。 湖州职业技术学院机电工程分院 传感器与检测技术
4.迟滞
迟滞特性表明检测系统在正向和反向行程期间，输入—输出特性曲线不一致的程度。如右下图所示。通过实验，找出输出量的 这种最大差值，并以满量程 输出YFS的百分数表示，
如下式：
湖州职业技术学院机电工程分院 传感器与检测技术
01
02
01
2.分辨率
湖州职业技术学院机电工程分院 传感器与检测技术
3. 线性度与非线性误差 线性度是用实测的检测系统输入—输出特性曲线与拟合直线之间最大偏差与满量程输出的百分比来表示的，如下图所示。 线性度可用非线性 误差来表示，计算式为：
4)按敏感元件与被测对象之间的能量关系:
物性型：依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。如:水银温度计。 结构型：依靠传感器结构参数的变化实现信号转变。
湖州职业技术学院机电工程分院 传感器与检测技术
湖州职业技术学院机电工程分院 传感器与检测技术
2)按工作原理分类:
3)按信号变换特征:
能量转换型和能量控制型. 能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作. 例如:热电偶温度计,压电式加速度计. 能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部 供给能量的变化.例如:电阻应变片. 湖州职业技术学院机电工程分院 传感器与检测技术
思考题
l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 传感器的型号有几部分组成，各部分有何意义? 测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方法? 如何进行? 某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5V减至2.5V，求该仪器的灵敏度。 湖州职业技术学院机电工程分院 传感器与检测技术
《电子秤设计与制作》课件
这个PPT课件将介绍电子秤的设计与制作的基础知识、设计与制作流程以及它 在工业领域、生活中和科学研究中的应用。
电子秤基础知识介绍
原理与分类
深入解析电子秤的工作原理以及各种类型。
组成部分
探索电子秤的各个组成部分及其功能。
常用传感器
介绍电子秤常用的传感器类型，包括压力传感器和负荷传感器等。
结束语
1 未来发展趋势
展望电子秤未来的发展趋势，包括智能化和自动化。
2 总结
总结电子秤设计与制作的重点和要点，强调其重要性和应用前景。
电子秤设计与制作
设计目标与要 求
明确电子秤设计的目 标和要求，如秤的设 计流程，从需求分析 到最终设计。
硬件设计
探索电子秤的硬件设 计，包括电路图和元 器件选型。
软件设计
介绍电子秤的软件设 计，包括程序结构和 算法设计。
电子秤的制作
实验材料及工具准备
列出制作电子秤所需的实验材料和工具清单。
具体步骤与注意事项
逐步指导制作电子秤的具体步骤，并提醒注意事项。
电子秤的应用
1
工业领域
探索电子秤在工业领域的广泛应用，如生产线和质量控制。
2
生活中
展示电子秤在生活中的各种应用场景，如家庭厨房和体重监测。
3
科学研究
介绍电子秤在科学研究中的应用，如药物研发和生物实验。
电子行业课程设计电子秤
电子行业课程设计电子秤1. 引言电子秤是一种利用电子技术来测量物体质量的仪器。
在电子行业课程设计中，设计和制作一个电子秤是一个常见的任务。
本文将介绍电子秤的基本原理、设计要求以及实现过程。
2. 基本原理电子秤通过测量物体所产生的重力来确定物体的质量。
其基本原理如下：1.电子秤采用压力传感器来测量物体对秤盘的压力。
2.压力传感器将压力转换为电信号。
3.电信号经过放大和滤波后，被微处理器处理。
4.微处理器根据压力信号的大小计算出物体的质量。
5.最后，将质量数值显示在数码显示屏上。
3. 设计要求设计一个电子秤需要满足以下要求：1.精度要求：电子秤的测量精度应满足工业或商业应用的要求，一般为0.1g或更高。
2.承重能力：电子秤的设计应根据使用场景和物体的质量范围确定合适的承重能力。
3.可靠性：电子秤的设计应考虑系统的稳定性和可靠性，包括传感器的精度、放大电路的稳定性等。
4.功耗：电子秤的设计应考虑尽可能降低功耗，延长电池寿命。
5.显示和操作：电子秤应提供直观的显示屏和简单的操作方式，以方便用户使用。
6.价格和成本：电子秤的设计应考虑成本控制，尽量降低生产成本和售价。
4. 实现过程电子秤的实现过程可以分为以下几个步骤：4.1 传感器选择选择合适的传感器是设计电子秤的关键步骤。
常用的传感器有压力传感器和应变传感器。
根据设计要求，选择合适的传感器，同时考虑成本和可获得性。
4.2 电路设计电路设计包括放大电路、滤波电路、模数转换和微处理器接口。
通过放大电路和滤波电路，将传感器输出的低电压信号放大和去除干扰信号。
然后，进行模数转换将模拟信号转换为数字信号。
最后，将数字信号通过微处理器进行处理和计算。
4.3 软件开发软件开发主要包括数据处理和显示。
微处理器通过编程对传感器产生的模拟信号进行处理和计算，得到物体的质量数值。
然后，将质量数值通过数码显示屏显示出来。
4.4 调试和优化完成硬件和软件的设计后，进行调试和优化是非常重要的一步。
电子行业电子称设计与制作
电子行业电子称设计与制作概述电子称是电子行业中常用的一种测量设备，用于测量物体的重量。
本文将介绍电子称的设计与制作流程，包括硬件设计、软件编程和制作过程。
硬件设计电子称的硬件设计主要包括传感器选型、电路设计和电源设计。
传感器选型电子称的传感器主要用于测量物体的重量。
常用的传感器包括压电传感器和电磁传感器。
压电传感器基于压电效应，当物体施加在传感器上时，产生电荷，通过测量电荷的大小来确定物体的重量。
电磁传感器则基于磁感应原理，通过测量线圈中的电流变化来确定物体的重量。
在选型时需要考虑测量范围、精度和成本等因素。
电子称的电路设计主要包括信号放大、滤波和模数转换等步骤。
信号放大可以增加传感器输出信号的幅度，提高测量精度。
滤波则用于去除噪声和干扰信号。
模数转换将模拟电压信号转换为数字信号，便于后续的数据处理和显示。
电路设计中需要考虑电路的稳定性、抗干扰能力和功耗等因素。
电子称的电源设计主要包括电源稳定和功耗控制。
电源稳定可以确保电子称工作时不受电源波动的影响，提高测量精度。
功耗控制则可以延长电子称的使用时间，减少电池更换的频率。
软件编程电子称的软件编程主要用于数据处理和显示。
编程语言可以选择C、C++或者Python等。
软件编程的主要步骤包括数据采集、数据处理和数据显示。
数据采集数据采集是指将传感器测量到的模拟电压信号转换为数字信号，并存储到计算机或者微控制器中。
可以使用模数转换芯片或者模数转换器来完成数据采集。
在数据采集过程中需要考虑采样率和数据精度等因素。
数据处理数据处理是指对采集到的数据进行处理，包括去除噪声、滤波和校准等步骤。
去除噪声可以通过滤波算法和数字信号处理技术实现。
滤波可以使用低通滤波器或者数字滤波器来完成。
校准是将测量到的数据与已知质量的物体进行对比，调整测量结果，提高测量精度。
数据显示数据显示是指将处理后的数据以可视化的方式呈现给用户。
可以使用LCD显示屏、数码管或者计算机界面来显示数据。
课程设计数字电子秤设计
课程设计数字电子秤设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电子秤的基本原理，掌握其组成部分及功能。
2. 学会运用所学知识分析数字电子秤的电路图，并理解其中的电子元件作用。
3. 掌握数字电子秤的测量原理，能够进行简单的单位转换。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的数字电子秤电路图。
2. 培养学生动手实践能力，能够对数字电子秤进行组装和调试。
3. 提高学生的问题解决能力，能够针对数字电子秤使用过程中出现的问题进行分析和解决。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索未知、创新实践的欲望。
2. 培养学生的团队协作精神，使他们学会在团队中共同解决问题，相互学习，共同进步。
3. 增强学生的环保意识，让他们在使用电子设备时注重节能环保，养成良好的使用习惯。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力，培养他们运用所学知识解决实际问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使他们在掌握知识技能的同时，形成积极向上的心态和价值观。
二、教学内容1. 数字电子秤基本原理：介绍电子秤的测量原理，包括传感器的工作原理、信号处理、显示技术等，对应教材第3章第1节。
2. 电子元件功能及电路图分析：学习电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等在数字电子秤中的应用，分析电路图，理解各部分功能，对应教材第3章第2节。
3. 数字电子秤电路设计：根据基本原理，运用所学知识设计简单的数字电子秤电路图，包括传感器、信号放大、A/D转换、显示等部分，对应教材第3章第3节。
4. 数字电子秤的组装与调试：学习如何将设计好的电路图转化为实际电路，进行组装、调试和优化，培养动手实践能力，对应教材第4章第1节。
5. 故障分析与问题解决：针对数字电子秤使用过程中可能出现的故障，教授分析方法，引导学生运用所学知识解决问题，对应教材第4章第2节。
电子秤的设计与实现
电子秤的设计与实现一.研究的目的和意义随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。
常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。
传统的机械秤有很多缺点，比如精度不高，结构复杂，易老化，成本高等。
随着社会的发展，市场对秤的要求的越来越高，尤其是人体秤、厨房秤等各类便携式小型秤。
电子秤与传统的机械秤相比有许多优越性，它用压力传感器取代机械秤的弹簧大大减小了秤的体积和制造难度，以LCD或LED显示屏取代传统的刻度盘使外形更加美观，由于内部集成了单片机以及软件系统，电子秤还拥有传统机械秤无法比拟的智能性。
他可以完成过载报警，总价计算，数据通信等众多功能。
目前市场上使用的称量工具，或者结构复杂，或者运行不可靠，且成本高，而且整体水平不高，部分小型企业质量差且技术薄弱，设备不全，缺乏产品的开发能力，产品质量在低水平徘徊。
因此，有针对性的开发出一套具有实用价值的电子秤系统，从技术上克服上述诸多缺点，改善电子秤应用中的不足之处，具有现实意义。
二.设计原理1.电子秤的原理就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A\D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。
2. 原理仿真设计电路图图13.程序框图（1）主程序设计开始LCD 初始化重量数据显示总价计算LCD 清屏报警AD 转换重量数据处理是否超过上限按键判断Y N Y N图2 主程序设计（2）子程序A/D 0832的转化图3 A/D 0832的转化（3）显示子程序的设计图4 显示子程的设计（4）按键子程的设计在程序中可以先判断按键编码，然后根据编码将键盘代表的数值送到相应的存储单元，再进行功能选择或数据处理。
数字电子秤的设计与实现毕业论文
I 数字电子秤的设计与实现毕业论文目录摘要 ..................................................................................................................................... 错误！未定义书签。
ABSTRACT ........................................................................................................................... 错误！未定义书签。
1 1 绪论绪论................................................................................................................................................................ 12 2 设计思路设计思路..................................................................................................................................................... 32.1 设计要求........................................................................................................................................ 32.2设计方案的确定........................................................................................................................ 32.3电子秤的主要组成 .................................................................................................................. 52.3.1 2.3.1 电子秤的基本结构电子秤的基本结构.............................................................................................................. 52.3.2 2.3.2 电子秤的工作原理电子秤的工作原理.............................................................................................................. 62.3.3 2.3.3 电子秤的参数指标电子秤的参数指标.............................................................................................................. 63 3 元件选择及硬件电路的设计元件选择及硬件电路的设计 .......................................................................................................... 83.1元件选择........................................................................................................................................ 83.1.1 3.1.1 单片机的选择单片机的选择....................................................................................................................... 83.1.2 3.1.2 传感器的选择传感器的选择....................................................................................................................... 93.1.3 A/D 转换器的选择............................................................................................................. 103.1.4 3.1.4 显示器的选择显示器的选择..................................................................................................................... 113.2硬件电路的设计...................................................................................................................... 12 3.2.1 3.2.1 电源电路电源电路 .............................................................................................................................. 123.2.2 3.2.2 主控电路主控电路 .............................................................................................................................. 133.2.3 3.2.3 显示电路显示电路 .............................................................................................................................. 153.2.4 3.2.4 超重报警电路超重报警电路..................................................................................................................... 163.2.5 3.2.5 按键输入电路按键输入电路..................................................................................................................... 163.2.6 HX711转换电路.................................................................................................................. 18 3.3 硬件电路图与PCB 板线路的绘制................................................................................. 19 3.3.1 Protel99SE 软件 ............................................................................................................... 19 3.3.2 3.3.2 原理图与原理图与PCB 板线路的绘制 ......................................................................................... 19 4 4 软件设计软件设计................................................................................................................................................... 21 4.1 软件编译环境........................................................................................................................... 21 4.2 主程序流程图........................................................................................................................... 21 4.3 按键模块流程图...................................................................................................................... 22 4.4 显示模块流程图...................................................................................................................... 23 5 5 实物的焊接与调试实物的焊接与调试.............................................................................................................................. 24 5.1 实物的焊接 ................................................................................................................................ 24 5.1.1 PCB 板制作........................................................................................................................... 24 5.1.2 5.1.2 实物焊接实物焊接 .............................................................................................................................. 25 5.2 5.2 实物的调试 ................................................................................................................................ 26 5.3 实物效果图 ................................................................................................................................ 27 6 6 结束语结束语 ........................................................................................................................................................ 28 致谢 ..................................................................................................................................................................... 29 参考文献........................................................................................................................................................... 30 附录 ..................................................................................................................................................................... 31 附录I I 原理图原理图 .................................................................................................................................... 31 附录II II 主程序主程序 (32)1 绪论物品称量是市场交易中很基本的内容，是商业领域最基本的衡具。
电子称的设计与制作 毕业论文
摘要该设计以51系列单片机AT89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。
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、人机交互界面和系统电源四大部分。
最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器；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，包括运算放大器AD620和A/D转换器ICL7135；人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示，主要使用ZLG7289键盘控制芯片和OCM4x8C显示器，可以方便的输入数据和直观的显示中文。
系统电源以LM317和LM337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C语言进行编程，实现了该设计的全部控制功能。
该电子秤可以实现基本的称重功能（称重范围为0～9.999Kg，重量误差不大于±0.005Kg）,并发挥部分的显示购物清单的功能，可以设置日期和设定十种商品的单价，还具有超量程和欠量程的报警功能。
整个系统结构简单，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；液晶显示目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2选题背景与意义 (2)1.3 研究现状 (2)1.3.1 影响因素 (2)1.3.2产品质量 (3)1.3.3发展方向 (3)1.3.4电子秤的智能化 (3)1.4 本文的结构 (4)第二章系统方案的设计 (5)2.1 电子秤的设计要求 (5)2.1.1 基本要求 (5)2.1.2 发挥部分 (5)2.1.3 创新部分 (5)2.2 系统工作原理及设计基本思路 (5)2.2.1 系统工作原理 (5)2.2.2 系统设计基本思路 (6)2.3 系统总体设计方案比较与论证 (6)2.4 单片机的选型 (8)2.5 数据采集部分的方案确定 (9)2.5.1 传感器 (9)2.5.2 前级放大器部分 (12)2.5.3 A/D转换器 (15)2.6 人机交互部分 (17)2.6.1 键盘输入 (17)2.6.2 输出显示 (17)2.7 系统电源 (18)2.8 具体实施方案简介 (20)第三章系统硬件设计 (22)3.1 基于AT89S52的主控电路 (22)3.1.1 芯片介绍 (22)3.1.2 主控电路 (26)3.2 基于ICL7135的前端信号处理电路 (27)3.2.1 芯片介绍 (27)3.2.2 信号处理电路 (30)3.3 人机交互界面 (33)3.3.1 键盘控制电路 (33)3.3.2 液晶显示电路 (35)3.4 系统电源 (37)3.4.1 芯片介绍 (37)3.4.2 电源电路 (38)3.5 报警电路 (40)第四章软件流程 (41)4.1 主程序流程图 (41)4.2 主要中断程序流程图 (42)第五章结论 (44)致谢 (46)参考文献 (47)附录A：原理图 (62)附录B：Pcb板图 (63)附录C：元器件清单 (64)第一章绪论1.1引言质量是测量领域中的一个重要参数，称重技术自古以来就被人们所重视。
实用电子秤的设计与制作
实用电子秤的设计与制作一、引言电子秤是一种能够测量物体质量的装置，它通过将电流通过物体，并测量电流通过物体所产生的电阻来计算物体的质量。
电子秤通常由传感器、电子机械与显示器组成。
传感器用于测量电阻，电子机械用于将电流通过物体，显示器则用于显示质量的数值。
本文将介绍一个实用电子秤的设计与制作。
二、设计与制作步骤1.材料准备电子秤的材料包括传感器、电子机械和显示器。
传感器可以选择四个应变片组成的电桥传感器，电子机械可以选择脉冲宽度调制方式的推力电机，显示器可以选择7段LED显示屏。
此外，还需要准备电源、线路板和电子元件，如电阻和电容。
2.传感器连接将四个应变片组成电桥传感器。
首先，将每个应变片焊接在金属膜上，再将膜片固定在称盘的四个角上。
接下来，将应变片的一端与称盘固定在一起，另一端与电桥电路连接。
电桥电路由四个电阻组成，将电桥的输出连接到放大器电路。
3.电子机械设计电子机械部分由脉冲宽度调制方式的推力电机组成。
根据物体质量的不同，通过改变电机的脉宽来改变电流的大小。
电机的转速与质量成正比。
为了实现这一点，需要通过微控制器来控制电机的输出电流。
电机的输出轴与称盘相连，负责将电流传递到物体上。
4.显示和控制部分设计将放大器电路和微控制器连接在一起，以实时测量传感器输出的电流。
微控制器将读取的电流转换为质量数值，并通过7段LED显示屏显示。
此外，还可以添加按键和EEPROM存储器，以实现更多的功能，如单位切换和数据存储。
5.电源设计为了提供正常运行所需的电能，电子秤需要一种稳定的电源。
可以选择使用市电直接供电，或者使用电池作为电源。
如果使用电池，则需要添加电池低压保护电路和充电电路。
三、制作过程1.将传感器组装在称盘上，并连接电桥电路。
2.设计和制作电子机械部分，将电机与称盘相连。
3.设计和制作放大器电路和微控制器电路，并将它们连接在一起。
4.设计和制作显示部分，将7段LED显示屏连接到微控制器。
5.设计和制作电源部分，将电源电路连接到电子秤的电路中。
电子称的设计与制作基于单片机的设计
误差范围应不超过±0.5%，重复性误 差不超过±0.25%。
性能分析
稳定性
在多次测试中，电子称的读数应保持稳定，无明 显波动。
线性度
加载砝码时，读数应与实际重量呈线性关系，无 显著弯曲。
响应时间
加载或卸载砝码后，电子称的读数应在短时间内 达到稳定。
优化建议与改进措施
1 2
优化算法
调整单片机内部算法，降低误差范围，提高测量 精度。
电子称的设计
硬件设计
传感器选择
选择高精度、低漂移的称重传感器， 如应变片式传感器，以获取准确的称 重数据。
信号调理电路
设计信号调理电路，将称重传感器的 输出信号调整为适合单片机接收的电 压或电流信号。
单片机控制电路
选择合适的单片机型号，并设计单片 机控制电路，包括电源电路、时钟电 路和复位电路等。
单片机与其他组件的连接
称重传感器
通过适当的接口电路（ 如差分放大器）将称重 传感器的输出信号接入 单片机的ADC输入端。
显示模块
单片机通过并行或串行 接口与显示模块连接， 控制显示模块的显示内 容。
按键和报警器
单片机通过GPIO口与按 键和报警器连接，实现 用户操作和重量超限报 警。
03
CATALOGUE
显示与按键电路
选择合适的显示屏和按键模块，设计 显示与按键电路，实现用户交互功能 。
软件设计
数据采集与处理
01
编写程序实现单片机从称重传感器读取称重数据，并进行滤波
、去噪、放大等处理。
校准与补偿
02
编写程序实现电子称的校准和补偿功能，以确保称重结果的准
确性。
人机交互
03
编写程序实现用户通过显示屏和按键进行操作，如设LCD 显示模块等，各模块协同工作实现称重功能。
电子秤设计与制作(讲义)
集成化：对于某些品种和结构的电子衡器，可以实现承载器与称重传感器一体化或承 载器、称重传感器与称重显示控制器一体化。
综合性：电子称重技术和电子衡器产品的应用范围不断扩大，它已渗透到一些学科和 工业自动控制领域。对某些商用电子计价秤而言，只具备称重、计价、显示、打印功能还 远远不够，现代商业系统还要求它能提供各种销售信息，把称重与管理自动化紧密结合， 使称重、计价、进库、销售管理一体化，实现管理自动化。这就要求电子计价秤能与电子 计算机联网，把称重系统与计算机系统组成一个完整的综合控制系统。
标志及等级 特种准确度 高准确度
中准确度
普通准确度
电子秤种类 基准衡器 精密衡器
商业衡器
粗衡器
分度数范围 n > 100 000 10 000 < n ≤ 100 000 1 000 < n ≤ 10 000 100 < n ≤1
000 表1-1电子秤等级分类
（三）电子秤主要部件
称重传感器 称重传感器在电子秤中占有十分重要的位置，被喻为电子秤的心脏部件，它的性能好 坏很大程度上决定了电子秤的精确度和稳定性。通常称重传感器产生的误差约占电子秤整 机误差的50%~70%。若在环境恶劣的条件下（如高低温、湿热），传感器所占的误差比例 就更大，因此，在人们设计电子秤时，正确地选用称重传感器非常重要。 1．常用各种称重传感器 称重传感器的种类很多，根据工作原理来分常用的有以下几种： 电阻应变式、电容 式、压磁式、压电式、谐振式等。 电阻应变式称重传感器：是把电阻应变计粘贴在弹性敏感元件上，然后以适当方式 组成电桥的一种将力（重量）转换成电信号的转换元件。 电容式称重传感器：是把被称物体重量转换为电容器容量变化的一种传感器，它是 以各种不同类型的电容量作为转换元件，实际是一个具有可变参数的电容器。电容式传感 器由于它存在输出特性的非线性、寄生电容和分布电容对灵敏度和称重精度的影响、传感 器联接电路比较复杂等原因，直接影响到它的可靠性，所以限制了它的应用。近些年来由 于集成电路特别是微处理技术的发展，可将电子线路紧靠传感器的极板以减小电缆分布电 容的影响，并可利用微处理技术对电容式传感器的温度特性和非线性进行补偿，所以电容 式传感器在电子称重技术中的应用又得到了重视，在国内已出现了可与电阻应变式传感器 电子秤准确度相比的电容式台秤和电容式吊秤等产品。 压磁式称重传感器：也称磁弹性传感器，它是一种力 - 电转换的无源传感器。它的 工作原理是利用压磁效应，将被称重量的变化变换成传感器导磁体的导磁率变化并输出电 信号。压磁传感器具有输出信号大、抗干扰性能好、过载能力强、不均匀载荷对测量准确 度的影响小、能在恶劣的环境中工作、结构简单便于加工等优点。缺点是准确度低、反应 速度慢。它常用于冶金、矿山、运输等工业部门的承受大吨位，并要求牢固可靠、安全报 警等测力或称重场合。 谐振式称重传感器：也称频率式传感器，它是利用机械振子的固有频率或石英晶体 的谐振特性，随着被称物体重量的变化而产生频率变化现象而形成的一种传感器。谐振式 传感器可分为振弦式、振梁式、振膜式、振筒式、振管式和晶体谐振式等多种类型。在称
电子秤的设计与制作本科毕业论文正文终稿
中文摘要摘要现代电子科学技术水平的飞速提高和微电子技术在生活中的广泛运用，促使拥有电子器件的称重仪器也得到了提高。
在电子称重的控制系统里加入更加自动化，操作方便且功能强大的模块，以此来解决传统测重仪器中存在的问题。
本文介绍通过使用单片机来作为主要控制核心，外围添加灵敏的压力传感器，以及精度较高的模数转换部分，结合液晶显示单元和矩阵键盘。
通过外围的功能电路如：液晶显示电路，超量警报电路和矩阵键盘电路，连接到单片机主控芯片上，形成具有一定精度能显示重量、单价、总价、超量自动报警等多功能高智能的称重系统。
设计并制造出多功能高智能且价格合适的电子秤，精度达到0.003kg，测量最大量程5kg，能够满足人们的应用需求。
关键词：单片机；电子秤；矩阵键盘英文摘要AbstractElectronic weighing instruments are impelled to improve the accuracy of better,because of the level of modern electronic science and technology improved rapidly and microelectronic technology widely used in life.Electronic weighing instruments control system adds automation,convenient operation,and powerful module to solve the traditional weighting instruments problems.This paper introduces the Single Chip Micyoco s as the main control system,adding sensitive pressure sensor and high-precision analog-digital converter at external frontiers,combining the liquid crystal display unit and matrix keyboard.The function of the external circuit such as liquid crystal display circuit, excessive alarm circuit and matrix keyboard circuit which connect to the Single Chip Micyoco s primary chip form the multi-function and high intelligence weighting system that can show weight, unit price, total price within a certain range of precision.Designing and making the high intelligence and the right price electronic weighing instruments can achieve the accuracy of the 0.003kg measurement, the maximum range of 5kg to full people s application requirements. Key words:MCU; electronic scales; matrix keyboard目录目录1 引言 (1)1.1选题的目的和意义 (1)1.2设计任务 (1)2 硬件电路设计 (1)2.1硬件设计概述 (1)2.2电源电路设计 (1)2.3单片机系统 (2)2.4单片机最小系统设计 (3)2.4.1单片机复位硬件电路设计 (3)2.4.2单片机晶振电路设计 (3)2.5传感器选择 (4)2.6键盘处理方案 (4)2.7液晶显示电路 (4)2.8称重HX711模数转换芯片 (5)2.9超量报警部分选择 (5)3 软件电路设计 (6)3.1 编译软件简介 (6)3.2 PROTUES仿真软件的简单使用 (6)3.3液晶驱动程序设计 (7)3.4系统主程序流程图 (8)3.5 A/D转换启动及数据读取程序设计 (8)3.6显示子程序设计 (9)3.7称重HX711驱动程序设计 (9)4 系统调试 (10)4.1系统硬件调试 (10)4.2系统软件调试 (11)4.3系统调试结果分析 (11)5 结语 (12)致谢 (13)参考文献 (14)附录1 ........................................................... 错误！未定义书签。
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。
放大器：使用运算放大器对传感器信号进行放大，以满足后续电路的处理需求。
显示模块用于直观地显示秤重结果。
本设计采用LCD显示屏，可以清晰地显示数字和字符。
微处理器将处理后的重量数据发送给LCD 显示屏进行显示。
电源管理是确保电子秤稳定运行的关键。
本设计采用内置电池供电，通过电源管理模块进行电压稳定和电池电量监测。
电子秤设计与制作
判断、分析、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，或送打印机打印
R1R2 R3R4
当：R1 = R2 = R3 = R4 = R R+△R1、R+△R2、R+△R3、R+△R4
V R R 1 R R 4 e R R 1 R R 2R R 3 R R 4
Ve R 1 R 2 R 3 R 4 4R R R R
在力的作用下，R1、R3被拉伸，阻值增大，△R1、△R3正值， R2、R4被压缩，阻值减小，△R2、△R4为负值。
电子秤设计与制作
（三）电子秤主要部件
称重传感器 1．常用各种称重传感器: 电阻应变式、电容式、压磁式、压电式、谐振式等 2．电阻应变式称重传感器:电阻应变式称重传感器是把电阻应变计粘贴在弹性敏感
元件上，然后以适当方式组成电桥的一种将力（重量）转换成电信号的传感器。
电子秤设计与制作
若不考虑Rm，在应变片电阻变化以前，电桥 的输出电压为： V R1 R4 e
2、硬件设计与制作 3．电源部分
DRAWN BY JIMOOM
桥式整流
1
T1
D1
U2 稳压管
LM7808
1 Vin
Vout 3
限流电阻
D2 R2 2.2 2W
4007
U3 稳压管
LM7805
VDD
1 Vin
Vout 3
GND 2
GND 2
220V AC
简易电子称的设计与实现
简易电子称的设计与实现
简易电子称的设计与实现是一项技术性任务，需要熟悉电子测量技术、智能接口设计、传感器原理以及电子称的工作原理。
针对简易电子称设计与实现，基本流程如下：
1. 确定机器的功能特性。
根据使用场景和用户需求，要精确定义机器功能及指标，如量程、精度、响应速度等。
2. 进行测量技术分析。
根据电子称的使用场景，确定测量技术方案，如力传感器，惯性传感器，电容传感器，电桥传感器等。
3. 设计接口和电路。
根据设备的功能需求，根据传感器选择的型号，设计接口模式，如串口，以太网，USB，I2C，GPIO等，同时设计电路，接口，信号和电源等连接方式。
4. 智能设备接入。
传感器原理以及电子称的工作原理，基于智能设备的实现，例如IOT智能传感器实现，PCB设计以及调试。
5. 系统调试。
选择合适的测试仪器，调整设备各个参数，进行系统调试，确保设备在误差范围内正常工作。
6. 安全性测试。
对设备进行安全性测试，测试设备在电磁干扰、温度、高压、自恢复能力等方面的表现，确保设备能够安全可靠地运行。
7. 抗干扰测试。
对设备进行抗干扰测试，测试设备在不同的环境条件下的性能表现，确保电子称可以长时间稳定、准确地工作。
综上所述，简易电子称的设计与实现需要熟悉电子测量技术、智能接口设计、传感器原理以及电子称的工作原理，并根据使用场景和用户需求进行机器功能定义，采用各种传感器技术，完成接口和电路的设计，并进行安全性和抗干扰性测试，以确保设备的安全可靠性。
最新2019-电子秤设计与制作-PPT课件
电子秤设计与制作
第二部分：实现案例
电子秤设计 1、任务要求 设计一种小型、简便、精确度高的电子平台秤，量程20Kg， 分度值为5g，它用一个显示窗口来显示所称物体的重量。可 扩展功能是它具有置零、去皮、标定功能。 置零：在开机或称重过程中，仪表显示偏离零点且在称重范 围内，则可按[置零]键，显示零值并零点指示灯亮。 去皮：在称重显示状态下，按[去皮]键，则显示零值并去皮指 示灯亮；在去皮状态下，拿掉皮重物时按[去皮]键，可以清除 皮重值。 标定功能：为保证仪器预定精度的可靠性和合法性，仪器必 须定期校准，为用户提供一种方便的自动校准方式。
C2
C9
470UF
104
BAT
2 1
蓄电池接口 6V4AH
C3 C10 470UF 104
C5 C12 470UF 104
3
变压器 输出11VAC
电源部分
R1
D3
2K
ACLED
交流指示灯
U4 低压差稳压管
HT7550-1
1．电子秤的发展 （1）电子技术渗入衡器制造业 （2）电子秤步入社会 2．电子衡器的分类
一类是杠杆式：采用码盘、光栅、电磁平衡力矩器、同步感应器、陀螺传感器等。
另一类称重传感器：传感器式电子衡器，本题就是此类电子衡器。
3．电子衡器的发展动态 小型化：体积小、高度低、重量轻，即小薄轻。 模块化：采用模块式一体组合或分体组合。 智能化：与电子计算机组合 集成化：称重传感器与称重显示控制器一体化。 综合性：渗透到一些学科和工业自动控制领域。 组合性：测量范围任意设定；硬件修改和扩展；通信。
现代磅秤
传统磅秤
电子秤设计与制作
（二）电子秤的组成
1．电子秤的基本结构 (1)承重、传力复位系统 (2)称重传感器 (3)测量显示和数据输出的载荷测量装置
实用电子秤的设计与制作
实用电子秤的设计与制作一、课程设计任务1．设计框图利用传感器与检测技术实验室已有的应变式称重台，将四片应变片采用全桥形式接入测量电路，经过运放OP07组成的仪表放大器放大，再由串行模数转换芯片TLC549进行A/D转换，转换结果送入单片机AT89C51，通过同向门7407驱动四位数码管显示。
仪表放大器的输出需经采集卡采集，经过CSY9.0虚拟仪器软件分析，得到较好的线性度和灵敏度后，才能再送入AD芯片进行转换。
系统框图如图1所示。
±15V供电图1 电子秤系统框图2．基本要求(1) 掌握金属箔式应变片的应变效应。
(2) 掌握单臂、半桥和全桥电路的工作原理和性能。
(3) 利用multisim仿真软件，确定仪表放大器设计方案；应用运放OP07设计三运放仪表放大器，确定电路元器件具体参数；在通用板上制作电路板。
(4) 仪表放大器增益可调，放大倍数自行确定；应变电桥和放大电路应具有调零功能。
(5) 能够利用汇编或C51语言编写正确程序，调试电路板，采集放大器的输出电压，并显示。
(6) 考虑A/D分辨率为20mV，要求灵敏度不低于40mV/20g。
(7) 利用CSY-V9.1虚拟仪器采集测量电路的输出电压至电脑中，并分析数据。
要求非线性误差小于1.50%。
(8) 编写课程设计报告，完成设计任务的期限为二个星期。
3. 成绩评定方法与标准本次综合实训的成绩分为优秀、良好、中等、及格、不合格共5档。
成绩将具体从以下5个方面评定，每个方面的成绩均占总成绩的20%。
(1) 工作原理主要内容有金属箔式应变片的应变效应和横向效应；单臂、半桥和全桥电路的工作原理和性能比较；仪表放大器的工作原理和特点；A/D转换的原理；单片机编程基础知识。
该项采用面试的方式进行，随机提问3至5个问题。
(2) 仿真结果在multisim7中仿真电路的结果；电路中元器件参数的选择。
(3) 工艺质量线路板焊接的实物外观，比如焊点、整体布局、走线的合理性、插孔的摆放、是否整洁美观等。
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学科分类号 0712本科生毕业论文(设计)题目（中文）：数字电子称的设计与制作Electronic signs controller design and implementation学生姓名：学号：系别：专业：指导教师：起止日期：二○** 年五月七日摘要 (4)关键词 (4)Abstract (4)Key words (5)1前言 (6)1.1称重技术和衡器的发展 (6)1.2电子称的组成 (8)1.2.1电子称的基本结构 (8)1.2.2电子称的工作原理 (9)1.2.3电子称的计量性能 (9)2总体方案论证 (11)2.1设计的主框图 (11)2.2传感器的选择 (11)2.3控制部分的方案选择 (12)2.4A/D转换 (13)2.5显示的选择 (13)3硬件电路设计 (14)4芯片介绍 (14)4.1 单片机AT89S52芯片介绍 (14)4.2单片机AT89S52最小系统介绍 (16)4.3HX711芯片介绍 (17)4.4 液晶模块12864介绍 (17)5软件设计 (19)6测试方法和记录 (19)7结果分析 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)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。
本系统以AT89S52单片机为主控芯片，外围附以称重电路、显示电路、等构成智能称重系统电路板，从而实现自动称重系统的各种控制功能。
可以说,此设计所完成的电子秤很大程度上满足了应用需求关键词：AT89S52芯片；称重传感器；A/D转换器；液晶显示器With the application of micro-electronics technology, tradition ponderation instrument used in market has been not satisfaction with hunman requirements already. In order to make up for the traditional apparatus shortcoming, we improve the apparatus's control system with intelligence and automation. This system is mainly controlled by microcontroller, the section of height measurement accomplish by supersonic sensor, the section of weight measurement accomplish by weight sensor and A/D transformer, this apparatus have many characteristic such as having more function, consume less energy, small and move easily, low price, measure precisely, the speed is quick, automatic work without people and so on.The system is mainly controlled by the microcontroller AT89S52, the periphery is consist of the circuit of clock and calendar, the circuit of measure height and weight, the circuit of display and print, all of these comprise the circuit board of the intelligent apparatus of height and weight. It can achieve all function of the apparatus.Key wordsT89S52；ponderation sensor；A / D converter；Monitor1 前言1.1 称重技术和衡器的发展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。
因此，称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。
50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。
60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，经过40多年的不断改进与完善，我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。
现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展。
电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。
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。
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。
目前,台式电子秤在商业贸易中的使用已相当普遍,但存在较大的局限性：体积大、成本高、需要工频交流电源供应、携带不便、应用场所受到制约。
现有的便携秤为杆秤或以弹簧、拉伸变形来实现计量的弹簧秤,居民用户使用的基本是杆秤。
弹簧盘秤制造工艺要求较高,弹簧的疲劳问题无法彻底解决,一旦超过弹簧弹性限度,弹簧秤就会产生很大误差,以至损坏,影响到称重的准确性和可靠性,只是一种暂时的代用品,也被列入逐渐取消的行列。
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，可以实现和其他机器或设备交换数据.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。
综上所述,本课题的主要设计思路是：利用压力传感器采集因压力变化产生的电压信号，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。
主要技术指标为：称量范围0～5kg;分度值0.01kg;精度等级Ⅲ级。
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。
1.2电子秤的组成1.2.1电子秤的基本结构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置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置或二次仪表。
在数字式的测量电路中，通常包括前置放大、滤滤、运算、变换、计数、寄存、控制和驱动显示等环节。
1.2.2 电子秤的工作原理当被称物体放置在秤体的秤台上时，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，或送打印机打印。
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。
1.2.3电子秤的计量性能电子秤的计量性能涉及的主要技术指标有：量程、分度值、分度数、准确度等级等。
（1）量程：电子衡器的最大称量Max，即电子秤在正常工作情况下，所能称量的最大值。
（2）分度值：电子秤的测量范围被分成若干等份，每份值即为分度值。
用e或d来表示。
（3）分度数：衡器的测量范围被分成若干等份，总份数即为分度数用n表示。
电子衡器的最大称量Max可以用总分度数n与分度值d的乘积来表示，即Max = n •d（4）准确度等级国际法制计量组织把电子秤按不同的分度数分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类等级，分别对应不同准确度的电子秤和分度数n的范围，如下表所示：电子秤等级分类 2.总体方案论证2.1设计的主框图2.2 传感器的选择电阻应变式传感器是将被测量的力，通过它产生的金属弹性变形转换成电阻变化的原件。