北邮小学期电子秤实验报告

2015年小学期单片机设计实验报告

题目：计价电子秤

班级：20

班内序号：

实验组号：

学生姓名：

指导教师：

计价电子秤

——2013211119班曾霜霜实验摘要

本次我们制作的是基于压力传感器的既可显示重物质量又可输入单价计算总价的计价电子秤。整个系统中，微控制器采用了Microchip公司的PIC16F877A，软件设计中涉及PORTA0作为模拟量输入端；用PORTB作为数字量输入端，连接键盘输入重物的单价；PORTA1-3作为数字输出端口连接液晶屏使能端，PORTC作为数字输出端口连接液晶屏，最终显示重物的种类，单价和总价。

概括的说，本实验是通过压力传感器形变后产生的模拟信号经过数模转换、量化、显示获得重物质量，然后输入单价后进行乘法运算的过程。

A b s t r a c t

In this experiment, we made a denominated electronic scale based on the pressure sensor, which can automatically display the weight of the heavy, input the unit price and even calculate the total price of the heavy. Throughout the system, the production of the Microchip cord--PIC16F877A is used as the microcontroller. Software design involves PORTA0 as simulation input port, the analog signal to the microcontroller and digital to analog conversion, as a digital enable output port to control the screen with PORTA1-PORTA3, using PORTB as the digital input port, connect the 4*4 keyboard input weight unit, PORTC as the digital output port is connected with the LCD screen, display the weight categories, unit price and total value.

In summary, this experiment was carried out by the analog signal generated by the pressure sensor deformation after digital to analog conversion, quantization to get the weight display quality, and then enter the unit price after the multiplication process.

关键字

单片机——microcontroller 芯片——CMOS chip 计价——price calculating

压力传感器——pressure sensor 模数转换——analog-digital conversion 一．实验论证与比较

1.压力传感器模块

1.1设计思想

压力传感器是本实验的核心部分。压力传感器利用形变先将压力信号转化为模拟电信号输出到单片机，再由单片机自身的A\D转换功能将其转化为数字电信号，从而显示出重物的质量。

1.2具体实现

1.2.1压力传感器

此次选用的是外购的电阻应变式压力传感器，电源电压为5V。使用时，将压力传感器一端固定在万用板上，将重物放在它的另一端，使压力传感器内部的电阻应变片发生形变，从而改变压力传感器的电阻大小，进而改变通过压力传感器的电流大小，获得随重物质量而改变的模拟电信号。

1.2.2差分放大电路

由于压力传感器输出电压过小,为mV级，于是增加了差分放大电路来将输出电压放大到V级，该电路由一个LM324作为差分放大装置，需用±12V的直流电作为驱动，最终放大后的模拟信号从LM324的8管脚传送到PIC16F877A的RA0端口进行模数转换。此外，该电路通过一个1M的电位计对电源电压进行分压以达到调零的目的，另有一个1K的电位计通过调整LM324的放大倍数以达到压力传感器的校准功能。

1.2.3数模转换及量化

经单片机A\D转换后，0~5V的模拟电信号被量化成了0~255的八位二进制数。对应电子秤的量程5.000kg,将5000分成256份，于是分度值取20g.

2.键盘模块

2.1设计思想

矩阵键盘的操作分为两个部分：一是检测是否有键被按下；二是识别被按下的键是哪一只。我们采用“反转扫描法”同时实现上述两个部分。基本思想是：先让行线全部输出逻辑0，

接着读取列线，得到与按键横向位置对应的4位列码。如果有键被按下，对应的列线必然会读回逻辑0,；若无键按下，则读取的列码必定为全1。当有键按下时，将从列线上读取的列码，再从列线输出，然后再读取行线，得到与按键纵向位置对应的4位行码。最后，将先后两次读到的行码和列码组合到一起，构成可以准确确定按键位置的位置码。

2.2具体实现

我们利用小键盘的0~9以及A、B这12个按键。数字按键用来输入单价，键A和键B 两个按键分别用来清除已输入的单价和确定已输入的单价。键盘工作的原理是先将键盘所用的按键每个赋予一个键位码，存在从40H开始的连续地址单元中。在无按键按下时，键盘输出低电平，而当有按键按下时，对应的输出对应高电平。利用取反扫描法，检测键盘是否有按键按下，一旦有按键按下，查找其键位码对应的地址，利用间接寻址法，减去40H即可获得输入的按键，再转而输入到LCD上。

3.液晶显示屏模块

3.1程序设计思想

通常所说的12864LCD显示块是所说的点阵液晶显示模块，就是由128*64个液晶显示点组成的一个128列*64行的阵列，所以也就叫成了12864。每个显示点都对应着有一位二