数字电子称的设计(完美版)分解

沈阳航空航天大学

课程设计

（说明书）

数字电子称的设计

班级

学号

学生姓名

指导教师胡乃瑞

沈阳航空航天大学

课程设计任务书

课程名称电子技术综合课程设计

课程设计题目数字电子称的设计

课程设计的内容及要求：

一、设计说明与技术指标

设计一个一个具有数字显示功能的数字电子称，具体技术要求如下：

（1）测量范围0~0.99kg（0~0.99V）1~1.99kg（1~1.99V）。

（2）用3 位数码管显示测量结果。

（3）直流电源输出的微弱信号作为该系统的输入信号。

（4）发挥部分：设计测量量程，进一步扩大测量量程和减小测量误差。

二、设计要求

1．在选择器件时，应考虑成本。

2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。

3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。

三、实验要求

1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用multisim软件仿真。

2．进行实验数据处理和分析。

四、推荐参考资料

1. 童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础．[M]北京：高等教育出版社，2006年

五、按照要求撰写课程设计报告

成绩评定表：

序号评定项目评分成绩

1 设计方案正确，具有可行性，创新性（15分）

2 设计结果可信（例如：系统分析、仿真结果）（15分）

3 态度认真，遵守纪律（15分）

4 设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇）（25分）

5 答辩（30分）

总分

最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）

指导教师签字：

年月日

一．概述

电子秤是日常生活中常用的电子衡器，广泛应用于超市、大中型商场、物流配送中心。电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。相比传统的机械式称量工具，电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点，在外形布局、工作原理、结构和材料上都是全新的计量衡器。目前市场上使用的称量工具，或者是结构复杂，或者运行不可靠，且成本高，精度稳定性不好，调整时间长，易损坏，维修困难，装机容量大，能源消耗大，生产成本高。而且目前市场上电子秤产品的整体水平不高，部分小型企业产品质量差且技术力量薄弱，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，有针对性地开发出一套有实用价值的电子秤系统，从技术上克服上述诸多缺点，改善电子秤系统在应用中的不足之处，具有现实意义。

从20世纪70年代开始，在世界范围内掀起了一股“电子秤热”，各先进工业国都很重视传感技术和电子秤的研究、开发和生产。传感技术已经成为重要的现代科技领域，电子秤及其系统生产已经成为了重要的新兴行业。我国生产的电子秤产品主要是属于静态衡器电子秤，在计量要求、功能和外形上已经达到了国外同类产品的先进水平，而且在价格上又低于国外的同类产品，具有较好的出口潜力；但动态衡器电子秤，与国外的同类产品还有一定的差距，尤其是在动态稳定性上存在较大的距离，我国进口的电子秤大多数就是这类产品。我国的电子衡量器要想打入国际市场，参与国际竞争。这就要求企业必须以技术为先导、以质量为中心、以管理为基础，努力提高制造技术与制造工艺水平，稳定产品的质量，增强国际市场竞争力。

二．方案论证

电子秤采用现代传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子称量装置，才能满足并解决现实生活中提出的“快速、准确、连续、自动”称量要求，同时有效地消除人为误差，使之更符合法制计量管理和工业生产过程控制的应用要求。

电路原理框图：

三．电路设计

1.运放电路模块

图1 运放电路

本设计中，需要一个放大电路，我们将采用三运放大电路，主要的元件就是三运放大器。在许多需要用A/D转换和数字采集的单片机系统中，多数情况下，传感器输出的模拟信号都很微弱，必须通过一个模拟放大器对其进行一定倍数的放大，才能满足A/D转换器对输入信号电平的要求，在此情况下，就必须选择一种符合要求的放大器。

2.数模转换模块

可调电阻

模拟信号

输入

通过A/D转

换为二进制

信号输入

译码由

LED输出

与8位数值

比较器比较，

并将相等的

结果输出

图2 A/D转换器

数模转换器即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。A/D转换一般要经过采样、保持、量化及编码4个过程。模数转换过程包括量化和编码。量化是将模拟信号量程分成许多离散量级，并确定输入信号所属的量级。编码是对每一量级分配唯一的数字码，并确定与输入信号相对应的代码。ADC类型繁多，在此，以ADC0808为例进行设计分析。

ADC0808芯片共有28只引脚呈对称排列，相应引脚名称和功能，如表3-1所示：

表3-1 ADC0808各引脚功能

引脚名称功能描述

IN

0～IN

7

8路模拟输入，通过3根地址译码线ADDA、ADDB、

ADDC来选通一路。

ADDA、ADDB、ADDC 模拟通道选择地址信号，ADDA为低位，ADDC为高位。

V R (+)、V

R

(-) 正、负参考电压输入端

ALE 地址锁存允许信号，高电平有效。

START A/D转换启动信号，正脉冲有效。

CLOCK 接时钟脉冲

OE 数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A/D转

换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三

态门，输出数字量。

EOC A/D转换结束信号，输出，当A/D转换结束时，此端