基于AT89S52单片机的电子称的设计与制作
基于单片机的电子秤的设计与实现(毕业论文)
1.2 电子称重系统的应用领域
1.
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,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。
在设计期间,本人努力查阅相关资料,对称重的基本原理以及各软件、硬件模块做了认真的分析、研究。根据性能成本考虑,在以下几方面做了仔细的分析研究,主要有:系统模块的划分、A/D精度的考虑、单片机与外围模块的接口电路以及电子秤应用程序的实现等。
论文的结构如下:
第二章 叙述了系统的方案论证以及硬件设备的选型。
第三章 详细叙述了硬件电路的设计过程,主要是各个模块的具体设计过程,以及各部分性能指标的要求和实现。
第四章 叙述了该设计软件部分的设计思路,主要是主程序和各个子程序的详细设计方案。
第五章 叙述了该设计仿真和调试结果。
第六章 论文工作的总结。
第二章 系统方案论证与选型
按照本设计功能的要求,本设计大致可分为五个模块:数据采集模块、信号放大模块、模数转换模块、单片机控制模块、人机交换模块。(其中人机交换模块中包括:声光报警、LCD显示、键盘输入)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。
基于单片机的智能电子秤设计
方案二:采用专用仪表放大器[12],如:INA128,INA129等。
此类芯片内部采用差动输入,共模抑制比高,差模输入阻抗大,增益高,精度也非常好,且外部接口简单。
以INA128为例,引脚图如2-4所示:
所采用的传感器输出电压振幅范围0~10mV。而模数转换的输入电压要求为0~2V,因此放大环节至少200倍的增益,此处我们需要放大500倍。根据本设计的实际情况增列出了两种方案。
方案一:由高精度低漂移运算放大器构成差动放大器。
差动放大器具有高输入阻抗,增益高的特点,可以利用普通运放(如OP07)做成一个差动放大器,其内部电路如图2-3所示。
(2-2)
本文的目的是设计一简易电子秤,最大称重约为2.5千克,重量误差不大于±0.01千克;考虑到与其相配置的各种电路的设计的难易程度和设计性价比,最终选择了CZAF-605[8]电阻应变式称重传感器,其称重规模为5kg。
2.4
压力传感器感受重力转换后输出的信号一般电平较低;经由电桥等电路变换后的信号亦难以直接用来显示、记录、控制或进行模数转换。为此,测量电路中需要模拟放大环节。这一环节目前主要依靠由集成运算放大器的基本元件构成具有各种特性的放大器来完成。
AT89S51的电源脚分别为20脚Vss和40脚Vcc(图中已默认连接,未显示出来)。这两个脚分别接地和+5V直流电源,31脚EA为内外存储器的控制端,接+5V允许访问外部存储器。
传感器检测电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出,本设计中选用的是CZAF-605电阻应变式称重传感器,因为通过其得到的电压信号很小,为所以还需要放大器放大信号。考虑到干扰的作用,对传感器的信号进行了滤波处理,最终设计如图3-3所示。
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。
一种基于STC89C52单片机的便携式电子秤设计
一种基于STC89C52单片机的便携式电子秤设计电子秤在日常生活中广泛应用,尤其在超市、货运、厨房等场景中起到了不可或缺的作用。
本文将介绍一种基于STC89C52单片机的便携式电子秤设计,以满足人们对便携、精确、易用的电子秤的需求。
1. 简介电子秤是一种利用传感器测量物体重量的设备。
传统的机械秤存在读数不准确、不易携带等问题,而基于单片机的电子秤则具备了更高的精确度和便携性。
2. 设计原理该电子秤的设计原理是利用压力传感器测量物体受力变化,然后将受力信号通过模拟电路转换为电压信号,再由单片机进行模拟数字转换(ADC)并进行计算,最终得出物体的重量。
3. 硬件设计3.1 单片机选择本设计采用STC89C52单片机作为主控芯片,其具备高性能、低功耗的优势,并且具备8位数据总线、32KB的闪存等特点,非常适用于小型应用。
3.2 传感器选择为了实现高精度的重量测量,我们选用了一款高精度的压力传感器。
该传感器具备良好的线性度和稳定性,能够准确地测量重量变化。
3.3 电路设计电路设计包括模拟电路和数字电路两部分。
模拟电路将传感器输出的模拟信号转换为电压信号,再经过条件放大后输入到单片机的模拟转换电路。
数字电路主要由单片机、LCD显示屏和按键等组成,实现数据处理和人机交互功能。
4. 软件设计4.1 硬件初始化在软件设计中,首先需要对硬件进行初始化设置。
通过配置单片机的GPIO口、中断、计时器等功能来实现对各个硬件模块的控制。
4.2 模拟转换和数据处理通过单片机提供的模拟数字转换(ADC)功能,将模拟电压信号转换为数字信号。
然后,通过数据处理算法对数字信号进行滤波和校准,得出准确的重量数据。
4.3 显示和人机交互使用LCD显示屏来展示测量结果,并增加按键功能,方便用户进行重量锁定、切换单位等操作。
同时,还可以通过串口通信将数据传输到其他设备。
5. 功能拓展在基本功能实现的基础上,可以对电子秤进行一些功能扩展。
例如,增加存储功能,记录每次测量的重量数据;增加串口通信功能,方便与其他设备进行数据交互;增加温湿度传感器等,实现多功能集成。
基于单片机的智能电子秤设计范本
本科毕业设计基于单片机的智能电子秤设计Design of intelligent electronic scale based on MCU学院:电子工程学院专业班级:电子信息工程 DZ电子091班学生姓名:孙昕学号: 2011140603指导教师:韩晓春(高级实验师)2013年 6 月目录1.绪论 (4)1.1电子秤的发展现状和发展趋势 (4)1.2 项目研究的意义 (5)1.3 可行性分析 (5)2.系统方案论证与选型 (5)2.1设计要求 (5)2.2 整体功能 (6)2.3 电子秤的工作原理 (6)2.4总体设计方案 (7)3. 系统硬件设计 (7)3.1单片机概述 (7)3.2 AT89S52单片机简介 (7)3.3 最小系统电路 (9)3.4 键盘电路 (10)3.5 时钟电路 (13)3.6 液晶显示电路 (13)3.7压力感应电路 (15)3.8 电源电路 (18)3.9本章小结 (19)4 系统软件设计 (19)4.1 编程语言及开发工具的选择 (19)4.2 主程序设计 (19)4.3显示模块流程图及子程序的设计 (21)4.4 按键处理程序 (22)4.5本章小结 (23)5 系统仿真及调试 (23)5.1 Proteus ISIS简介[8] (23)5.2 keil简介 (24)5.3出现的问题和解决方法 (24)5.4 keil与proteus联合仿真及调试 (25)5.5 本章小结 (28)致谢 (30)参考文献 (31)1.绪论1.1电子秤的发展现状和发展趋势1.1.1 电子秤的发展现状[1]这几年来,我们的电子称重系统发展的很快。
已经从最初的机电结合,发展至如今的数字和智能。
电子称重技术从静态到动态称重发展,从模拟到数字测量发展,从单一到多参数测量发展。
现在在很多的发达国家在电子称重力这方面有了很大的提高。
他们不断有创新的品种和结构,不断扩大应用范围和技术功能。
在信息时代正在逼近的时候,数字化电子秤和数字称重系统在各个高端系统中的应用范围是越来越广泛了。
利用AT89S52型单片机智能电子称系统设计
利用AT89S52型单片机智能电子称系统设计
本文为大家带来利用AT89S52型单片机智能电子称系统设计。
AT89S52型单片机介绍
AT89S52是一个8位单片机,片内ROM全部采用FLASH ROM技术,与MCS-51系列完全兼容,它能以3V的超低电压工作,晶振时钟最高可达24MHz。
AT89S52是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,有4个八位的并行双向I/O端口,分别记作P0、P1、P2、P3。
第31引脚需要接高电位使单片机选用内部程序存储器;第9引脚是复位引脚,要接一个上电手动复位电路;第40脚为电源端VCC,接+5V电源,第20引脚为接地端VSS,通常在VCC和VSS引脚之间接0.1μF高频滤波电容。
第18、19脚之间接上一个12MHz的晶振为单片机提供时钟信号。
AT89S52型单片机引脚功能
引脚说明。
基于单片机的电子秤系统设计
基于单片机的电子秤系统设计摘要:在生活中我们经常需要用秤来测量物体的重量,由于秤在我们日常生活中的应用十分广泛,我们对其的设计要求就需要操作方便、易于识别。
本系统的设计主要从硬件电路设计、软件编程调试、实物焊接调试三部分进行详细阐述。
硬件电路主要是基于单片机AT89S52为核心的控制单元实现数据的处理,采用压力传感器对数据进行采集。
关键词:AT89S52单片机电子秤单片机一、电子称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。
一般的信号的放大、滤波、A/D转换以及信号各种运算处理都在仪表中完成。
二、系统方案论证与选型按照本设计功能的要求,系统主要由控制器部分、测量部分、数据显示部分和语音播报部分这四个部分组成。
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,并通过控制器实现数据的显示以及语音播报的功能。
三、系统单片机选型单片机的选择在整个系统设计中至关重要,要满足大内存、高速率、通用性、价格便宜等要求,本课题选择AT89S52作为主控芯片。
AT89S52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
基于单片机的电子秤的设计与实现(毕业论文)
第二章 系统方案论证与选型
按照本设计功能的要求,本设计大致可分为五个模块:数据采集模块、信号放大模块、模数转换模块、单片机控制模块、人机交换模块。(其中人机交换模块中包括:声光报警、LCD显示、键盘输入)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。
最后我们最终选择了AT89S52这个比较常用的单片机来实现系统的功能要求。AT89S52内部带有8KB的程序存储器,基本上已经能够满足我们的需要。
2.2 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、信号放大电路和A/D转换电路,因此对于这部分的论证主要分三方面。
2.2.1
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置的各种电路的设计的难易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。一般来说,传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷,其称量的准确度就越高。但在实际使用时,由于加在传感器上的载荷除被称物体外,还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷,因此选用传感器量程时,要考虑诸多方面的因素,保证传感器的安全和寿命。传感器量程的计算公式是在充分考虑到影响秤体的各个因素后,经过大量的实验而确定的。
基于AT89S52单片机的电子称设计
摘要现代社会的发展对称重技术提出了更高的要求。
目前,台式电了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。
但是在工业测量中还没有让人们期待的电子秤出现。
多年来,人们一直期待测量准确、价格低廉的在工业发展中起到巨大作用的电子秤投放市场。
本课程设计的电子秤以 AT89S52 单片机为控制核心,利用全桥测量原理,通过对电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,将电压量纲(V)改为重量纲(g)即成为一台原始电子秤。
其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。
电阻应变式传感器是称重传感器中应用最多的一种,本设计采用全桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。
而放大器电路采用AD620,其作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。
MAX187 A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,最后由显示电路显示出测量结果。
电子秤主要由电源、称重传感器、单片机、键盘/开关、12864液晶显示器等部分构成。
主要技术指标为:称量范围0.01kg—5kg;分度值0.005kg;精度等级m 级;电源5v。
仪器的技术指标参考了目前国内市场上使用最多、国内外产量最大的电子衡器的技术指标,其合理性无疑加大了产品投放市场后的竞争能力。
仪器主要功能有去皮、计价、累计、单价设定、过载报警、时间显示等。
关键词:单片机称重传感器放大器模数转换The design of multi-functional electronic scaleAbstractThe development of the modern society has put forward higher request on weighing technology. The desk-top electronic scales have been great application in commercial trade, but they have many shortcomings such as large volume, high cost, AC supply power and not cove nince to carry, so they are restricted to use. The usual portable scales are lever scales which are mostly used by residents, and spring balance which measure through compression or drawing of spring. They are being rejected for their big measuring errors. People have been expecting cheap portable electronic scales which can measure accurately and be carried conveniently for many years.The curriculum design of electronic scales in order to AT89S52 microcontroller to control the core, the use of full-bridge measuring principle, through the circuit output voltage and the standard weight of a linear relationship, the establishment of a specific mathematical model, the dimensionless voltage (V) changed the weight of Class ( g) become a single original electronic scales. Measuring circuit in which the most significant component is the resistance strain sensor. Resistance strain gauge sensor is a sensor in the most widely used, this design uses a full-bridge measurement circuit, so that system to produce a smaller error, the output of the data more accurate. The amplifier circuit using AD620, whose role is to weak analog sensor output signals a certain multiple of the amplification in order to meet the A / D converter input signal level requirements. MAX187 A / D conversion is the role of the analog signals into digital signals, analog-digital conversion, digital signal and then transmitted to the display circuit and there, finally shown by the display circuit measurement results.Electronic Scale is a major by the power, weighing sensor, microcontroller, keyboard / switch 12864 LCD monitors and other parts. Its technical indictors include10kg maximal measuring range,10g division value, III precision, 5V work voltage. Its technical indictors refer to theindictors of the electri conic measuring tools of most popularity in the markets and of large output at home and board, so the instrument is strengthened the competitive power after putting on markets. Instrument main functions are peeled, pricing, total, unit price setting, overload alarm, time display, etc.Key Words:SCM Weighing Sensor Amplifiers Analog-digital conversion目录第一章前言 (1)1.1 课题研究意义 (1)1.2 国内外研究情况 (1)1.3 本设计的任务和主要内容 (2)第二章方案论证 (3)2.1单片机选择 (3)2.2 显示部分 (3)2.3 数字时钟 (4)2.4放大部分 (4)2.5 A/D转换器选择 (5)2.6压力传感器部分 (5)第三章总体方案 (7)3.1 工作原理 (7)3.2系统各模块的最终方案 (7)第四章硬件电路的设计 (8)4.1单片机控制电路的设计 (8)4.2 Hl-8传感器的电路设计 (9)4.3 信号放大电路的设计 (13)4.4 信号A/D转换器 (16)4.5 DS1302时钟电路的设计 (17)4.6键盘和过量程报警电路设计 (18)4.7 12864液晶显示电路的设计 (20)4.8 电源电路设计 (22)4.9 总体工作电路原理图 (22)第五章软件的设计 (25)5.1 软件所实现的功能 (25)5.2 软件主流程 (25)5.3 数据采集子程序的设计 (27)5.4 显示子程序的设计 (28)5.5 报警子程序的设计 (29)5.6 软件抗干扰设计 (29)第六章调试与分析 (31)6.1 调试系统简介 (31)6.2 调试故障及原因分析 (31)第七章结论 (32)参考文献 (33)附录 (34)致谢 (52)第一章前言1.1 课题研究意义随着经济的发展,出售商品品种的增加,需要称量物品的设备也需要更新换代。
基于单片机电子秤硬件电路设计
基于单片机电子秤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、12位LCD显示器电路、蜂鸣器电路。
图3.1硬件电路设计框图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0~20mV,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。
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、人-机交换电路等。
3.1 AT89S52的最小系统电路3.1.1单片机芯片AT89S52介绍单片机采用MCS-51系列单片机。
由ATMEL公司生产的AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在线系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash,256字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
基于89S52的数字称设计单片机课程设计
单片机系统课程设计设计课题:基于89S52的数字称设计单片机系统课程设计课程设计名称:基于89S52的数字称设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计地点:课程设计时间:单片机系统课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目课题性质工程设计课题来源选题指导教师主要内容(参数)1显示数字2语音播报任务要求(进度)第1-2天:熟悉课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案。
第3-4天:按照确定的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。
第5-6天:软件设计,编写程序。
第7-8天:实验室调试。
第9-10天:撰写课程设计报告。
要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确,篇幅合理。
主要参考资料(1)张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术(第2版)[M].北京:国防工业出版社,2004(2)伟福LAB6000系列单片机仿真实验系统使用说明书(3)阎石.数字电路技术基础(第五版).北京:高等教育出版社,2006 (4)陈杰黄鸿. 传感器与检测技术(第二版).北京:高等教育出版社,审查意见系(教研室)主任签字:年月日目录1绪论.............................................................2总体方案设计......................................................2.1数字称原理及基本思路...........................................2.2系统总体设计方案...............................................2.3传感器的选择....................................................2.4放大器的选择....................................................2.5 A/D转化器的选择................................................2.6单片机的选择.................................................... 3硬件设计...........................................................3.1称重传感器......................................................3.2信号放大处理....................................................3.3信号转换........................................................3.4单片机控制部分..................................................3.5键盘............................................................3.6 LED............................................................3.7语音播报........................................................ 4软件设计...........................................................4.1主程序流程图....................................................4.2子程序流程图....................................................4.2.1 LED显示子程序...............................................4.2.2 A/D转换子程序............................................... 5系统仿真与调试..................................................... 6设计总结.......................................................... 附录1............................................................... 附录2............................................................... 1绪论在当前社会,物品称重是市场交易中很基本的活动,是商业领域最基本的衡具。
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AT89S52单片机的双精度电子称设计
基于AT89S52单片机的双精度电子称设计
靳姗
【期刊名称】《现代制造技术与装备》
【年(卷),期】2018(000)006
【摘要】随着数字化技术的快速发展和应用,电子秤已成为称重计量衡器的重要组成部分,因其称量准确、快速、透明度高、结算简单等特点,深受广大商家和消费者
的青睐.但以杆秤、台秤和简易电子称为主的商用电子秤,普遍存在精度差、易损坏、难维修的现象,特别是在称重茶叶、药材等轻微物品时测量误差十分明显.因此,设计了一种能够根据重量信息自动选择称重电路以实现双精度自动测量、自动报警、直观显示等功能,更好地满足中小型市场的需求.
【总页数】2页(P67-68)
【作者】靳姗
【作者单位】山西机电职业技术学院,长治 046011
【正文语种】中文
【相关文献】
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4.基于STM32单片机的无线电子称重系统的设计与实现 [J], 张军伟; 郑琳
5.基于STC89C52单片机的智能电子称设计 [J], 彭茗;王凌志;时慧慧
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基于单片机的电子秤设计毕业论文
商用电子秤的设计摘要在日常生活中,经常需要测量物体的质量,测量的准确性从而显得很重要。
称重技术的改革影响着人民的生活,随着计量技术和电子技术的开展,以前常用的纯机械构造的杆秤、台秤等存在不准确、速度慢、不能计价易作弊等问题,已逐步被电子产品替代。
本次电子秤设计将运用单片机来完成,具有小型化、智能化、准确度高等特点。
本设计以51系列单片机AT89S52为控制核心,实现电子秤的根本功能,即准确采集物体的质量,直观显示重量、单价及总价,并可对不同物品的重量、单价进展调整,此外系统还具有超量程报警功能。
显示局部采用的是1602液晶显示器,运用独立式键盘实现重量、单价的调整和切换显示功能。
软件设计以C语言作为编程语言,采用模块化编程思想,在Keil uVision开发环境下编写应用程序,结合硬件电路做整体调试,最终实现了所设计功能。
整个系统构造简单、使用方便、功能齐全、精度高,具有一定的实用价值。
关键词:电子秤;单片机;1602液晶;独立键盘The Design of mercial Electronic ScalesABSTRACTIn our daily life,we usually measure somethings’wight.The accuracy of measurement seem to be very important.The reform in weighting technology is affecting our life. With the development of measurement technology and electronics,the traditional mechanical steelyard which we used previously are sifted out step by step.Because the problem which including inaccuracy、slow、valuation or easy to cheating can be resolved by electronic products.The design is based on programming of SCM,then it can transform products to be minitype、modularization and intelligentize,the technical function of products bee faster、more accurate and more reliable.The design for the control of 51 puters AT89S52 core, to achieve the basic control functions of electronic scales.measuring the weight exactly、displaying the weight and unit price exactly、displaying the total price exactly、displaying the unit price after adjusting the unit price、displaying the unit weight after adjusting the unit weight.the displaying way is base on 1602 LCD display.Stand-alone keyboard unit price and the weight adjustment.independent button control the changing which between the status.I select C language to be programme language,and pile the program in the condition of Keil uVision. The design adopt the modularization programming and debug the program bine to hardware circuit.I analyse the cause of error and resolving thought in designning process,and finish the basic functions of electronic scale. The system at weighing has also super-range alarm. The whole system is simple, easy to use, fully functional, high precision, with some Practical value.Key words:electronic scale; SCM; 1602LCD; single keyboard目录第1章绪论11.1 选题背景与意义11.2 电子秤的研究现状及开展趋势11.3 本设计的主要工作3第2章系统方案设计32.1电子秤的设计要求42.2 系统工作原理42.3 系统方案选择42.4 各功能模块的分析与选型52.4.1 单片机的选择62.4.2 按键的选择72.4.3 输出模块的选择72.4.4 报警模块的选择82.5 编程语言及开发工具选择82.5.1 编程语言的选择82.5.2 开发环境的选择92.6 本章小结9第3章系统软件设计103.1 AT89S52的介绍103.2 主程序设计133.2.1 函数声名以及变量定义133.2.2 主程序设计思想143.3 按键处理程序153.3.1 按键介绍153.3.2 按键设计173.4 显示子程序设计183.4.1 1602液晶简介183.4.2 液晶显示子程序233.5 报警子程序设计263.6 本章小结27第4章程序调试274.1 程序编译274.2 调试过程304.3 调试中出现的问题及解决方法314.4 调试结果324.5 本章小结33第5章结论33致34参考文献34附录A 外文翻译-原文局部35附录B 外文翻译-译文局部41附录C 电子秤源程序45第1章绪论1.1选题背景与意义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。
基于单片机的智能人体电子秤设计
基于单片机的人体智能电子秤设计摘要本系统主要由AT89S52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,当被称物体放置在秤台上时,称重传感器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)。
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,外围附以称重电路、显示电路、体胖瘦判断功能,语音告知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。
关键词 AT89S52 称重传感器 A/D转换器 LCD显示器THE HUMAN BODY INTELLIGENCE ELECTRONIC SCALE DESIGN BASED ON SINGLE CHIP MICROCOMPUTERXuzhenyue2006892014,Automation major,2006,Dept.of Information Engineering,Chengyi College of Jimei UniversityABSTRACT The system is mainly controlled by AT89S52 single chip microcomputer. The parts weighing the article consist of weighing sensor, A/D converter and display unit. When the article to be weighed is put on the weighting platform, the weighting sensor will be converted the article weight into an electric signal (voltage) having a certain function relationship (generally a direct proportion) with the weight of the article being weighed. The signal will be amplified by amplifying circuit and converted by an analog-to-digital (A/D) converter after filtering. The digital signal will then be sent to the CPU of micro-processor for processing. with weighing circuit, displaying circuit, fat and shin body judgment function, voice function being the boundary parts, so as to form a circuit board of intelligent weighing system and realize the various weighing functions of weighing system. In a way, the electronic scale adopting this design can satisfy the application requirements to a great extent.KEYWORDS AT89S52 Weighing sensor A/D converter LCD displayer目录引言 (1)第一章电子秤的理论及设计思路 (2)1.1 电子秤的组成 (2)1.1.1 电子秤的基本结构 (2)1.1.2 电子秤的工作原理 (3)1.1.3 电子秤的计量性能 (3)1.2 设计思路 (4)第二章系统方案论证与选型 (5)2.1 控制器部分 (5)2.2 数据采集部分 (6)2.2.1 传感器的选择 (6)2.2.2 放大与滤波电路模块 (7)2.2.3 A/D转换器的选择 (16)2. 3 液晶显示模块 (16)第三章硬件电路设计 (10)3.1 AT89S52的最小系统电路 (11)3.1.1 单片机芯片AT89S52介绍 (11)3.1.2 单片机管脚说明 (12)3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (13)3.2 电源电路设计 (14)3.3 数据采集部分电路设计 (15)3.3.1 传感器和其外围以及放大电路设计 (15)3.3.2 A/D转换芯片与AT89S52单片机接口电路设计 (17)3.3.3 测量算法 (19)3.4 显示电路与AT89S52单片机接口电路设计 (20)结论 (21)致谢语 (22)参考文献 (23)附录 (24)引言目前,随着社会的发展、生活水平不断提高,人们越来越关注自己的身体健康。
基于AT89S52单片机的装载称重控制器设计
基于AT89S52单片机的装载称重控制器设计
孙莹
【期刊名称】《仪器仪表用户》
【年(卷),期】2008(015)005
【摘要】给出了以AT89S52为核心,利用单片机的运算和控制功能,并采用串口液晶显示模块实时显示所测货物的重量和累计重量装载称重控制器设计方案.同时该方案还提供将装卸货物的单车量、日累加量、总累加量以无线通讯方式传输至上位机,供上位机显示和处理的功能.
【总页数】3页(P48-50)
【作者】孙莹
【作者单位】沈阳建筑大学信息与控制工程学院,沈阳,110168
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
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XXXX大学毕业设计说明书学生姓名:学号:学院:专业:题目:基于AT89S52单片机的电子称的设计指导教师:职称:职称:20**年12月5日摘要该设计以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。
公元前,人们为了对货物交换量进行估计,起初采用木材或陶土制作的容器对交换货物进行计量。
以后,又采用简单的秤来测定质量。
据考证,世界上最古老的计量器具出土于中东和埃及,最古老的衡器和砝码出自于埃及。
秤是最普遍、最普及的计量设备,电子秤取代机械秤是科学技术发展的必然规律。
低成本、高智能化的电子秤无疑具有极其广阔的市场前景。
21世纪,电子产品变得越来越丰富,给人们带来了很多很多的方便,其中电子秤成了人们生活中不可缺少的一部分。
大大小小的市场电子秤能够完成许多工作,为人们节省了时间,提高了工作效率。
在超市里的一台电子秤,它能很精确的称出商品的重量,还能去除皮重,更主要的是,它其中预存了超市里商品的单价,当称出商品的重量后,电子秤马上就能算出价格,不管几种商品都能一一累加,最后列出清单,可以说非常的智能化,而且非常的精确。
由此,顾客在购物的时候非常的放心,商家的效益也提高了,所以有了电子秤,顾客买的放心,商家也卖的开心了。
本设计就是为了制作这样一种电子秤,它以单片机为核心在实际使用时达到以下要求:1、电子秤称重范围:0~9.999㎏;重量误差不大于 0.005㎏;2、液晶显示:所称物体重量、商品的购物清单等。
本设计的控制功能包括基本的称重功能,显示购物清单功能,设置日期和重新设定10种商品的单价功能,还具有超重与欠量程报警功能。
由于系统资源丰富,还可以方便的拓展其应用。
我相信通过这次对电子秤控制系统的硬件设计,一定能够学到丰富的知识并对电子产品有更深一层的了解。
1.2选题背景与意义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。
电子秤的设计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。
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,调正时间长,易损件多,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。
1.3研究现状1.3.1 影响因素随着科技的进步, 对电子秤的要求也越来越高。
影响其精度的因素主要有: 机械结构、传感器和数显仪表。
在机械结构方面,因材料结构强度和刚度的限制, 会使力的传递出现误差,而传感器输出特性存在非线性, 加上信号放大、模数转换等环节存在的非线性,使得整个系统的非线性误差变得不容忽视。
因此,在高精度的称重场合,迫切需要电子秤能在线自动校正系统的非线性。
此外,为了保证准确、稳定地显示, 仪器内部分辨率(主要是ADC 的分辨率) 一般要比外部显示分辨率高4 倍以上, 这就要求所采用的ADC 具有足够的转换位数,而采用高精度的ADC,自然增加了系统的成本。
1.3.2产品质量目前市场上主流的电子秤根据使用功能的不同包括以下几个类型:电子天平、电子计数秤、电子计价秤、电子台秤、电子吊钩秤、定量包装秤以及条形码电子秤等。
面对种类如此繁多的电子秤,目前市场上存在许多不合格的电子秤产品。
不合格问题主要表现在以下三个方面:1、温度试验项目不符合标准规定;2、湿热试验项目达不到标准要求;3、抗电脉冲串试验和抗静电放电试验项目不合格。
造成产品不合格的原因主要有以下几个方面:1、称重传感器的质量不达标,制约了电子秤产品整体质量的提高;2、关键元器件未进行筛选和通电老化,造成电子计价秤质量失控;3、部分产品设计上抗干扰能力不强;4、产品检验把关不严。
面对目前市场上电子秤产品的总体质量不高的局面,除了加强对电子秤产品的日常监督管理之外,还要从根本上推动技术的发展,促进电子秤产品质量的提高,更好地保护消费者的合法权益。
1.3.3 发展方向电子秤不仅要向高精度、高可靠方向发展,而且更需向多种功能的方向发展。
据悉, 目前电子秤的附加功能主要有以下几种:1、电子秤附加了计算机信息补偿处理装置,可以进行自诊断、自校正和多种补偿计算和处理;2、具有皮重、净重显示等特种功能。
电子秤有些已具备了动态称量模式, 即通过进行算术平均、积分处理和自动调零等方法, 消除上述的误差;3、附加特殊的数据处理功能。
目前的电子秤有附加多种计算和数据处理功能, 以满足多种使用的要求。
今后, 随着电子高科技的飞速发展, 电子秤技术的发展定将日新月异。
同时, 功能更加齐全的高精度的先进电子秤将会不断问世, 其应用范围也会更加拓宽。
1.3.4 电子秤的智能化电子秤的称重功能是基于微电脑控制芯片处理器这一核心技术来实现的。
由于目前在设计电子秤系统时大量地采用集成芯片,因此电子秤系统已经摆脱了以往的电子模式,正趋向智能化多元化方向发展。
在此基础上可以实现系统功能的扩展,比如与上位机的通讯,在上位机上利用图形化界面的操作软件实现数据库管理等。
电子秤由于自身的精度高、功能强和使用方便,实际使用的电子秤有较高的性价比,在很多领域完全可以取代那些机械式的称重工具。
在具体开发电子秤的系统时应该根据用户的客观需要,再结合系统硬件和软件,从而可以开发出一套实际使用价值极大的电子秤系统。
目前,随着电子技术的飞速发展,微处理器应用技术的日趋成熟,必将推进基于微处理器为核心的电子秤系统功能的日趋完善,因此多元化智能电子秤具有广泛的应用前景和开发价值!1.4本文的结构本文以电子秤的研发作为应用背景,对传感器、模数转换、单片机及其接口等技术进行了分析。
全文共分为六章,各章的主要内容如下:第一章扼要地介绍了电子秤的概念、特点与相关研究背景;第二章论证了系统方案,包括对原理的阐述,各种优缺点的比较,属于理论分析部分;第三章通过对各种芯片的介绍以及对电路功能的分析,对系统硬件进行了描述,给出了单片机的的控制方案;第四章简单介绍了系统软件流程;第五章对整个设计做了总结,归纳了存在的问题和进一步研究的方向。
第二章系统方案的设计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。
2.1 电子秤的设计要求2.1.1 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、液晶显示:所称物体重量、10种商品的购物清单等。
2.1.2 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。