基于单片机的称重控制系统设计

合集下载

基于STM32F1单片机的电子秤设计

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。

基于单片机的电子秤设计1-23.1

基于单片机的电子秤设计1-23.1

摘要本文设计了一种以51单片机来进行控制的电子秤系统,系统的电路部分由以下几个电路模块组成:数据采集和数据处理电路、模数转换电路、LED及蜂鸣器报警电路、最小系统电路、液晶显示电路、矩阵按键电路等。

接通电源后,单片机会把压力传感器输入的小信号进行放大处理及模数转换,通过按键设置单价在LCD1602上显示物体总价信息。

对于硬件设计部分,我们本着低成本,高效率,系统稳定可行的指导方针选取了一些实用的元器件进行设计。

而软件设计则采用模块化的设计方法,争取把软件设计得方便可读易操作。

文中还详细分析了应变式压力传感器在重量测量上的应用及其使用的原理,而HX711作为一个高精度的24位A/D转换器如何在模数转换的过程如何运作也有相应的介绍。

当然,这次设计的结果能够得到预期的效果也离不开其他各部分电路的相辅相成,我们也对一些配合电路做了简单介绍。

仿真部分则为我们的设计是否合理进行了初步验证。

最后,我们完成了实际电路的焊接,使得理论有了实物作为支撑,整个设计能够正常实现功能。

关键词:51单片机;电子称;压力传感器;模数转换;模块化设计ABSTRACTThe paper introduce a kind of electronic weighing system which based on Single-chip Microcomputer.At the beginning,some basic methods about MCU like the internal configuration ,working principle and how to program are introduced. Then ,how to measure an object using a strain type pressure transducer is introduced .Several circuit modules are contained in the design such as data acquisition and data processing circuit, analog to digital conversion circuit, LED and buzzer alarm circuit, minimum system circuit, LCD display module, matrix keyboard circuit, etc.When pressing the button , the detection is begun.the weak analog signal coming from the sensor will be amplified and converted into digital signal.Finally ,the processed signals will be transmitted to the microcomputer . the price is set by pressing different buttons and total price will be shown on the LCD1602.The hardware is designed to be stable,feasible and inexpensive,which will make the design better to be accepted.The software uses modular design.The principle and advantages of the application of the strain gauge pressure sensor to the weight measurement and the application of HX711 to the analog to digital conversion are analyzed in detail.The composition and working characteristics of other circuits are described as well.The feasibility of the circuit is verified by simulation. Finally, the design of the physical circuit is completed, which makes the expected results of the project be realized.Key words: 51 single chip microcomputer; electronic scale;strain pressure sensor; AD conversion; modular design;.目录1 引言 (1)1.1 课题研究的意义 (1)1.2 电子秤的发展现状 (1)1.3 设计内容和章节安排 (2)2 单片机简介 (3)2.1 单片机内部结构 (3)2.2 单片机特点及引脚介绍 (5)2.3 单片机中断系统 (7)2.4 单片机最小系统 (8)2.5 编程语言 (9)2.5.1 汇编语言 (9)2.5.2 C51语言 (9)3 单片机外围电路介绍 (10)3.1称重传感器介绍 (10)3.2 LCD1602液晶显示屏 (12)3.3 AD转换模块HX711 (14)4 硬件电路设计 (16)4.1 硬件电路总框图设计 (16)4.2 数据采集电路设计 (17)4.3 最小系统电路设计 (18)4.4 矩阵键盘电路设计 (19)4.5 LCD1602显示电路设计 (20)4.6 报警电路设计 (21)4.7 硬件电路原理总图 (22)5 软件设计 (23)5.1主程序流程图 (24)5.2键盘扫描程序 (24)5.3 HX711读取程序 (25)5.4 LCD1602写操作程序 (26)6 系统调试 (26)6.1 硬件调试 (27)6.2 软件调试 (27)7 总结及展望 (28)参考文献 (29)致谢 (30)1 引言1.1 课题研究的意义电子秤是一种利用杠杆平衡原理或根据胡克定理制成的衡器。

基于单片机的电子秤系统设计(附程序代码)

基于单片机的电子秤系统设计(附程序代码)

基于单片机的电子秤系统设计摘要电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。

它与我们日常生活紧密结合息息相关。

电子称主要以单片机作为中心控制单元,通过称重传感器进行模数转换单元,在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。

电子称不但计量准确、快速方便,更重要的自动称重、数字显示,对人们生活的影响越来越大,广受欢迎。

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,电子秤专用24位AD转换芯片HX711对传感器采集到的模拟量进行AD转换,转换后的数据送到单片机进行处理显示,数据显示由LCD1602液晶实现,液晶显示效果稳定无闪烁关键词:AT89S52单片机;电子秤;压力传感器;HX711WIRELESS TEMPERATURE DETECTING SYSTEM DESINGBASED ON MCUABSTRACTWith Intelligent electronic scale is the detection and conversion technology, computer technology, information processing, digital technology, an integrated modern technology of new weighing equipment.Ectronic scale takes SCM as its central controling unit,and achieves AD transform through weighting transducer,then adds keybord,display circuit and powerful softerwear. It is not only accurate,swift,and convenient, but also makes an important effect to people’s life by its automatic weightment and digital display, so it becomes more and more popular.The design of this system gives its eleboration from 3 parts: Hardwear circuit design,softwear programme debugging and entity weld debugging.Hardwear circuit reaches data processing by the controling unit which based on AT89S52,and gathers data by weighting transducer,then makes AD transform by HX711 to the data gathered, and the transformed data then transferred to AT89S52 for display prosessing, at last LCD1602 would show it out steadily without twinklingKey Words: AT89S52 MCU,Electrnoic Scale,Load sensor,HX711.目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录.......................................................................................................................................................................... I II 第1章绪论. (1)1.1课题背景与研究意义 (1)1.2 系统设计要求 (2)1.3系统设计方案 (3)1.4电子秤的主要组成 (5)1.4.1 电子秤的基本结构 (5)1.4.2 电子秤的工作原理 (6)1.4.3 电子秤的计量性能 (7)第2章系统硬件设计 (8)2.1 流系统元器件选型及参数介绍 (8)2.1.1 系统单片机选型 (8)2.1.2 系统传感器选型 (10)2.1.3 系统AD转换芯片选择 (13)2.1.4系统显示器选择 (14)2.1.5系统时钟芯片选择 (16)2.2 系统硬件电路设计 (17)2.2.1系统电源电路设计 (17)2.2.2系统单片机主控电路设计 (18)2.2.3系统显示部分电路设计 (20)2.2.4系统超重报警指示电路设计 (21)2.2.5系统按键输入电路设计 (21)2.3系统硬件电路的绘制与PCB线路板制作 (23)2.3.1 Protell 99 SE软件介绍 (23)2.3.2 系统原理图绘制与PCB印刷线路板制作 (23)第3章系统软件设计 (27)3.1 系统软件编程环境介绍 (27)3.2系统主程序流程图 (27)3.3系统显示部分流程图 (28)3.4系统按键调整部分流程图 (29)第四章系统的制作、安装与调试 (30)4.1电路的绘制与PCB板的制作 (30)4.2 系统的调试 (31)第五章总结与体会 (32)5.1 总结 (32)5.2 体会 (33)参考文献 (34)致谢 (35)第1章绪论1.1课题背景与研究意义电子秤作为一种计量手段,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。

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

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。

基于单片机的电子秤设计报告

基于单片机的电子秤设计报告

五邑大学信息工程学院课程设计报告课程名称:电子系统设计技术专业:______ 通信工程_______ 班级:AP10057班学号:_________ 11 _________ 姓名:___________ 李绍杰指导教师:周开利设计时间:2013年1月2日评定成绩: _____________________设计课题题目:电子秤一、设计任务与要求1. 本次的课程设计任务是设计一个电子秤,首先我们来了解一下电子秤的基本的背景和设计意义。

电子秤在很早以前就开始被被人们广泛运用。

它是一个现代化的称重仪器,结合了计算机技术,信息处理,数字技术等等的很多的高科技技术。

电子秤,属于衡器的一种,是利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的工具。

电子秤主要由承重系统(如秤盘、秤体)、传力转换系统(如杠杆传力系统、传感器)和示值系统(如刻度盘、电子显示仪表)3部分组成。

按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。

[电子秤拥有许多过去的简单的机械化的称重技术所没有的优点。

例如,第一方面:电子秤的重量轻,体积小,容易携带,并且容易维修;第二方面:因为电子秤是运用了以单片机为中心控制单元,通过称重传感器进行模数转换单元,再通过配合键盘、显示电路及强大软件来组成,所以电子秤的准确率高,并且很快速,能够让人们很直观地看到称重的结果,这样更加深受人们的喜欢。

第三方面:电子秤不仅仅只是客观的物体,它通过了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。

然后通过前端信号处理电路进行准确的线性放大最后把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。

这是一个很高端,很人性化的发展,能够实现人机的信息转换。

第四方面:电子秤不再像过去的机械称重器那样功能局限,如今的电子秤更是能够广泛应用在商业,工农业,科技,交通等等很多方面。

并且对人们日常生活的影响越来越大。

基于STC89C52单片机的电子称重系统设计与实现

基于STC89C52单片机的电子称重系统设计与实现

0引言电子称重系统主要用来测量商品的质量,是市场交易中必不可少的称量仪器。

目前市场上使用的电子秤重系统体积大、价格高、携带不方便,关键是测量精度较低。

在总结众多相同研究的基础上,本文提出了一种基于STC89C52单片机的电子称重系统,该系统能够很好地解决上述问题。

1设计方案本系统以STC89C52单片机为控制核心,由应变片压力传感器模块、信号放大模块、A/D 转换模块、矩阵键盘模块和LCD12864液晶显示模块等部分组成,系统结构如图1所示。

图1系统结构图2电路实现本系统主要由电源模块、应变桥式电路、信号放大电路、A/D 转换电路、矩阵键盘电路、单片机最小系统等部分组成,电路框图如图2所示。

图2电路框图2.1电源模块电源模块为整个系统提供两类电压,其中±15V DC 用于信号放大电路;±5V DC 作为应变桥式电路的输入电压;+5V DC 也用于单片机最小系统、显示电路、矩阵键盘电路和A/D 转换电路的供电。

2.2应变桥式电路由于应变片输出的信号很小,为了产生较高的灵敏度,我们采用全桥电路。

±5V DC 给电桥提供稳定的输入电压,从而有效地避免了电源波动造成的影响。

2.3信号放大电路信号放大电路的设计如图3所示。

该放大电路的总噪声主要取决于第一级,AD620具有低噪声和低功耗特性,是解决小信号放大问题的首选方案。

图3多级放大电路2.4A/D 转换电路AD7705是完整的16位三线串行模数转换器,具有低廉的价格、高分辨率、高精度、低电压、低功耗以及优良的抗噪声性能等特点,满足高精度的测量转换要求,非常适用于桥式传感信号的模数转换。

A/D 转换电路的硬件主要是AD7705转换芯片,配以A/D 转换程序,就可以实现采集的模拟信号数字化。

2.5矩阵键盘电路由于人机交流界面需要较多的按键,且STC89C52单片机只有32个I/O 端口,所以本电路模块采用矩阵键盘,以节省I/O 端口,实现人工的操作。

基于单片机的智能电子秤控制系统的设计

基于单片机的智能电子秤控制系统的设计

基于单片机的智能电子秤控制系统的设计智能电子秤控制系统是一种集成数字电子技术、传感技术、自动控制技术于一体的高精度、高可靠性的电子秤系统。

本文将介绍基于单片机的智能电子秤控制系统的设计原理及实现方法。

一、系统设计原理基于单片机的智能电子秤控制系统主要由称重传感器、AD转换模块、单片机、LCD显示模块和通信接口模块等组成。

其工作原理如下:1. 称重传感器智能电子秤的核心部件是称重传感器,用于将物体的重量转换为电信号。

常用的称重传感器有应变式、电阻式、电容式等。

它们能够根据物体的质量变化而改变输出电信号,作为下一步处理的输入信号。

2. AD转换模块AD转换模块用于将模拟信号转换为数字信号,通过单片机进行处理。

通过AD转换模块,可以将称重传感器输出的模拟信号转换为单片机可以理解的数据,为后续的数据处理提供基础。

3. 单片机单片机是整个智能控制系统的核心,负责接收AD转换模块的信号,并进行数据处理,并通过LCD显示模块将结果实时显示出来。

同时,单片机还可以通过通信模块与其他设备进行数据交互。

4. LCD显示模块LCD显示模块用于将称重结果以数字形式显示出来,提供直观的测量结果给用户。

5. 通信接口模块通信接口模块允许智能电子秤与其他设备进行数据交互,如与计算机进行连接,实现数据的上传和下载。

二、系统设计方法基于单片机的智能电子秤控制系统的设计可以按照以下步骤进行:1. 硬件设计根据系统的功能需求,选择适当的称重传感器和AD转换模块,并通过电路设计将其与单片机和LCD显示模块进行连接。

此外,根据实际需求选择合适的通信接口模块。

2. 软件设计编写单片机的控制程序,包括AD转换的初始化和读取、数据处理、LCD显示等功能。

根据实际需求,可以添加一些额外的功能,如单位选择、重量校准等。

3. 系统测试将硬件和软件进行组装后,进行系统测试。

通过放置不同重量的物体进行秤量,检查显示结果的准确性和稳定性。

同时,测试通信功能是否正常工作。

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

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。

基于单片机的简易称重系统设计方案

基于单片机的简易称重系统设计方案

基于单片机的简易称重系统设计方案下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!基于单片机的简易称重系统设计方案1. 引言随着电子技术的发展,单片机在各种应用中得到了广泛的应用,其在称重系统中的应用也日益普及。

基于单片机的电子秤质量检测系统设计

基于单片机的电子秤质量检测系统设计

基于单片机的电子秤质量检测系统设计基于单片机的电子秤质量检测系统设计1. 引言电子秤在现代工业生产和日常生活中起着重要的作用。

而电子秤的准确性和稳定性直接影响到质量检测的结果。

本文将介绍一种基于单片机的电子秤质量检测系统设计,该系统具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点。

2. 系统原理基于单片机的电子秤质量检测系统主要由物理传感器、信号处理模块、单片机控制模块和显示模块组成。

物理传感器负责将被检物体的质量转化为电信号,然后信号处理模块对该信号进行放大、滤波和线性化处理,最后将处理后的信号交由单片机控制模块进行数字化处理和质量计算,最终通过显示模块反馈给用户。

3. 系统设计3.1 物理传感器为了获得高精度的质量测量结果,我们采用应变银浆传感器作为电子秤的传感装置。

该传感器采用全桥电路结构,具有高敏感性和低温漂移特性,能够有效地转化被检物体的负荷变化为电信号。

3.2 信号处理模块为了提高信号的稳定性和抗干扰能力,我们设计了一个信号处理模块。

该模块主要由放大电路、滤波电路和线性化电路组成。

放大电路可以将传感器输出的微弱信号放大到合适的范围内,以适应单片机的输入电压要求。

滤波电路能够滤除杂散信号和高频噪声,提高信号的纯净度和可靠性。

线性化电路通过数学模型和校准曲线,对信号进行非线性补偿,从而提高测量结果的准确性。

3.3 单片机控制模块单片机控制模块是整个系统的核心部分,负责管理系统的运行和控制各个模块之间的协作。

在该模块中,我们首先对信号进行AD转换,将模拟信号转化为数字信号,然后进行质量计算和数据处理,并将处理后的结果保存到存储器中。

同时,单片机还可以通过软件设置各种检测参数和报警阈值,以实现自动化的质量检测。

3.4 显示模块为了方便用户对质量检测结果的观察和判断,我们设计了一个显示模块。

该模块通过数码管、液晶屏或者LED显示屏,将质量检测结果以数字或者图形的方式展示给用户。

同时,为了提高用户体验,我们还可以添加声音或者振动的报警装置。

基于单片机的电子秤设计

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。

基于单片机的电子称设计

基于单片机的电子称设计

基于单片机的电子称设计基于单片机的电子称设计随着现代科技的不断发展,电子称已渐渐成为我们生活中不可或缺的一部分,广泛应用于各种工业生产、实验室、餐馆和家庭中。

传统的机械式电子称已经逐渐被电子式电子称所取代,因为电子式电子称精度更高、操作更便捷、使用寿命更长。

在这一趋势下,基于单片机的电子称设计应运而生,其典型特点是功能强大、精度高、易操作和可扩展性强。

一、基本原理基于单片机的电子称是由传感器、模数转换器、单片机、人机界面板等多个模块组成的,通过模块间的协同工作实现称重过程。

其原理相对简单:物体加在传感器上后,压力作用在传感器上,传感器会产生一定的电信号,然后信号传给模数转换器,转换器将电信号转换成数字信号,并传给单片机进行计算和显示,最终显示重量值在人机界面上。

二、设计过程1.选用传感器传感器是电子称的核心部件之一,传感器的选用直接关系到称量的精度和稳定性。

一般采用弹性体弯曲方式或压电晶体振动方式。

2.选用模数转换器模数转换器是将传感器信号转换成单片机可以读取的数字信号的重要部件。

根据实际需要,一般选择12或16位的AD转换器。

3.单片机选择单片机是控制电子称称量精度和人机界面的重要部件,其型号的选择应根据要求的精度和复杂度设计,一般选择8051、Arduino等。

4.人机界面板设计人机界面板是电子称直接提供信息的部件,应根据样式、布局和使用背景等需求和设计,选择合适的LED/LCD等显示方案。

5.数据处理和算法设计对于电子称,往往需要用到模拟滤波、数字滤波、基准校正和传感器温度补偿等算法才能满足精度和稳定性等要求。

因此,针对实际需求和对应传感器选定合适的算法进行设计也是非常重要的一环。

三、技术指标基于单片机的电子称设计技术指标主要包括:计算和显示精度、可靠性、使用寿命、显示方式、扩展性等。

根据使用场景和功能需求等不同,设计的技术指标也有所不同,总体而言,越高的计算和显示精度、越长的使用寿命和更好的扩展性是我们设计的目标。

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。

基于单片机控制的电子秤控制系统设计

基于单片机控制的电子秤控制系统设计

题目基于单片机控制的电子秤控制系统设计学生姓名贾瑛学号1213014101 所在学院物理与电信工程学院专业班级电子信息工程12级4班指导教师帅春江完成地点陕西理工学院年月日基于单片机控制的电子秤控制系统设计作者:贾瑛(陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业12级4班,陕西汉中723000)指导教师:帅春江[摘要]在社会快速发展和电子技术广泛应用的现况下,市场上使用的传统称重工具已不能满足人们的需求。

本设计基于单片机设计了由称重传感器,AD转换系统,显示系统,键盘控制系统和报警系统组成外围电路。

基本实现物体称重、调节单价、计算总价、去皮、多种物品总额的累加等基本功能。

整体设计具备测量准确、性价比较高、设计简单和功能多样化等特点,进一步满足了商家和消费者对电子秤的功能需求。

[关键词]单片机;传感器;A/D转换;LCD显示;阈值报警The Design of MCU-Based Eletronic WeighterAuthor:Jia Ying(Class 4, Grade 12, Major electronic1s and information engineering, School of Physics and Electronic Information Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong Shaanxi,723000 )Tutor: Shuai ChunjiangAbstract:In the current society ,the traditional weighing tools have been unable to meet people's needs with the rapid development and wide application of electronic technology,in the market . Based on MCU,the design consisted with the peripheral circuits that including weighing sensor,AD converter system, display system, keyboard control system and alarm system.The basic realization of objects weighing ,price regulation,calculation of total price peeled,a variety of items of the total accumulation and other basic functions. The overall design has accurate measurement, high performance to price ratio, simple design and various functions and so on characteristics further to meet the businesses and consumers of electronic scales of functional requirements.Key Words: SCM;sensor;A/D conversion;LCD display; threshold alarm目录1 引言 (1)1.1 目的及意义 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3 解决的主要问题 (2)1.4 工作原理 (2)2 总体方案的设计 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 CPU的选择方案 (3)2.3 传感器的选择 (3)2.4 AD芯片的选择方案 (4)2.5 显示器的选择方案 (4)2.6 总体方案 (4)3 系统硬件设计 (6)3.1 单片机控制模块 (6)3.1.1 89C52简介 (6)3.1.2 单片机控制电路的设计 (7)3.2 数据采集模块 (8)3.2.1 电阻应变式传感器简介 (8)3.2.2 传感器原理 (8)3.3 AD转换模块 (9)3.3.1 hx711的简介 (9)3.3.2 SOP-16管脚封装 (9)3.3.3 hx711内部电路 (10)3.4 显示模块 (10)3.4.1 液晶显示的原理说明 (11)3.4.2 LCD1602的结构及引脚功能 (11)3.4.3 显示电路的硬件设计 (11)3.5 报警模块 (12)4 软件设计 (13)4.1 keil软件 (13)4.2程序流程图 (14)4.3子程序流程图 (14)4.3.1 AD转换程序流程图 (14)4.3.2 显示子程序流程图 (14)4.3.3 键盘输入控制程序流程图 (15)4.3.4 报警子程序流程图 (16)5 硬件安装及调试 (17)5.1 硬件安装 (17)5.2 硬件调试 (17)5.3 功能实现 (17)5.3.1 称重功能 (17)5.3.2 去皮功能实现 (18)5.3.3 总价计算功能实现 (20)5.3.4 累加功能实现 (21)6 总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录A 外文文献 (26)附录B 中文翻译 (30)附录C 电路图 (33)附录 D PCB设计图 (34)附录 E 实物图 (35)附录 F 器件清单 (37)附录 G 设计程序 (38)1 引言随着电子科技时代的不断进步,现代微电子学[1]计算机等一些现代电子技术的成果给传统电子测量带来了巨大冲击。

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

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

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。

基于单片机的多功能称重系统

基于单片机的多功能称重系统

摘要在微电子迅速发展的今天,在市场上用的传统的称重工具已经不能满足人们的要求,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、人性化用在了电子称重的控制系统中。

本设计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,此电子秤具备了功能多、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AT89S51单片机为主控芯片,外围附以称重电路、显示电路、报警电路、键盘电路等构成只能称重系统电路板,从而实现自动称重系统的各种控制功能。

此设计满足现代人们对科技的要求。

关键词:称重传感器、单片机、A/D转换器、LCD显示AbstractWith 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 imp rove the apparatus's control system with intelligence and automation. This syste m is mainly controlled by microcontroller, the section of height measurement a ccomplish 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, l ow price, measure precisely, the speed is quick, automatic work without people and so on.The system is mainly controlled by the microcontroller AT89S52, the peri phery is consist of the circuit of clock and calendar, the circuit of measure hei ght and weight, the circuit of display and print, all of these comprise the circu it board of the intelligent apparatus of height and weight. It can achieve all fu nction of the apparatus.KEYWORDS:SP20C-G501,AT89S52,ponderation –sensor,A / Dconverter,LCDDisplay目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1多功能称重系统的分类 (1)1.2多功能称重系统的组成结构 (2)1.3多功能称重系统的工作原理 (3)1.4多功能称重系统的设计要求 (3)2 总体方案设计 (4)2.1具体方案选择 (4)2.1.1传感器 (4)2.1.2 A/D转换器 (5)2.1.3显示器的选择 (6)2.1.4键盘的选择 (7)2.1.5单片机的选择 (8)2.2 总体方案框架图 (9)2.3小结 (9)3 硬件电路设计 (9)3.1采集电路的设计与实现 (10)3.1.1传感器电路 (10)3.1.2 放大电路 (11)3.1.3 A/D转换电路 (12)3.1.4 采集电路 (14)3.2 显示电路 (15)3.2.1 LCD1602介绍 (15)3.2.2 LCD1602引脚功能 (16)3.2.3 LCD1602与89C51的接口 (17)3.3键盘模块 (17)3.3.1矩阵键盘 (17)3.3.2矩阵键盘中的键功能 (18)3.3.3 键盘与89C51的接口 (18)3.4 蜂鸣器模块 (19)3.5 电源电路 (19)3.6 MAX232通讯接口 (21)3.6.1 串行通信的原理 (21)3.6.2 MAX232简介 (22)3.6.3 MAX232引脚图及功能 (23)3.7本章小结 (23)4 软件系统设计 (24)4.1 编程语言及开发工具 (24)4.2 LED显示程序模块 (24)4.3 键盘模块 (24)4.4 本章小结 (24)5 仿真与实验调试 (24)5.1proteus简介 (24)5.2原理图 (25)5.3仿真图 (26)5.4本章小结 (26)6总论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录A 程序清单 (30)1 绪论多功能称重系统即为电子秤。

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。

基于单片机的称重控制系统设计

基于单片机的称重控制系统设计

基于单片机的称重控制系统设计随着科技的不断发展,称重控制系统在各个行业中的应用越来越广泛。

基于单片机的称重控制系统具有自动化程度高、精度高、稳定性好等优点,因此备受。

本文将介绍一种基于单片机的称重控制系统设计。

一、系统硬件设计1、主控制器本系统采用AT89C51单片机作为主控制器。

AT89C51单片机是一种低功耗、高性能的8位微控制器,具有4K字节的可编程存储器和128字节的RAM,具有丰富的外设接口,如UART、SPI、I2C等。

2、称重传感器称重传感器是称重控制系统的核心部件,本系统采用高精度电阻应变式称重传感器。

这种传感器具有测量精度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点。

3、信号调理电路信号调理电路用于将称重传感器输出的微弱信号进行放大和滤波,以便于单片机进行数据采集。

本系统采用集成运算放大器构成信号调理电路。

4、显示模块显示模块用于实时显示称重数据,本系统采用液晶显示器(LCD)作为显示模块。

LCD具有功耗低、寿命长、视角大等优点,同时能够显示较为复杂的数据。

5、键盘模块键盘模块用于设定系统参数和进行操作,本系统采用4×4矩阵键盘作为键盘模块。

这种键盘结构简单、操作方便,能够满足系统的基本需求。

二、系统软件设计1、数据采集与处理数据采集与处理是称重控制系统的关键环节。

本系统采用中断方式进行数据采集,当称重传感器输出信号时,触发单片机的外部中断,单片机读取称重传感器的输出值,经过信号处理后得到实际重量值。

为了提高系统的抗干扰能力,本系统采用数字滤波算法对采集到的数据进行处理。

2、控制算法本系统采用PID控制算法对重量值进行控制。

PID控制算法简单易行、稳定性好、适应性强,能够满足大多数工业控制系统的要求。

根据实际需求,可以调整PID控制算法的参数,以达到更好的控制效果。

3、人机交互界面设计人机交互界面是称重控制系统与用户之间的桥梁。

本系统采用C语言编写人机交互界面程序。

程序中包括菜单设计、功能按键处理、数据显示等功能,使用户能够方便地进行系统操作和数据查看。

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

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

届毕业生毕业设计说明书题目: 基于单片机的称重控制系统设计院系名称:专业班级:学生姓名:学号:指导教师:教师职称:摘要由于称重器具在商业贸易中的重要作用,称重技术的发展一直都受到人们的关注。

本文设计实现了一种新型的多功能电子称重系统,该系统采用了最为常见的C51系列单片机STC89C52作为主控芯片,系统可以准确称量待测物的质量,使用者设置好单价后,系统还能自动地计算总价并可以把测量结果直观地显示在液晶屏幕上,同时本系统还具有超量程自动报警功能。

另外本系统还扩展了电子万年历和电子温度计的功能,使得系统更加实用。

本文论述了课题提出的背景,系统方案确定的依据以及系统具体硬件电路的设计方案和软件编程的基本思路,最后针对系统的测试结果进行了分析。

关键词:电子称重系统;单片机;称重传感器;A/D转换;时间和温度;人机交互Title Design of weighing control System Based On MCUABSTRACTDue to the important role of weighing apparatus in the trade, development of weighing technology has been paid close attention to by people. This paper presents a new type of multifunctional electronic weighing system .This design is based on the most common C51 series microcontroller STC89C52 as a control core, it realized the basic functions of electronic scales. This design can acquisition quality accurately, display test data intuitively, set the price for diffident things and automatic alarm when it is over range. At the same time, the system also extends the function of electronic calendar and the thermometer, making the system more intelligent and practical. This paper discusses the background of the subject,how the system scheme is determined, design of the hardware circuit system and software programming. At the end of the paper, the system test results were analyzed.Key Words Electronic scale; single chip microcomputer; sensor; A/D conversion; human-computer interaction; time and temperature目录摘要 (II)ABSTRACT (III)第1章前言 (1)1.1选择课题的背景和意义 (1)1.2电子秤的现状及未来的发展趋势 (1)1.3设计的主要任务 (2)第2章系统方案设计 (3)2.1系统总体构想及其工作原理 (3)2.2系统方案的确定 (4)2.3各个模块选型的分析 (5)第3章系统硬件电路的设计 (16)3.1MCU的最小系统电路设计 (16)3.2称重传感器和A/D转换芯片HX711的电路设计 (16)3.3数据输入模块的电路设计 (17)3.4液晶显示模块的电路设计 (17)3.5报警模块的电路设计 (18)3.6时钟模块和温度模块的电路设计 (18)第4章系统软件部分的设计 (19)4.1编程语言和开发工具的选择 (19)4.1.1编程语言的选择 (19)4.1.2软件开发环境的选择 (19)4.2程序设计的总体思路 (19)4.3各个模块程序设计说明 (21)4.3.1键盘扫描程序 (21)4.3.2 A/D转换程序设计 (21)4.3.3LCD显示程序设计 (22)4.3.4报警模块程序设计 (23)4.3.5时钟模块程序设计 (23)4.3.6温度模块程序设计 (23)4.4小结 (24)第5章系统整体校调 (25)5.1调试方法和步骤 (25)5.2调试过程中出现的问题及其解决方法 (26)5.3调试结果 (26)第6章讨论与展望 (28)6.1结论 (28)6.2系统需改进的地方 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录(部分源程序) (29)第1章前言1.1 选择课题的背景和意义称重技术自古历来都受到人们的特别重视。

早在我国父系氏族社会的末期就出现了所谓“度、量、衡”的说法,其中的“衡”也就是指测量物体轻重的工具,是以今天我们还把称重工具称作“衡器”。

在贸易中对货物交换量的准确确定必须要用到称重器具,最初人们采用木制或陶制的容器作为交换货物粗略的计量,后来出现的秤可以相对精确地测定物品的质量。

因此自从人类文明诞生之日起,称重技术就和人类的经济社会生活密切相关,同时随着社会的发展和技术的进步也在不断地革新。

随着现代发贸易对称重器具要求的不断提高,传统机械式称重器具缺点也日渐显露,比如精度不高,工作效率低,不能自动计价等,尤其是容易被无良商家利用充当其作弊的工具。

虽然这些秤几经改进,但是仍然不能同时确保准确性和可靠性,这种状况直到电子秤的出现才发生了改变。

电子秤由于大大减少了纯机械部件的应用,有效地避免了机械材料个体性差异带来的测量误差,同时电子秤又大量地运用现代电子技术,可以实现丰富的功能,另外科学友好的用户操作界面又兼顾了设备的易用性。

上述诸多优点是以往任何一种传统的机械式称重器具所不具备的,因此电子型的称重器具得到了很好的发展,迅速得到了普及,目前已经占据了衡器市场的大部分份额。

电子称重技术虽然已经得到了非常好的发展,但是目前的电子称重器具依然有很大的提升空间,另外人们对电子秤各项性能的要求也在不断地提高。

由此可见,现今对于电子称重技术的研究还是很有必要的,现实也要求我们进一步提升电子称重工具的性能,以便于更好地服务于现代的经济贸易活动。

据此可以判断本课题不仅有一定的理论研究价值,同时又关乎人们日常的生活,也具有很强的实用价值。

1.2 电子秤的现状及未来的发展趋势电子秤从简单到复杂,由简陋到精密一直在发展。

电子称重工具由开始的机械式发展到了机电结合式,最终实现了完全的电子化,同时也由单一功能发展到了多种功能。

上世纪70年代中期电阻应变式称重传感器在技术上取得了重大的突破,中国的电子秤工业也随之迎来了空前的大发展。

国民生产的各个部门出现了各种各样的电子秤,极大地促进了我国工商业的发展。

轻纺工业,煤炭能源工业,冶金工业,仓储货运部门以及食品生产工业的生产过程中都要用到各式各样的电子称重仪器。

此外诸如商业贸易领域的称重和计价,电子元件生产的计数称量也同样不能缺少电子称重装置的。

以上实例也仅仅是电子秤技术在国民经济中使用领域的冰山一角罢了,因为电子秤在生产和生活中应用的例子实在是不胜枚举。

从以上这些例子说明电子称重技术是非常重要的,其应用范围也是十分广泛的。

总之,电子称重技术在国民经济发展和社会进步中发挥着重要的作用,已经越来越受到人们的重视。

改革开放以来,伴随着国家经济体制改革的进程,电子称重工业的行业规模,技术能力以及在我国经济中的作用,已经发生了变化的巨大,远非昔日可比。

国家也投入了大量的资金和人力对电子秤行业予以了大力的支持,据有关方面的不完全统计,到"七五"末期,国家对电子秤行业的累计投资已经达到了3亿多人民币,并动用了一千多万美元的外汇。

纵观历史,近代以来随着科技的爆炸式发展,秤这种古老的计量工具也发生了翻天覆地的巨变,几千年来中国人眼中的“秤”便是指木杆秤,虽然直至今日这种秤还依然发挥着作用,但是使用的范围已经越来越窄,现在的人都普通习惯使用更加方便和精确的电子称重工具。

在二十一世纪的今天,人们希望电子秤可以使用更加方便,更加智能化,这也就给电子秤工业提出了更高的要求。

现代电子称重仪器往往需要和电子计算机相组合,电子计算机的引入,大大扩展了电子称重仪器的功能,进一步扩大了其使用范围。

未来的电子称重工具将会向智能化和多样化的方向继续发展。

通过分析近些年来电子衡器类产品的发展现状及国内外用户的使用需求,电子衡器总的发展将会趋向于是模块化,小型化,多样化和智能化,可以预见未来电子称重器具的应用范围还将继续扩大。

1.3 设计的主要任务STC89C52单片机是本系统的控制核心,除了实现电子秤的称重以及计价功能外,系统还将实现电子万年历,电子时钟,电子温度计等功能,此外还具有单价输入,金额自动计算,超量程自动报警等功能。

此外本设计还具有友好的人机交互界面,大大提高了设备的易用性和实用性,4*4薄膜型矩阵键盘可以供用户方便地输入单价信息,还可以用于快速准确地校准电子万年历的日期和时间,LCD1286点阵式液晶屏,可以直观地显示中文和西文字符,进一步拓展了系统的功能,在称重模式下可以清晰地显示待测物体的质量,单价和总价,在万年历模式下也可以清晰地显示年,月,日,星期的日期信息和时,分以及秒,温度等其他信息。

本课题提出了一种基于单片机控制的智能化电子称重系统,具有很多传统电子秤所没有的新功能,精确度同样可以做到很高,本设计方案实现了一个功能非常强大同时又简单易用的电子称重系统。

第2章系统方案设计2.1 系统总体构想及其工作原理本系统的控制核心选用的STC89C52RC单片机,本设计完成了电子秤的各项功能,此外系统还扩展了电子万年历以及电子温度计的功能。

系统主要由单片机最小系统,称重传感器及其信号处理模块,数据输入及结果显示界面,时钟和温度模块以及电源模块等部分组成。

最小系统主要由STC89C52及其它必要的外围电路组成;数据采集模块包括称重传感器、信号放大和A/D模块,其中的信号放大和A/D转换选取了海芯科技的高精度24位A/D转换芯片HX711,这种芯片是专为电子秤量身打造的。

4*4薄膜型矩阵键盘和LCD12864液晶组成人机交互界面,可以快捷地输入数据和显示数据;时钟模块选用的是常用的时钟芯片DS1302;温度采集模块此处选择的是集成数字型温度传感器DS18B20。

相关文档
最新文档