用单片机控制的高精度智能电子秤设计项目计划书
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。
基于51单片机的智能电子秤
基于51单片机的智能电子秤研究方案:基于51单片机的智能电子秤一、研究背景与意义随着人们生活质量的提高,对电子秤的精确度和智能化程度提出了更高的要求。
研发一种基于51单片机的智能电子秤具有重要的现实意义和市场前景。
本研究旨在利用51单片机技术,结合传感器原理以及数据采集和分析技术,设计和开发一种新型的智能电子秤,以满足人们对于健康和便捷生活的需求。
二、研究目标1. 设计一种基于51单片机的智能电子秤原型;2. 实现电子秤的重量测量、数据存储和数据展示功能;3. 评估该智能电子秤的测量精度和稳定性;4. 提出改进方法并进一步优化设计。
三、方案实施情况1. 硬件设计:a) 选择合适的传感器:选用高精度传感器进行重量测量;b) 电路设计:根据传感器的特点设计合适的电路板,用于放大、滤波、采样和通信等功能;c) 硬件连接:将传感器、显示屏、按键等硬件进行连接。
2. 软件设计:a) 采用51单片机作为核心,进行编程;b) 实现重量测量:通过合适的采样方法和算法,实时获取物体的重量;c) 数据存储与展示:将采集到的数据存储在内部存储器或外部存储器中,并通过显示屏展示给用户;d) 用户交互:设计一套用户友好的界面,使用户可以方便地和智能电子秤进行交互。
四、数据采集和分析1. 采集数据:在实验过程中,选择不同质量的物体进行重量测量,将采集到的数据以合适的格式存储起来。
2. 数据分析:a) 对采集到的数据进行基本统计分析,包括平均值、方差、偏差等;b) 评估智能电子秤的精确度和稳定性;c) 通过数据分析,找出可能的误差来源和改进方向。
五、实验结果分析与结论在以上实验和数据分析的基础上,得出以下结论:1. 通过对数据的统计和分析,验证了智能电子秤的测量精度和稳定性。
2. 针对可能存在的误差来源,提出了改进和优化的方法,如增加重量校准功能、改进传感器的精度等。
3. 通过用户体验和满意度调查,发现智能电子秤在用户中受到了广泛认可和好评,并能满足用户的需求。
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。
基于单片机的智能数字电子秤设计
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软件设计
软件设计
本设计的软件部分采用C语言编写,主要实现以下功能
通过A/D转换器读取称重传感 器的模拟信号:并进行数据 处理
根据预设的算法计算被测物 的重量
将重量值通过显示模块显示 出来
通过按键模块进行参数设定 和功能选择
当称重超过预设值时:通过 报警模块发出警报
检查电路板是否焊接正确: 各元件是否连接良好
给系统供电:检查电源是否 稳定
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2023
软件流程图如下
软件设计
启动系统:进行初始化操作 进入主循环:不断读取称重传感器的模 拟信号并进行数据处理 根据处理结果更新重量值并显示在液晶 显示屏上 检查是否有按键按下:如果有则进行相 应的处理 如果称重超过预设值:则发出警报 继续循环执行上述操作
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调试与测试
调试与测试
在完成硬件和软件的设计后,需 要进行调试和测试。具体步骤如 下
将单片机计算出的重量值 显示出来
按键模块
用于设定单价、重量单位 等信息
报警模块
当称重超过预设值时,发 出警报
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系统设计
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系统的核心部分是单片机, 它控制着整个系统的运作
通过A/D转换器获取称重传 感器的模拟信号,然后进 行数据处理,计算出被测
物的重量
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最后,将重量值通过显示 模块显示出来
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硬件设计
电子秤所取代
本设计是基于单片机技术的智 能数字电子秤,具有操作简便、
读数准确、智能化等特点
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单片机电子秤毕业设计
单片机电子秤毕业设计毕业设计题目:基于单片机的电子秤设计与实现一、设计要求:1.设计并实现一款能够准确测量物体质量的电子秤,使用单片机进行控制与数据处理。
2.电子秤应具备高精度、高稳定性和可靠性等特点。
3.电子秤的测量范围应足够大,能够适用于不同质量的物体。
4.电子秤的设计应尽可能简洁、实用、易于操控和维护。
二、设计方案:1.传感器选择:使用称重传感器作为负载传感器,可选用应变片式传感器或压阻式传感器。
2.信号放大与转换:将传感器测得的微小变化信号通过专用放大电路进行放大,并转换为0-5V或0-3.3V的直流电压信号。
3.单片机控制与显示:使用适当的单片机进行控制与数据处理,可选用常见的51单片机或STM32系列单片机,并通过数码管、液晶显示屏或LED显示屏等显示当前测量的质量值。
4.按键与操作:通过按键实现归零、单位选择、累计等基本操作实现。
5.通信接口:可选用串口或IIC总线等通信模式,将测量结果实时传输到上位机或其他设备。
6.电源系统:使用稳压电源保证整个系统的稳定工作。
三、设计流程:1.硬件设计:a.选择合适的电子元件,包括称重传感器、单片机、显示器、按键、通信模块等。
b.设计传感器接口电路,包括信号放大与转换电路。
c.设计按键与控制电路,将按键输入与单片机相连接,实现操作控制功能。
d.设计显示电路,将单片机输出与显示设备相连接,实现结果显示功能。
e.设计电源电路,保证整个系统的稳定工作。
2.软件设计:a.编写初始化程序,对单片机进行初始化设置。
b.编写按键扫描程序,实现按键输入的检测和处理。
c.编写称重传感器读取程序,实时读取称重传感器输出的模拟电压信号。
d.编写质量计算程序,根据传感器输出的模拟电压信号进行质量计算,并实现单位选择功能。
e.编写显示程序,将计算得到的质量值进行显示。
f.编写通信程序,如果需要与上位机或其他设备进行通信,则需要编写相应的通信协议和数据传输程序。
四、测试与调试:1.对硬件进行连接并进行通电测试,确保电子秤的各个部分能够正常工作。
单片机智能电子秤设计说明书
单片机电子秤说明书秤是一种在实际工作和生活中经常用到的测量器具。
随着计量技术和电子技术的发展,传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰,电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。
和传统秤相比较,电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现,具有精度高、功能强等特点。
本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。
该电子秤的测量范围为0-10Kg,测量精度达到5g,有高精度,低成本,易携带的特点。
电子秤采用液晶显示汉字和测量记过,比传统秤具有更高的准确性和直观性。
另外,该电子秤电路简单,使用寿命长,应用范围广,可以应用于商场、超市、家庭等场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。
一、功能描述1、采用高精度电阻应变式压力传感器,测量量程0-10kg,测量精度可达5g。
2、采用电子秤专用模拟/数字(A/D)转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换,HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术,是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。
3、采用STC89C52单片机作为主控芯片,实现称重、计算价格等主控功能。
4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。
5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互,键盘容量大,操作便捷。
6、具有超量程报警功能,可以通过蜂鸣器和LED灯报警。
7、系统通过USB电源供电,单片机程序也可通过USB线串行下载。
二、硬件设计1、硬件方案单片机电子秤硬件方案如图1所示:图1 单片机电子秤硬件方案称重传感器感应被测重力,输出微弱的毫伏级电压信号。
该电压信号经过电子秤专用模拟/数字(A/D)转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换。
HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术,是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片,内置增益控制,精度高,性能稳定。
HX711芯片通过2线串行方式与单片机通信。
基于单片机实现高精度电子秤的设计
电子称课程设计1 系统总体方案设计1.1.1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)。
通常此电压信号很小,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过滤波电路和A/D转换电路转换成数字信号被送入到主控电路的单片机中○1,单片机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,单片机发出指令,从内存贮器中读出送到显示器显示。
1.2总体方案设计按照设计的基本要求,可以确定系统共分为五大模块,数据采集模块、最小系统模块、超重报警模块、键盘和显示模块。
其中,数据采集模块包括称重传感器和A/D转换电路;最小系统模块由AT89S51单片机及其外围电路组成;键盘由4×4位矩阵键盘组成,可以控制显示商品种类和价钱等信息;显示部分采用LM4229液晶显示,显示当前商品的名称、单价、重量及总价等信息。
软件部分由C语言编程,实现对各部分的控制。
该电子秤可以实现显示商品的名称、单价、重量、总价等功能。
其称重范围为0~10Kg,分度值为0.005g。
在扩展功能上,本设计增加了一个超重报警提示。
其总体设计的框图如图2-1所示:单片机最小系统数据采集模块超重报警模块键盘模块显示模块图1-1 总体设计方框图系统工作原理:把所称物体放到秤台上,物体的重力通过秤体传给称重传感器,传感器受到压力使电阻发生变化引起电压变化,再将电压值送到A/D转换电路,将模拟量转换成数字量,转换后的数字量送至单片机进行处理,并显示结果。
单片机最小系统由AT89S51和外围的时钟电路及复位电路组成。
显示电路设计采用LM4229液晶显示,对各部分的控制由采用C语言编程的软件来实现。
基于51单片机的电子秤设计实施计划
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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人们对健康、饮食和运动的重视越来越深,计算体重的电子秤已成为现代家庭必备的健康产品之一。
电子秤的设计早已从早期的机械式缓慢演变为现代的数字化电子秤,随着科学技术的不断进步,电子秤的功能也得到了比较大的提升。
本文将介绍一种基于单片机的智能电子秤设计,使得电子秤具有更加智能化的功能。
一、设计原理单片机是一种高度集成、可编程的微型计算机,它具有多种接口和控制功能,非常适合用于小型计算机系统的控制和通讯处理。
本文采用ATmega8单片机,最大工作频率为16MHz,它是一种低功耗、高性能的单片机。
智能电子秤的基本原理是在称重传感器所测得的重量数据的基础上,使用单片机将其数据收集、处理,并输出显示。
本文的电子秤设计基于16 位高精度AD采集芯片HX711,采用负压力式力传感器作为测量重量的传感器,能够精确测量物体的重量。
由于电子秤测量出的重量数据单位是数字,因此只有通过单片机实现数据的处理,才能使得电子秤具有更加智能化的功能。
二、设计方法(一)硬件设计1、称重传感器负压力式力传感器是一种灵敏度更高、稳定性更好的传感器,比其它传感器更适合于电子秤的设计。
我们使用HX711芯片进行AD采集,能够提供24位的数据输出,可以极大地提高精度和稳定性。
2、按键开关电子秤需要设置一个方便顾客使用的开关,按下即可开启或关闭电子秤。
我们采用截止开关电阻,即编写程序时在输入中识别此开关,实现开启关闭功能。
3、数码管数码管用于显示测得的重量数据,包括整数部分和小数部分。
本文采用共阴极的 4 位7 段数码管,尺寸为0.56英寸,它需要多路并联才能通过ATmega8单片机输出控制信号。
4、外设根据需要,我们可以为电子秤添加一些外设,比如LCD显示屏,蜂鸣器等。
(二)软件设计基于单片机的智能电子秤设计必须编写针对ATmega8单片机的程序。
我们采用keil C语言编写程序。
编写程序时需要注意以下几个方面:1、定义AD采样量和检测量我们需要正确设置AD采样量和检测量的量程参数,以确保重量数据的可靠性和准确性。
基于单片机的智能电子秤设计范本
谄I普flHUAIHAI INSTITUTE OF TECHNOLOGY本科毕业设计基于单片机的智能电子秤设计Desig n of in tellige nt electro nic scale basedonMCU b5E2RGbCAP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:20111406032013 年 6 月基于单片机的是能电子秤设计摘要:伴随着广泛应用的微电子技术,人们对电子秤的要求越来越高。
本电路的控制核心为AT89S52单片机,和称重电路,显示电路,键盘电路一起构成的智能称重系统,自动称重系统,以实现各种不同的控制功能。
这个系统是为了电子称的称重、计算价格还有数据处理进行钻研的。
为了详细说明如何用单片机对采样的数据进行处理,本实验研究了对数据采集、转换、计算等问题。
并且讨论了单片机系统中最重要的计算问题,讨论的结果表明用本系统用软件设计的话将会是系统更加完美。
本文给出了智能电子硬件设计,详细的分析了基础上已知软件的电子控制方法。
可以说,本设计完成的电子秤在最大程度上满足了应用的需求。
本设计中的电子秤有很多特点,如功耗低、性价格比高、简单方便的系统设计、速度快、测量的数据准确等特点。
因为单片机控制的电子称不仅构造一目了然,而且制造的资金也很少,因此大部分的人们都很喜爱,本文将对于这些进行详细讨论。
关键词:AT89S52,压力传感器,单片机,A/D转换Design of intelligent electronic scale based on MCUAbstract: With the exte nsive applicatio n of microelectro nics tech no logy, people have become increasingly demanding electronic scales. The core of the control circuit for the AT89S52 microcontroller, and weighing circuit, display circuit, keyboard circuit together constitute the intelligent weighing system, automatic weighi ng system, in order to achieve a variety of con trol functions.This system is known for electronic weighing, calculating prices have to delve into the data processing. For detailed instructions on how to use microcontroller sampled data process ing, this experime ntal study on data acquisiti on, conv ersi on, calculation and other issues. SCM system and discusses the most important calculation discussed results show the system used with the software design, then the system will be more perfect. In this paper, intelligent electronic hardware design, based on a detailed analysis of the electronic control method known software. It can be said, the design is completed electronic scales to the maximum exte nt to meet the applicati on requireme nts. The desig n of the electro nic scale has many characteristics, such as low power consumption, sexual price is high, the system desig n is simple and convenien t, fast, and accurate measureme nt data characteristics. Because microprocessor con trolled electr oni cs, said not only con struct a gla nee, and made very little mon ey, so most of the people were like, this article will discuss these in detail.Keywords: AT89S52; pressure sensqr microcontroller ;A/D conversion目录1.绪论 ............................ 5 p1EanqFDPw1.1 电子秤的发展现状和发展趋势............................. 5DXDiTa9E3d1.2 项目研究的意义................................................................ 6..RTCrpUDGi T1.3 可行性分析................................................................ 6..5PCzVD7Hx A2.系统方案论证与选型 ...................... 6jLBHrnAILg2.1 设计要求............................................... xH6AQX74J0X2.2 整体功能................................................................ 7..L.DAYtRyKf E2.3 电子秤的工作原理....................................... 7..Zzz6ZB2Ltk2.4 总体设计方案........................................... 8..dvzfvkwMI13. 系统硬件设计......................... 8rqyn14ZNXI3.1 单片机概述............................................. Em8xvxOtOco3.2 AT89S52 单片机简介 .................................... 8..SixE2yXPq53.3 最小系统电路.......................................... 1..16ewMyirQFL3.4 键盘电路............................................................... 1..2kavU42VRU s3.5 时钟电路.............................................. 1..4.y6v3ALoS893.6 液晶显示电路............................................................... 1..5M2ub6vSTn P3.7 压力感应电路............................................................... 1..70YujCfmUC w3.8 电源电路............................................................... 2..0eUts8ZQVR d3.9 本章小结...............................................2sQ0sAEJkW5T4 系统软件设计 ........................ 20GMsIasNXkA4.1 编程语言及开发工具的选择...............................2T1IrRGchYzg4.2 主程序设计............................................................... 2..17EqZcWLZN X4.3 显示模块流程图及子程序的设计........................... 2. 2lzq7IGf02E4.4 按键处理程序2..3zvpgeqJ1hk4.5 本章小结............................................... 2.5.NrpoJac3v15 系统仿真及调试 ....................... 251nowfTG4KI5.1 Proteus ISIS 简介[8] ................................................................................................................................................................................................................... 2..5fjnFLDa5Z o5.2 keil 简介................................................................ 2..5tfnNhnE6e 55.3 出现的问题和解决方法..................................2H6bmVN777sL5.4 keil 与proteus 联合仿真及调试...........................26V7l4jRB8Hs5.5 本章小结.............................................. 2..9.83lcPA59W9致谢........................... 30 mZkklkzaaP参考文献........................... 31AVktR43bpw1. 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。
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1.引言1.1 写作目的本文档旨在详细介绍基于单片机的智能电子秤的设计过程和实现原理,以供参考使用。
1.2 文档范围本文档涵盖了该电子秤设计的各个方面,包括硬件设计、软件开发、功能实现等内容。
1.3 读者对象本文档适用于有一定电子秤设计经验和单片机编程基础的工程师和技术人员。
2.设计需求分析2.1 功能需求2.1.1 重量测量功能2.1.2 单位切换功能2.1.3 数据存储功能2.2 性能需求2.2.1 量程2.2.2 精度2.2.3 响应时间2.3 界面需求2.3.1 显示界面2.3.2 操作界面3.系统结构设计3.1 硬件设计3.1.1 传感器选型3.1.2 模拟信号采集电路设计3.1.3 单片机选型3.2 软件设计3.2.1 系统初始化3.2.2 重量测量算法设计3.2.3 单位切换功能设计3.2.4 数据存储功能设计4.硬件设计详解4.1 传感器选型原因4.2 模拟信号采集电路设计原理4.3 单片机选型原因5.软件设计详解5.1 系统初始化流程图5.2 重量测量算法详解5.3 单位切换功能设计原理5.4 数据存储功能设计原理6.功能实现与测试6.1 功能实现步骤6.2 测试用例设计与测试结果7.结果分析与改进7.1 分析测试结果7.2 改进方案附件:1.电子秤硬件电路图2.电子秤软件源代码法律名词及注释:1.单片机:指一种实现逻辑运算和控制功能的集成电路。
2.模拟信号:指连续变化的信号,对应于实际的物理量。
3.数字信号:指以离散的数值表示的信号。
4.量程:指传感器所能测量的最大范围。
5.精度:指测量结果与真实值之间的误差大小。
6.响应时间:指系统从输入信号出现到输出结果可用的时间。
全文结束\。
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。
基于单片机的智能电子秤设计
基于单片机的智能电子秤设计
摘要:
本文旨在设计基于单片机的智能电子秤,即将可编程片和热拉斯传感器与微处理器相结合的电子秤。
首先,介绍了电子秤的结构原理和工作流程;其次,介绍了基于单片机实现智能电子秤实现的关键技术,包括模拟电路、能量管理、系统硬件和软件设计等;最后,给出了一个实际的电子秤设计案例,并对系统的性能进行了分析讨论。
关键词:电子秤;单片机;微处理器;模拟电路;能量管理
1. Introduction
近年来,电子秤的发展推动了称重行业的发展,它在物流、生产和其他行业中都得到了广泛的应用,并取得了很好的成绩。
传统的电子秤只能简单地提供物体重量,但是基于单片机的智能电子秤可以提供更为丰富的应用,比如计算重量,检测物品的尺寸,以及收集现场监控数据等。
本文旨在探讨基于单片机的智能电子秤的设计,实现其功能特性,并给出一个实际的示例案例。
首先,本文将介绍电子秤的一般结构原理和工作流程;其次,介绍基于单片机实现智能电子秤的关键技术,包括模拟电路、能量管理、系统硬件和软件设计等;最后,给出一个实际的电子秤设计案例,并对系统的性能进行了分析讨论。
用单片机控制的高精度智能电子秤设计项目计划书
用单片机控制的高精度智能电子秤设计计划书1 绪论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。
做为重量测量仪器,智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确,测量速度快,易于实时测量和监控的巨大优点,并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称,成为测量领域的主流产品。
1.1 电子秤的发展现状电子秤是载于秤的台座、盘、钩上的物品的重量由传感器蠕变反应平衡,而由仪器数字显示的电子衡器。
电子秤集机、电、仪于一体,具有多功能、高精度、快速和动态计量、稳定可靠等特征,代表了衡器产品发展的方向。
电子秤属于日用衡器,为劳动密集型产品。
电子秤产品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。
1.2 数字电子秤的研究背景本设计题目研究一种用单片机控制的高精度智能电子秤设计方案。
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。
项目的标准要求与OIMLR76 国际建议基本吻合,与国际水平接轨。
本项目研究的便携式电子秤的主要技术指标为:( 1)量程:0~10kg( 2)分度值:0.01kg( 3)误差:≤0.02kg( 4)精度:OIML Ⅲ级[4]( 5)电源:DC1.5V,AA 电池1节( 6)体积:约130×80×20mm( 7)工作环境:温度0~40℃,湿度20~95%RH;( 8)功能:开机自检、去皮、计价、清除、累计、自动休眠、中文液晶显示、过载报警、欠压提示等;仪器若不进行称量操作,5 分钟后自动进入休眠模式,降低电源消耗。
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用单片机控制的高精度智能电子秤设计计划书1 绪论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。
做为重量测量仪器,智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确,测量速度快,易于实时测量和监控的巨大优点,并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称,成为测量领域的主流产品。
1.1 电子秤的发展现状电子秤是载于秤的台座、盘、钩上的物品的重量由传感器蠕变反应平衡,而由仪器数字显示的电子衡器。
电子秤集机、电、仪于一体,具有多功能、高精度、快速和动态计量、稳定可靠等特征,代表了衡器产品发展的方向。
电子秤属于日用衡器,为劳动密集型产品。
电子秤产品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。
1.2 数字电子秤的研究背景本设计题目研究一种用单片机控制的高精度智能电子秤设计方案。
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。
项目的标准要求与OIMLR76 国际建议基本吻合,与国际水平接轨。
本项目研究的便携式电子秤的主要技术指标为:( 1)量程:0~10kg( 2)分度值:0.01kg( 3)误差:≤0.02kg( 4)精度:OIML Ⅲ级[4]( 5)电源:DC1.5V,AA 电池1节( 6)体积:约130×80×20mm( 7)工作环境:温度0~40℃,湿度20~95%RH;( 8)功能:开机自检、去皮、计价、清除、累计、自动休眠、中文液晶显示、过载报警、欠压提示等;仪器若不进行称量操作,5 分钟后自动进入休眠模式,降低电源消耗。
2方案设计本设计由以下四部分组成:电阻应变传感器、信号放大系统、模数转换系统、显示器。
其原理图如下所示。
测量过程是把被测物体的重量通过传感器将重量信号转化为电压信号输出,放大系统把来自传感且微弱信号放大,放大后的电压信号经过模数转换把模拟量转换成数字量,数字量通过数字显示器显示重量。
传感器的测量电路我们选用单臂电桥测量电路,应变电阻作为桥臂电阻接在电桥电路中。
无压力时,电桥平衡,输出电压为零;有压力时,电桥的桥臂电阻值发生变化,电桥失去平衡,有相应电压输出。
3 单元电路的设计3.1 传感器的选择3.1.1 电阻应变式传感器的组成以及原理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,本设计中采用的是电阻丝应变片,为获得高电阻值,电阻丝排成网状,并贴在绝缘的基片上,电阻丝两端引出导线,线栅上面粘有覆盖层,起保护作用。
电阻应变片也会有误差,产生的因素很多,所以测量时我们一定要注意,其中温度的影响最重要,环境温度影响电阻值变化的原因主要是:A.电阻丝温度系数引起的。
B.电阻丝与被测元件材料的线膨胀系数的不同引起的。
对于因温度变化对桥接零点和输出,灵敏度的影响,即使采用同一批应变片,也会因应变片之间稍有温度特性之差而引起误差,所以对要求精度较高的传感器,必须进行温度补偿,解决的方法是在被粘贴的基片上采用适当温度系数的自动补偿片,并从外部对它加以适当的补偿。
非线性误差是传感器特性中最重要的一点。
产生非线性误差的原因很多,一般来说主要是由结构设计决定,通过线性补偿,也可得到改善。
滞后和蠕变是关于应变片及粘合剂的误差。
由于粘合剂为高分子材料,其特性随温度变化较大,所以称重传感器必须在规定的温度范围内使用。
图2 应变式传感器安装示意图单臂电桥测量电路中,将一个应变片接入电桥对边,当应变片初始阻值:R1=R2=R3=R4,其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,其桥路输出电压Uout=KEε/4。
本设计采用L—PSIII型电阻应变式传感器3.1.2 电阻应变式传感器的测量电路常规的电阻应变片K值很小,约为2,机械应变度约为0.000001—0.001,所以,电阻应变片的电阻变化范围为0.0005—0.1欧姆。
所以测量电路应当能精确测量出很小的电阻变化,在电阻应变传感器中做常用的是桥式测量电路。
桥式测量电路有四个电阻,其中任何一个都可以是电阻应变片电阻,电桥的一个对角线接入工作电压U,另一个对角线为输出电压Uo。
其特点是:当四个桥臂电阻达到相应的关系时,电桥输出为零,或则就有电压输出,可利用灵敏检流计来测量,所以电桥能够精确地测量微小的电阻变化。
测量电路是电子秤设计电路中是一个重要的环节,我们在制作的过程中应尽量选择好元件,调整好测量的范围的精确度,以避免减小测量数据的误差。
图 3 单臂电桥测量电桥图它由电阻应变片电阻R1、R2、R3、R4组成测量电桥,R1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右,测量电桥的电源由稳压电源Uin供给。
将差动放大器调零,合上电源开关,调节电桥平衡电位RW1,使数显表显示0.00V。
将10只标准砝码全部置于传感器的托盘上,调节电位器RW3(增益即满量程调节)使数显表显示为0.200V(2V档测量)或-0.200V。
拿去托盘上的所有砝码,调节电位器R W4(零位调节)使数显表显示为0.0000V。
重复2、3步骤的标定过程,一直到精确为止,把电压量纲V改为重量纲g,就可以称重。
成为一台原始的电子秤。
3.2 ADC0809 A/D转换器ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。
它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口。
3.3 ADC0809的内部逻辑结构:由上图可知,ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。
多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用A/D转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
2.3.1引脚结构:放大电路IN0-IN7:8条模拟量输入通道ADC0809对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是0-5V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。
地址输入和控制线:4条ALE为地址锁存允许输入线,高电平有效。
当ALE线为高电平时,地址锁存与译码器将A,B,C三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。
A,B和C为地址输入线,用于选通IN0-IN7上的一路模拟量输入。
通道选择表如下表所示。
C B A 选择的通道0 0 0 IN00 0 1 IN10 1 0 IN20 1 1 IN31 0 0 IN41 0 1 IN51 1 0 IN61 1 1 IN7数字量输出及控制线:11条ST为转换启动信号:当ST上跳沿时,所有内部寄存器清零;下跳沿时,开始进行A/D转换;在转换期间,ST应保持低电平。
EOC为转换结束信号。
当EOC为高电平时,表明转换结束;否则,表明正在进行A/D转换。
OE为输出允许信号,用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。
OE=1,输出转换得到的数据;OE=0,输出数据线呈高阻状态。
D7-D0为数字量输出线。
CLK为时钟输入信号线:因ADC0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500KHZ,时钟电路VREF(+),VREF(-)为参考电压输入。
3.3.2 ADC0809应用说明:1)ADC0809内部带有输出锁存器,可以与8031直接相连。
2)初始化时,使ST和OE信号全为低电平。
3)送要转换的哪一通道的地址到A,B,C端口上。
4)在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。
5)是否转换完毕,我们根据EOC信号来判断。
6)当EOC变为高电平时,这时给OE为高电平,转换的数据就输出给单片机了。
3.4 LED显示电路设计3.4.1 LED显示器结构与原理LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。
在单片机应用系统中通常使用的是七段LED。
这种显示块有共阴极与共阳极两种。
共阴极LED显示块的发光二极管阴极共地。
当某个发光二极管的阳极为高电平时,发光二极管点亮;共阳极LED显示块的发光二极管阳极并接。
3.4.2 LED显示器与显示方式在单片机应用系统中使用LED显示块构成N位LED显示器。
N位LED显示器有N根位选线和8*N根段选线。
根据显示方式不同,位选线与段选线的连接方法不同。
段选线控制字符选择,位选线控制显示位的亮,暗。
LED显示器有静态显示与动态显示两种方式。
我们使用的为动态显示 LED 动态显示方式。
在多位LED显示时,为了简化电路,降低成本,将所有位的段选线并联在一起,由一个8位I/O口控制,而共阴极点或共阳极点分别由响应的I/O口线控制。
图 5 MCS-51的接口电路LED显示电路图3.5 报警电路的设计报警电路是超过设定的范围,单片机输出信号驱动蜂鸣器发声警报,如图所示,当BDLL端为低电平时,有电流通过蜂鸣器,蜂鸣器报警,反之不报警,这里设定当超过质量的上限时通过软件使8031的P1.0口清零,再过P1.0口出来的低电平信号连接到BELL端蜂鸣器发声报警。
图6 报警电路4总体电路的设计本设计的电子秤以单片机为主要部件,用汇编语言进行软件设计,硬件则以半桥传感器为主,测量0~19.99Kg电子秤,随时可改变上限阈值,并达到阈值报警的功能。
本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用单臂电桥测量原理,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传感器中应用最多的一种,本设计采用单臂电桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。
ADC0809 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。
5课程设计总结我们认为,在这学期的电工电子课程设计中,在收获知识的同时,还收获了阅历,收获了成熟,在此过程中,我们通过查找大量资料,请教老师,以及不懈的努力,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。