基于单片机的电子秤的设计与实现(毕业论文)
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。
【毕业设计】毕业设计电子秤
【关键字】毕业设计毕业设计电子秤篇一:毕业论文--基于单片机的电子秤设计基于单片机的电子秤设计摘要:本设计以51系列单片机STC89C52RC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(键盘以及显示)和系统电源四大部分。
最小系统部分为STC89C52RC系统;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OP07和A/D转换器ADC0809;人机交互界面为键盘输入和数码管显示,主要使用5X5键盘、CH423数码管控制芯片及13位数码管显示,可以方便的输入数据并直观的显示重量、单价和总价。
系统电源是以LM7805、LM7812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C51语言进行编程,实现了该设计的基本控制功能。
该电子秤可以实现基本的称重功能(称重范围为0~10Kg,重量误差不大于±0.02Kg),重量、单价、总价的计量可以精确到两位小数,键盘设置有数字键(‘0’~‘9’、‘.’)、储存键、单价1~单价8调用单价键、清除键、去皮键等;发挥部分有8种不同物品的单价记忆功能、99种消费商品价格累计功能、;待发挥部分为讲电子秤与打印机连接,能打印消费记录(小票),超量程和欠量程的报警功能。
本系统结构简单,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CH423数码管驱动芯片数码管显示工作电源the design of electronic scales based on Single-chipMicrocomputerABSTRACT :The design for the control of 51 computers STC89C52RC the core, to achieve the basic control functions of electronic scales. In designing the system, in order to better modular design, the design of each unit step function modules, the system can be divided into the minimum hardware system, data acquisition, man-machine interface (keypad and display) and the system power 4 most. Minimum system partly STC89C52RC system; data collection in part by the pressure sensor, signal processing and the first class A / D conversion components, including the operational amplifier OP07 and the A / D converter ADC0809; man-machine interface for the keyboard and digital display The main use of 5X5 keypad, CH423 digital control chip and 13 digital display, can easily enter data and visual display weight, unit price and total price. System power is based on LM7805, LM7812 as the core design of the circuit to provide normal power supply system. Software part of the application MCU C51 language programming, the design of the basic control functions. The electronic weighing scales can realize the basic functions (weighing range of 0 ~ 10Kg, the weight of the error is not greater than ± 0.02Kg), weight, unit price, total measurement is accurate to two decimal places, the keyboard settings are the number keys ( '0 '~ '9','.'), storage key, Unit 1 to Unit 8 Unit call key, clear key, peeled keys, etc.; play a part in 8different items priced memory, 99 kinds of consumer goods prices cumulative function; play a part to be about electronic scales and printers connected to print consumption records (small notes), over range and under-range alarm. The system is simple, easy to use, fully functional, high precision, has some value for development.Key words:microcontroller sampling circuit A/D converter CH423 digital tube driver chip digital display Power Supply目录第一章绪论11.1引言 (1)1.2 选题背景与意义 (1)第二章系统方案的设计 (2)2.1 电子秤的设计要求 (2)2.1.1 基本要求 (2)2.1.2 特色与创新 (2)2.2实验原理及设计基本思路 (2) (2)2.2.2 系统设计基本思路 (2)2.3 系统总体设计方案比较与论证 (3)2.4单片机的选型 (4)2.5 数据采集部分的方案确定 (4)2.5.1 传感器 (4)2.5.2 前级放大器部分 (7)2.5.3 A/D 转换器 (9)2.6人机交互部分 (11)2.6.1 键盘输入 (11)2.6.2 输出显示 (11)2.7系统电源 (12)2.8 具体实施方案简介 (13)第三章系统硬件设计 (15)3.1 基于STC89C52RC的主控电路 (15) (15)3.2 系统电源 (18)3.2.1 芯片介绍 (18)3.2.2 电源电路 (19)第四章软件流程 (20)4.1 主程序流程图 (20)4.2 键盘扫描流程图 (21)第五章结论 (22)5.1 论文总结 (22)5.2 感想 (22)致谢 (24)参考文献 (25)附录A:原理图 (26)附录B:源程序 (29)第一章绪论1.1引言在现代化的今天,电子产品变得越来越丰富,给人们带来了诸多方便,其中电子秤成了人们生活中不可或缺的一部分。
单片机电子秤毕业设计
单片机电子秤毕业设计单片机电子秤毕业设计随着科技的不断发展,单片机在各个领域的应用也越来越广泛。
其中,电子秤作为一种常见的计量工具,也逐渐被单片机技术所取代。
本文将介绍一个基于单片机的电子秤毕业设计,探讨其原理、设计思路以及实现过程。
一、设计原理电子秤的基本原理是通过测量物体受力产生的应变,从而计算出物体的质量。
在传统的电子秤中,通常使用应变片作为测量传感器,通过电桥电路来测量应变片的变化。
而在单片机电子秤中,我们可以利用单片机的模拟输入引脚来直接测量应变片产生的电压信号,然后通过一系列的算法来计算物体的质量。
二、设计思路在设计单片机电子秤时,首先需要选择合适的传感器。
常用的传感器有压力传感器、应变片传感器等,根据实际需求选择适合的传感器。
接下来,需要根据传感器的特性和测量范围来确定单片机的模拟输入电压范围。
然后,设计模拟电路将传感器的电压信号转换为单片机可以接受的电压范围。
最后,编写单片机程序,通过采样和处理电压信号,计算出物体的质量,并在显示屏上显示出来。
三、实现过程1. 选择传感器:根据设计要求选择合适的传感器,比如压力传感器。
2. 设计模拟电路:根据传感器的输出信号范围和单片机的输入电压范围,设计合适的模拟电路。
通常使用运算放大器来放大传感器的电压信号,并通过电阻分压将电压范围转换为单片机可以接受的范围。
3. 编写单片机程序:根据设计要求,编写单片机程序来采样和处理传感器的电压信号。
可以使用模拟输入引脚采样电压信号,并通过ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号。
然后,根据一定的算法来计算物体的质量,并将结果显示在LCD显示屏上。
4. 调试和优化:在实际应用中,可能会出现一些误差和不准确性。
因此,需要对电子秤进行调试和优化,比如校准传感器的灵敏度、调整算法的精度等。
四、应用前景单片机电子秤具有体积小、成本低、精度高等优点,因此在工业生产、商业零售、家庭使用等领域有着广泛的应用前景。
比如,在工业生产中,可以用于称重原材料和成品;在商业零售中,可以用于称重商品和计价;在家庭使用中,可以用于称重食材和药品等。
本科毕业论文(设计)基于单片机数字电子秤的设计(软件部分)
基于单片机数字电子秤的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成为一种方便、快捷、称量精确的工具,广泛应用于商业、工厂生厂、集贸市场、超市、大型商场、及零售业等公共场所的信息显示和重量计算。
电子秤的基本工作原理:作用于物体上的重力使称重传感器的弹性体上的应变片所组成的惠斯登电桥产生了0~25mV左右的传感器信号(信号的大小与重量成正比),经过模拟信号放大器将传感信号放大为0~3V左右,再经过模拟转换电路将模拟电压转换为内码数字。
最后,经过单片机控制单价设置,金额运算,各种参量送显,通过显示器显示出重量、金额、单价等数据。
本系统针对电子称的自动称重、数据处理等进行了设计和制作。
为了阐明用单片机是如何对采样数据进行处理,对数据的采集和转换、计算问题进行了研究,讨论了单片机控制系统中关键的计算问题。
本文在给出智能电子称硬件设计的基础上,详细分析了电子称的软件控制方法。
单片机控制的电子称结构简单,成本低廉,深受人们的喜爱,本文将对此进行详细讨论。
关键词:电子称;单片机;称重传感器;放大器;A/D转换AbstractElectronic scales is will detection and conversion technology, computer technology and information processing, digital technology integrated a modern new weighing apparatus. It and our daily life closely as a convenient, quick, weighing precise tools, widely used in business, factory born factory, market fair, supermarkets and large shopping mall, and retail and other public places information display and weight calculation.The basic skills of electronic scales for principle: in the role of the gravity of the object to the weighing transducer of elastomer strain gauge of hui sterns bridge produce 0 ~ 25m V or so sensor signal (signal is proportional to the size and weight), after the analog signal amplifier will sensing amplification is 0 ~ 3 V or so, again by simulation of transform circuit simulation for code voltage digital. Finally, after a single-chip microcomputer control unit price setting, amount operation, all kinds of parameters to show, through the display shows, unit price and amount of weight and data.This system for electronic says the automatic weighing, data processing, design and production. To illustrate how by single chip for sampling data processing, data acquisition and the conversion, calculation problem discussed, the single chip microcomputer control system of the calculation problem of the key. In this paper are intelligent electronic says hardware design, and on the basis of the detailed analysis of the electronic says software control method. Single chip microcomputer control electronic says simple structure, low cost, very popular, it would be this paper discussed in details.Keywords:electronic scale; MCU; Load sensor;amplifier;A/D commutato r目录前言 (4)第一章电子称的工作原理 (5)第一节电子称的元器件 (5)第二节称重器的工作原理 (5)第三节系统总体设计方案比较与论证 (5)第二章电子秤各个电路的选择 (7)第一节传感器 (7)第二节放大器 (9)第三节信号转换 (11)第四节键盘控制 (12)第五节LCD显示 (13)第六节单片机 (13)第三章电子秤的具体设计 (16)第一节传感器 (16)第二节放大器 (18)第三节信号转换 (19)第四节键盘输入 (19)第五节 LCD显示 (20)第六节电源选择 (20)第七节单片机选择 (20)第四章软件的设计 (21)设计总结及心得 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)前言物品称量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。
单片机电子秤毕业设计论文
毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于单片机的电子秤设计学生姓名:指导教师:二级学院:专业:班级:学号:提交日期: 2017年05月03日答辩日期: 2017年05 月13日目录目录 (I)摘要............................................................ I II ABSTRACT .......................................................... I V 第一章概述.. (1)1.1 课题背景与研究意义 (1)1.2 电子秤的组成 (2)1.2.1 电子秤的基本结构 (2)1.2.2 电子秤的工作原理 (3)1.3 本章小结 (3)第二章系统方案设计 (4)2.1 系统整体方案设计框图 (4)2.2 系统设计要求 (4)2.2.1 基础要求 (4)2.2.2 具体要求 (4)2.3 方案论证 (5)2.4 本章小结 (6)第三章硬件电路设计 (7)3.1 单片机芯片STC89C52介绍 (7)3.2 电源电路设计 (8)3.3 数据显示电路设计 (9)3.4 键盘电路设计 (11)3.5 报警电路的设计 (11)3.5.1三极管 (12)3.5.2蜂鸣器 (12)3.6 称重转化器 (13)3.7 系统硬件电路绘制 (14)3.7.1 Protel99介绍 (14)3.7.2系统原理图与PCB的绘制 (14)3.8 本章小结 (15)第四章系统软件设计 (16)4.1系统软件编程环境介绍 (16)4.2系统主程序流程图 (16)4.3系统显示板块流程图 (17)4.4系统按键调整板块流程图 (17)4.5 本章小结 (18)第五章系统整体调试 (19)5.1 调试中遇到的问题 (19)5.2系统实物调试图 (19)5.2.1实物正面图 (20)5.2.2 实物背面焊接图 (20)5.3误差分析 (21)5.4本章小结 (21)第六章结论 (22)参考文献 (23)附录部分程序代码 (24)致谢 (27)基于单片机的电子秤设计摘要电子技术逐渐发展的今天,如今人们用的传统的称重技术手段显然已经不能满足大家的需求。
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。
单片机电子秤毕业设计
单片机电子秤毕业设计单片机电子秤是一种利用单片机技术来实现重量测量的设备,广泛应用于物料称重、区域称重和个人称重等领域。
它具有体积小、重量轻、精度高、操作简便等特点,因此受到了广大用户的喜爱。
本篇论文将介绍基于单片机的电子秤的设计与实现。
本设计选用了AT89C51单片机作为主控芯片,采用负荷传感器和数字压力传感器来测量被称物的重量。
该设计主要包括传感器采集电路、信号调理电路、数据处理电路和显示控制电路四部分。
首先是传感器采集电路,它负责将负荷传感器和数字压力传感器的输出信号进行放大和过滤。
负荷传感器负责测量被称物的重量,它将被称物的重量转化为电信号输出。
数字压力传感器则负责测量称重时施加在测量平台上的压力,它也将压力转化为电信号输出。
这两个传感器的输出信号经过放大和过滤后,进入信号调理电路。
信号调理电路主要包括模拟滤波器和功率放大器。
模拟滤波器用于进一步滤除传感器输出信号中的高频噪声,以提高测量精度。
功率放大器则用于保证传感器输出信号能够得到充分放大,以提高传感器的灵敏度和测量范围。
数据处理电路是单片机电子秤系统的核心部分,通过单片机对传感器采集到的数据进行处理和计算,最终得到被称物的重量。
数据处理电路由单片机、A/D转换器和存储器组成。
单片机负责控制整个系统的工作流程,包括数据采集、数据处理和结果显示等。
A/D转换器则负责将模拟信号转换为数字信号,以供单片机进行处理。
存储器用于保存称重数据,并可进行数据的读取和清零等操作。
最后是显示控制电路,它通过驱动数码管或液晶显示屏来显示被称物的重量。
显示控制电路由字模驱动芯片、数码管译码器和显示器组成。
字模驱动芯片负责将单片机处理的数据转化为显示所需的字模。
数码管译码器则将字模驱动芯片输出的数字信号转化为数码管所需的控制信号,以实现对数码管的驱动。
本设计在硬件设计上充分考虑了精度、稳定性和可靠性等因素。
在软件设计上,采用了C语言进行编程,结构清晰,具有较高的可扩展性和代码重用性。
基于单片机的简易体脂秤的设计与实现-毕业论文
5.2系统实物调试效果图23
第6章系统设计总结24
附录29
附录1程序清单29
附录2原理图36
第1章
1.1
人们越来越关注身体真正的健康,不仅仅是瘦那么简单。与此同时,人们的消费观念随着经济文化的发展也都出现了较大的变革,在一日三餐的支出上逐渐增加消费占比,不仅要求吃饱更要求吃好吃精,喜欢越来越精细化制作的食物,在口感和制作工艺的要求方面越来越讲究,以至于出现一种情况,在无形中摄入过多的脂肪,热量,和大量的人造食品添加剂,越不自知,日复一日,年复一年,这种饮食习惯增加了身体负担,造成了疾病的产生,比如高血压,高血脂,糖尿病等,这些三高人群已经不再是老年人群体,越来越向低龄化发展。许多人尤其是刚步入中年的人群,对于日常的锻炼意识比较薄弱,很容易患上肥胖症致使免疫力降低引起其他病症。而人体体脂率作为衡量人体肥胖程度最直观的参数,对于预防肥胖症状有着十分重要的意义。目前的体脂率检测技术中,有水下称重法、双能射线法等方法,但是他们拥有着检测成本高、操作复杂等问题,研究出一种能供家庭内日常使用的低成本,简单易操作的,体积小不占地方的,最好容易便携的测量身体健康指数的系统产品具有重要的意义。相对传统的体重秤而言,多功能的体重秤秤不仅仅能测体重,还能测量脂肪的含量、水分等数据参数,普通的体重秤只能测量体重一个数据,越来越不能满足日常身体保健的需求,所以一款不仅能测量体重,还能反映身体脂肪比例的体脂秤就非常顺应时代的发展,也能满足日益增长的需求。市面上的大部分体脂秤采用的原理都是利用了身体不同组织结构拥有着差异明显的导电率,从而反映出体内脂肪的含量。而随体内脂肪的含量。
图2.1系统结构框图
2.2方案论证
2.2.1单片机选型
因为单片机是整个系统的主要模块,所以单片机的型号选择至关重要,要满足拥有较大的内存空间,和较高的响应速率,还有通用,和其他模块要兼容,成本制作上也要贴切现实考虑。所以查阅相关资料后得出两个主要设计方案。
基于单片机的电子秤设计毕业论文
基于单片机的电子秤设计毕业论文目录第一章绪论 1 1.1引言 (1)1.2 选题背景与意义 (1)第二章系统方案的设计 (2)2.1 电子秤的设计要求 (2)2.1.1 基本要求 (2)2.1.2 特色与创新 (2)2.2实验原理及设计基本思路 (2)2.2.1系统工作原理 (2)2.2.2 系统设计基本思路 (2)2.3 系统总体设计方案比较与论证 (3)2.4单片机的选型 (4)2.5 数据采集部分的方案确定 (4)2.5.1 传感器 (4)2.5.2 前级放大器部分 (7)2.5.3 A/D 转换器 (9)2.6人机交互部分 (11)2.6.1 键盘输入 (11)2.6.2 输出显示 (11)2.7系统电源 (12)2.8 具体实施方案简介 (13)第三章系统硬件设计 (15)3.1 基于STC89C52RC的主控电路 (15)3.1.1芯片介绍 (15)3.2 系统电源 (18)3.2.1 芯片介绍 (18)3.2.2 电源电路 (19)第四章软件流程 (20)4.1 主程序流程图 (20)4.2 键盘扫描流程图 (21)第五章结论 (22)5.1 论文总结 (22)5.2 感想 (22)致谢 (24)参考文献 (25)附录A:原理图 (26)附录B:源程序 (29)第一章绪论1.1引言在现代化的今天,电子产品变得越来越丰富,给人们带来了诸多方便,其中电子秤成了人们生活中不可或缺的一部分。
大大小小的市场电子秤能够完成许多秤量工作,为人们节省了大量时间,提高了工作效率。
在大部分超市里的电子秤,它能很精确的秤出商品的重量,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,当秤出商品的重量后,电子秤马上就能算出价格,不管几种商品都能一一累加价格,最后列出消费清单。
由此,顾客在购物的时候非常的放心,商家的经济效益和员工的工作效率也得到了大幅提高了,所以有了电子秤,顾客买的放心,商家也卖的开心了。
基于51单片机的电子秤设计毕业论文
基于51单片机的电子秤设计毕业论文基于51单片机的电子秤设计毕业论文目录1绪论 (1)1.1选题的背景与意义 (1)1.1.1选题的背景 (1)1.1.2选题的意义 (2)1.2电子秤的研究现状及发展趋势 (2)1.2.1电子秤的研究现状 (2)1.2.2电子秤的发展趋势 (3)1.3本文的结构 (4)2系统总体方案设计 (6)2.1电子秤的基本知识介绍 (6)2.1.1电子秤的基本结构 (6)2.1.2电子秤的工作原理 (7)2.1.3电子秤的计量参数 (7)2.2总体方案设计 (8)2.3系统各部分设计方案论证 (9)2.3.1电子秤分度数的设定 (9)2.3.2称重传感器的选定 (10)2.3.3A/D转换器的选定 (16)2.3.4单片机型号的选定 (18)3硬件设计 (20)3.1系统硬件结构图 (20)3.2单片机主控单元的设计 (20)3.2.1单片机引脚说明 (20)3.2.2AT89S51最小系统设计 (22)3.3数据采集模块设计 (24)3.3.1传感器单元设计 (24)3.3.2A/D转换单元设计 (25)3.4键盘和显示电路单元设计 (27)3.4.1键盘电路设计 (27)3.4.2显示电路设计 (27)3.5系统总体原理图 (28)3.6硬件抗干扰设计 (28)4系统软件设计 (31)4.1主程序设计 (31)4.2LM4229液晶显示驱动程序 (32)4.3ADC0832采样程序 (33)4.4键盘程序 (33)5系统仿真 (35)5.1欢迎界面的仿真 (35)5.2无重物情况仿真 (36)5.3称量物体仿真 (37)5.4最大量程仿真 (38)5.5仿真总结与问题补充 (39)5.5.1仿真总结 (39)5.5.2问题补充 (39)6总结与展望 (41)附录程序 (42)参考文献 (52)1绪论1.1选题的背景与意义1.1.1选题的背景(1)电子技术渗入衡器制造业随着第二次世界大战后的经济繁荣,为了把称重技术引入生产工艺过程中去,对称重技术提出了新的要求,希望称重过程自动化,为此电子技术不断渗入衡器制造业。
基于单片机的体重秤设计(电子称的设计)
毕 业 设 计 说 明 书
基于 SN8P19 系列单片机 Auto-Run 功能体重秤的设计
The Design of Weighing Scale Based on SN8P19 Series MCU Auto-Run Features
学生姓名: 学 院: 专 业:
The design is divided into two parts, hardware design and software design. The part of hardware design is divided into: LCD display part, the pressure signal acquisition and change, EEPROM, low voltage detection module and some buttons. As the pressure sensor output signal is nonlinear, so if the linear approach will cause error. The method used piecewise linear to complete the part of AD conversion part and the design of amplifier circuit. At first,software part complete the bottom driver of each module, and then complete the design of application layer, eventually the system to achieve the desired results.
1.1 引言.............................................................................................................................. 1 1.2 称重技术和衡器的现状和发展趋势.......................................................................... 1 1.3 体重秤的研究现状和发展趋势.................................................................................. 2 1.4 课题提出的背景和意义.............................................................................................. 3 1.5 课题的主要工作及论文结构安排.............................................................................. 3 2 体重秤功能与操作方法........................................................................................................ 5 2.1 体重秤的功能.............................................................................................................. 5
毕业设计基于单片机的多功能电子秤的设计与实现
目录第一章绪论 (1)1.1 研究的背景和意义 (1)1.2 研究现状 (1)1.3 主要研究内容 (2)1.4 本文的组织结构 (2)第二章系统方案的设计 (3)2.1 电子秤的设计要求 (3)2.1.1 基本要求 (3)2.1.2 特色和创新 (3)2.2 系统的设计思路及工作原理 (3)2.2.1 工作原理 (3)2.2.2 基本设计思路 (3)2.3系统元器件选型及参数介绍 (5)2.3.1单片机选型 (5)2.3.2 数据采集部分 (6)2.3.3人机交互部分 (8)2.3.4 电源部分 (9)2.3.5 具体实施方案简介 (9)第三章系统的硬件设计 (11)3.1基于STC89C52的主控电路 (11)3.2 数据采集系统 (12)3.2.1 称重传感器 (12)3.2.2 A/D转换电路 (13)3.3 显示电路 (14)3.4 时钟电路 (15)3.5 报警电路 (16)3.6 键盘 (17)3.7 系统硬件电路的绘制 (18)3.7.1Protel99SE软件介绍 (18)3.7.2系统原理图的绘制 (19)第四章软件设计 (20)4.1 主程序流程图 (20)4.1.1时钟模块程序 (20)4.1.2称重模块程序 (21)4.1.3重要的子程序 (22)4.2 主要中断程序流程图 (25)4.3 核心代码 (26)第五章系统的调试 (34)5.1 调试过程中遇到的问题 (34)5.2 误差分析以及调试结果 (34)5.2.1 误差来源 (34)5.2.2调试结果 (35)5.2.3 结果分析 (37)结束语 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录A (41)附录B (42)附录C (43)第一章绪论1.1 研究的背景和意义电子秤是一种与人民现实生产生活息息相关,被广泛应用于各个领域的电子衡器,诸如工业生产,商业贸易,交通运输,港口,机械制造,医疗保健,冶金,矿山和国防建设等各个方面。
毕业设计(论文)-基于单片机的智能电秤设计
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:学号:指导教师: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。
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。
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第一章绪论 (1)1.1研究目的和意义 (1)1.2电子称重系统的应用领域 (1)1.3主要工作以及论文结构 (1)第二章系统方案论证与选型 (3)2.1控制器部分 (3)2.2数据采集部分 (4)2.2.1 传感器的选择 (4)2.2.2放大电路选择 (7)2.2.3 A/D转换器的选择 (8)2.2.4键盘处理部分方案论证 (9)2.3显示电路部分的选择 (9)2.4超量程报警部分选择 (9)2.4.1 电源模块方案选型 (10)第三章硬件电路设计 (11)3.1AT89S52的最小系统电路 (11)3.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (11)3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (12)3.2电源电路设计 (13)3.3数据采集部分电路设计 (13)3.6.1LED结构与原理 (15)3.6.2动态显示LED显示器接口 (16)3.4键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (17)键盘电路与AT89C51的接口电路设计 (17)3.5报警电路的设计 (18)第四章系统软件设计 (20)4.1主程序设计 (20)4.2子程序设计 (21)4.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (21)4.2.2显示子程序设计 (22)4.2.3 键盘输入控制程序的设计 (22)4.2.4报警子程序的设计 (23)第五章总结 (25)参考文献 (26)附录1系统总图 (27)第一章绪论1.1 研究目的和意义传统的机械秤有很多缺点,比如精度不高,结构复杂,易老化,成本高等。
随着社会的发展,市场对秤的要求的越来越高,尤其是人体秤、厨房秤等各类便携式小型秤。
电子秤与传统的机械秤相比有许多优越性,它用压力传感器取代机械秤的弹簧大大减小了秤的体积和制造难度,以LCD 或LED显示屏取代传统的刻度盘使外形更加美观,由于内部集成了单片机以及软件系统,电子秤还拥有传统机械秤无法比拟的智能性。
他可以完成过载报警,总价计算,数据通信等众多功能。
目前市场上使用的称量工具,或者结构复杂,或者运行不可靠,且成本高,而且整体水平不高,部分小型企业质量差且技术薄弱,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,有针对性的开发出一套具有实用价值的电子秤系统,从技术上克服上述诸多缺点,改善电子秤应用中的不足之处,具有现实意义。
1.2 电子称重系统的应用领域电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。
电子秤的应用领域主要分为工业计量和民用消费类。
在工业计量应用领域有电子天平,珠宝秤,市场计价秤等;而民用秤主要有厨房秤,人体秤,便携式口袋秤等。
工业计量应用对精度要求较高,而民用消费类的应用对精度的要求不高,但对秤的外观,智能性,便携性却有很高的要求。
1.3主要工作以及论文结构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。
2.1 控制器部分本设计由于要求必须使用单片机作为系统的主控制器,而且以单片机为主控制器的设计,可以容易地将计算机技术和测量控制技术结合在一起,组成新型的只需要改变软件程序就可以更新换代的“智能化测量控制系统”。
这种新型的智能仪表在测量过程自动化、测量结果的数据处理以及功能的多样化方面,都取得了巨大的进展。
再则由于系统没有其它高标准的要求,根据总体方案设计的分析,设计这样一个简单的的系统,可以选用带EPROM的单片机,由于应用程序不大,应用程序直接存储在片内,不用在外部扩展存储器,这样电路也可简化。
在这里选用ATMEL生产的AT89SXX系列单片机。
第一,片内存储器采用闪速存储器,使程序写入更加方便;第二,提供了更小尺寸的芯片,使整个硬件电路体积更小。
此外价格低廉、性能比较稳定的MCPU,具有8K×8ROM、256×8RA M、3个16位定时计数器、4个8位I/O接口。
这些配置能够很好地实现本仪器的测量和控制要求。
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 传感器的选择在设计中,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。
为保证电子秤称量结果的准确度,克服传感器在低量程段线性度差的缺点。
在实际工作中,要求称重传感器的有效量程在20%~80%之间,线性好,精度高。
重量误差应控制在±0.01Kg,又考虑到秤台自重、振动和冲击分量,还要避免超重损坏传感器,所以我们确定传感器的额定载荷为5Kg,允许过载为150%F.S,精度为0.05%,最大量程时误差0.01kg。
可以满足本系统的精度要求.传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。
在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能经受住长时间的考验。
使用特别注意:传感器属于精密部件,剧烈振动、自由落体、碰撞、过载、过压等等,都非常容易造成传感器永久损坏或者影响精度和线性。
传感器是测量机构最重要的部件,本次设计采用电阻应变式压力传感器。
电阻应变式压力传感器主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成,内部线路采用惠更斯电桥,当弹性体承受载荷产生变形时,电阻应变片(转换元件)受到拉伸或压缩应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小)从而使电桥失去平衡,产生相应的差动信号,供后续电路测量和处理。
综合考虑, 本设计要实现的电子秤的是绝对压力值,同时为了简化电路,提高稳定性和抗干扰能力,要求使用具有温度补偿能力的电阻应变式压力传感器。
本设计选用CZAF-600压力传感器,其最大量程为50 Kg。
CZAF-6000压力传感器的接线图如下:图2-1 压力传感器引出线接线图接线方式:红E +, 黑E -, 绿S +,白S -量程: 1,2,3,,10,20, 30, 50, 60, 100, 150, 200, 300, 350, 500KG适用于电子厨房秤,计价秤,平台秤等小台面电子秤。
外型尺寸: 80x12.5x12.7,130x22x30,150x40x35(mm) 安装螺纹孔: 8-M6深25mm技术参数参照表:2.2.2放大电路选择称重传感器输出电压振幅范围0~2mV。
而A/D转换的输入电压要求为0~2V,因此放大环节要有1000倍左右的增益。
对放大环节的要求是增益可调的(700~1500倍),根据本设计的实际情况增益设为1000倍即可,零点和增益的温度漂移和时间漂移极小。
按照输入电压2mV,分辨率20000码的情况,漂移要小于1µV。
由于其具有极低的失调电压的温漂和时漂(±1µV),从而保证了放大环节对零点漂移的要求。
残余的一点漂移依靠软件的自动零点跟踪来彻底解决。
稳定的增益量可以保证其负反馈回路的稳定性,并且最好选用高阻值的电阻和多圈电位器。
由2.2.1中称重传感器的称量原理可知,电阻应变片组成的传感器是把机械应变转换成ΔR/R,而应变电阻的变化一般都很微小,例如传感器的应变片电阻值120Ω,灵敏系数K=2,弹性体在额定载荷作用下产生的应变为1000ε,应变电阻相对变化量为:ΔR/R = K×ε= 2×1000×10-6 =0.002 (2-1)由式2-1可以看出电阻变化只有0.24Ω,其电阻变化率只有0.2%。
这样小的电阻变化既难以直接精确测量,又不便直接处理。
因此,必须采用转换电路,把应变计的ΔR/R变化转换成电压或电流变化,但是这个电压或电流信号很小,需要增加增益放大电路来把这个电压或电流信号转换成可以被A/D转换芯片接收的信号。
在前级处理电路部分,基于电子秤的要求精确度不是很高,选择由普通放大器所组成的差动放大器作为本设计的信号放大电路;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LM324)做成一个差动放大器。
其设计电路如下图:图2-2利用普通运放设计的差动放大器。
2.2.3 A/D转换器的选择A/D转换部分是整个设计的关键,这一部分处理不好,会使得整个设计毫无意义。