简易电子称设计报告
一款简易电子秤的设计
一款简易电子秤的设计文章介绍一个以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤的设计与制作。
系统主要分为单片机模块、传感与A/D模块、按键模块、显示模块等。
该电子秤可以数字显示被称物体的重量，且称重误差在要求范围之内，并可以设置单价（元/克），可计算物品金额并实现金额累加，且具有去皮功能，去皮范围不超过100g。
测试表明各项指标都符合设计任务要求。
标签：电阻应变片；A/D转换；LED一、设计要求设计并制作一个以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，电子秤的结构要求铁质悬臂梁固定在支架上，支架高度不大于40cm，支架及秤盘的形状与材质不限。
悬臂梁上粘贴电阻应变片作为称重传感器。
具体要求：（1）电子秤可以数字显示被称物体的重量，单位克（g）。
（2）电子秤称重范围5.00g～500g；重量小于50g，称重误差小于0.5g；重量在50g及以上，称重误差小于1g。
（3）电子秤可以设置单价（元/克），可计算物品金额并实现金额累加。
（4）电子秤具有去皮功能，去皮范围不超过100g。
二、方案论证（一）显示方案选择方案一：采用LCD液晶显示。
优点：控制方法简单；缺--点：显示内容有限，有些功能需要分页显示。
方案：采用LED显示。
优点：显示内容较多，多项功能可同时显示；缺点：控制稍复杂。
考虑两个方案的优缺点，在本系统中采用方案二。
（二）传感器设计方案本设计采用电阻应变片和铁质悬臂梁自制称重传感器。
设计过程中，用不同厚度的铁片，以及改变桥式连接的电阻应变片的相对位置，分别制作了多个传感器进行试验，最终选定灵敏度最好的进行系统联调。
（三）系统方案最终确定的系统由单片机系统、称重传感器、A/D转换模块、键盘模块、LED 显示模块等构成，调试时需外接一个电源。
三、理论分析与计算（一）电阻应变式称重传感器当传感器不受载荷时，弹性敏感元件不产生应变，粘贴在其上的应变片不发生变形，阻值不变，电桥平衡，输出电压为零；当传感器受力时，即弹性敏感元件受载荷P时，应变片就会发生变形，阻值发生变化，电桥失去平衡，有输出电压。
电子秤课程设计实验报告
1.2.1系统设计
根据设计要求，设计的主要内容如下：
1）利用电阻应变式传感器，并采用全桥测量电路
2）设计一款电子秤，利用OLED屏幕显示被称物体的重量
3）利用矩阵键盘对电子秤进行去皮，计价，录入价格的操作。
4）电路分成以下几个部分：
a.运放电路
b.电路的滤波及电压跟随器电路
其中adc.c如下：
#include "ProHead.h"
#include "ADC.h"
extern float mass;
extern float mass0;
extern float mass_get;
extern u8 danjia[4];
extern u8 danjia_point ;
float adc_get[1000];
c.单片机数据处理及控制电路，包括矩阵键盘，OLED屏幕等。
d.双电源供电及变压电路。
1.2.2 基本工作原理及原理框图
图一：基本硬件系统结构图
全桥电阻应变式传感器输入电压，当标准重物放置在传感器之上时，电阻值发生改变，使加载到全桥电路上的输出电压发生变化，变化范围约为3mV到10mV运用AD620N仪表放大电路将微弱模拟信号放大，并经过LM358搭建的电压跟随器电路滤波。送至STM32单片机中进行A/D模数转换，将模拟信号转变成单片机能够识别的数字信号，并且利用单片机控制整个电路的同时，处理数字信号，并且控制在OLED中显示实时结果。
PA5--DC PA6--SCLK(D0)
PA7--SDIN(D1) 3.3V--VDD+(非单片机引脚)
GND--GND（非单片机引脚）
单片机与传感电路的连接：
便携式电子秤的设计
电子电路综合实验总结报告便携式电子秤的设计一、任务要求手提电子称具有称重精确度高，简单实，携带方便成本低，制作简单，测量准确，分辨率高，不易损坏和价格便宜等优点，是家庭购物使用的首选。
本设计主要任务是设计一个LED或LCD显示的便携式电子称。
二、设计要求极其指标1、称重范围为20g~2kg;2、坚定分度值：Ⅳ级（检定分度值在一百到一千之间）；3、显示分辨力：1g;4、采用电阻应变式传感器检测物体重；5、采用模拟数字电路构建系统，完成主要电路设计，包括了传感器电路，差动放大电路，A/D转换电路以及显示电路等；6、显示电路采用LED数码管进行显示；三、方案设计与论证1、方案一首先，利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物质的重量信号。
其次，由差动放大器电路把传感器输出的微弱信号进行一定倍数的放大，然后送入A/D 转换电路中。
再由A/D转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号，传送到显示电路，最后由显示电路显示数据。
电阻应变式传感器就是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化, 再经相应的电路转化为电压差值。
我们用电阻应变式传感器E350-ZAA作为测量电路的核心。
差动放大电路将由测量电路传过来的电压差值放大，再将放大电压传送给A/D转换电路。
本模块我们采用INA114AP做为核心元件。
A/D转换电路主要采用ICL7107将模拟信号转换为数字信号并通过LED数码管显示。
方案一优缺点：优点：本设计无复杂的程序，由硬件搭建，各部分分工明确。
在进行系统调试及故障查询时可分级测试。
缺点：芯片成本较高，无拓展功能。
2、方案二：称重传感器根据压力的变化提供相应的线性变化的电信号，该电信号经过高精度差动放大器放大。
输入给双积分型模数转换器。
转化为数字信号，数字信号可直接由单片机以串行方式读入。
单片机选用STC89C51型单片机，P0口定义为输出口，其中P0.0~P0.6输出要显示数据的段码。
P1口中的P1.0~P1.3也定义为输出，显示输出数据的位码。
简易电子称设计报告
摘要本简易电子秤由数据采集、控制器和人机交互界面三部分构成。
其中数据采集部分由测量电路、差动放大电路与电压采集电路组成；测量电路采用4片电阻应变片组成的全桥电路。
差动放大把传感器输出的微弱模拟信号放大275倍，以满足A/D转换器对输入信号电平的要求；A/D转换器把模拟信号转变成数字信号，控制器把数字信号输送到显示电路中去。
控制器选用IAP15F2K61S2单片机，用按键来选择、确定功能，最后所有结果由OLED进行显示。
电子秤自带电源，并具有称重、设置单价、金额累计、去皮、超量程报警与语音播报等功能。
当电子秤称重范围为5.00g~500g。
当重量小于50g时，称重误差小于0.5g；重量在50g及以上，称重误差小于1g。
整个系统稳定，界面友好，转换精度高，人性化。
关键词：电子秤传感器A/D 控制器目录第1章方案比较论证与选择 (1)1.1整体设计思路 (1)1.2数据采集部分 (1)1.2.1测量电路 (1)1.2.2放大电路 (2)1.2.3电压采集电路 (2)1.3控制器部分 (2)1.4人机交互界面 (3)1.4.1按键 (3)1.4.2显示界面 (3)1.5系统设计框图 (4)第2章系统模块电路设计 (4)2.1数据采集部分 (4)2.1.1测量电路 (4)2.1.2放大电路 (5)2.1.3电压采集电路 (6)2.2控制器部分 (7)2.3人机交互界面 (7)2.3.1按键 (7)2.3.2显示界面 (7)2.4其他 (8)2.4.1系统电源 (8)2.4.2语音播报部分 (8)2.4.3固件升级接口 (8)第3章系统软件设计 (9)3.1软件设计工具与平台 (9)3.2软件设计思想 (9)3.3软件设计流程图 (10)第4章系统调试与测试 (10)4.1调试与测试所用仪器 (10)4.2调试过程 (10)4.3测试过程 (11)4.4测试结果 (13)4.5结果分析 (13)第5章设计总结 (14)参考文献 (14)附录 (15)第1章 方案比较论证与选择1.1整体设计思路此设计分为数据采集部分、控制器部分和人机交互界面三部分。
电子秤设计报告
设计报告实验名称：电子称设计院（系）：专业：姓名：学号：实验室：实验组别：同组人员：实验时间：2016年12月02评定成绩：审阅教师：目录1 设计要求··32 设计原理··33 系统框图··34 具体设计··44.1 称重传感器··44.2 放大电路和量程切换··54.3 A/D转换··74.4 显示器··85 实验小结··91设计要求试设计10μg~10kg电子称，数字显示，精度为0.1%。
2设计原理数字电子称通过传感器将被测物体的重量转换成模拟的电压信号，较小的电压信号通过应用放大系统进行准确、线性的放大，以满足模数转换器对输入信号电平的要求。
放大电路采用三运放数据放大器。
仪表用放大器具备足够大的放大倍数、高输入电阻和高共模抑制比的特点。
放大后的模拟电压信号经过模数转换电路变成数字量，模数转换电路采用模数转换芯片CC7107实现。
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，显示电路采用四块分立的七段LED显示电路进行显示。
本设计中通过改变放大电路的增益，从而达到转换量程的目的。
由于被测物体的重量相差较大，根据不同的测重范围要求，需对量程进行切换。
3系统框图图1 电子称设计框图（1）利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物体的重量信号；（2）由放大器电路把传感器输出的微弱电压信号进行一定倍数的放大，放大后的电压信号送到模数转换电路中；（3）由模数转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号，传送到显示电路；（4）由显示电路显示数据。
4具体设计4.1称重传感器4.1.1 设计原理图2 电阻应变式桥式测量电路R1、R2、R3、R4为4个应变片电阻，且R1=R2=R3=R4=R，组成桥式测量电路，Rm为温度补偿电阻，e为激励电压，V为输出电压。
电子秤综合设计实验总结报告
电子秤综合设计实验总结报告本次电子秤综合设计实验是本人在大学所学的电子课程中重点实验，其主要内容涵盖了电路设计、电子元器件的应用、程序编写、现场实验等方面。
因此，本人在这次实验中深刻地领悟到了实践对于知识学习的巨大影响，同时也积累了宝贵的经验和知识，下面就是本人对本次实验的总结报告。
一、实验目的1、通过对秤的基本原理的分析，掌握电子秤的实现原理；2、通过对电子秤系统设计过程中各个关键组成部分的计算、选择和设计，提高自己解决实际问题的能力；3、熟悉电子元器件的使用方法，掌握CAD、PROTEUS等软件工具的使用方法，提高自己的实践能力；4、了解MCU应用的实践，并掌握MCU编程的应用。
二、实验内容1、电路设计本次实验的电路设计主要分为三个部分：采样电路、模数转换电路和LCD显示模块。
采样电路是用来采集称量物体的电压信号的电路。
电路中采用的是通用运放和电位器来调整参考电平，通过变压器进行防干扰处理，最后输出被称量物品的电压信号。
模数转换电路是用来将电压信号转换成数字信号的电路。
电路中采用的是ADC0804模拟数字转换芯片。
ADC0804是一种8位模数转换器，提供一个串行数据输出（SCLK）和一组并行数据输出。
在实际的电路设计中，需要为其提供时钟信号、底电平、参考电压等输入。
通过将采样电路输出的电压信号输入到ADC0804中，就可以获得相应的数字信号。
LCD显示模块是用来将数字信号转换成对应的重量值并用LCD屏幕进行显示的模块。
其中，在实现该模块时，需要利用MCU进行计算。
MCU根据采集到的数字信号进行计算，将结果转换为重量值。
最后，通过LCD液晶屏幕进行显示。
2、程序编写MCU主控制器选用AT89S52。
AT89S52是8位单片机，具有14个I/O端口，有可编程中断控制器、标准2线UART串行口、3个定时器/计数器、8KB的Flash程序存储器等等。
程序编写的主要内容包括：采集到的数字信号进行计算、将结果转换为重量值、数据显示等等。
制作电子秤报告
制作电子秤报告1. 引言本报告旨在介绍制作电子秤的过程和结果。
电子秤是一种用于测量重量的设备，使用传感器对物体施加的力进行测量，并将其转化为数字信号。
在本报告中，我们将介绍电子秤的原理、设计过程和测试结果。
2. 原理说明电子秤的工作原理基于牛顿第二定律，即F = m * a，其中F是施加在物体上的力，m是物体的质量，a是物体的加速度。
电子秤通过传感器测量施加在物体上的力，并转化为电信号，然后使用电路和算法将该信号转化为对应的质量。
电子秤通常由以下几个部分组成： - 传感器：用于测量物体施加的力，常见的传感器有应变片传感器和压力传感器。
- 模拟电路：将传感器输出的电信号放大和处理，以提高测量的准确性。
- 数模转换器：将模拟信号转化为数字信号，以便于电子设备的处理和显示。
- 显示屏：用于显示测量结果。
3. 设计过程3.1 选取传感器传感器是电子秤的关键组成部分，其准确度和灵敏度直接影响测量结果的准确性。
在选取传感器时，我们需要考虑以下几点： - 测量范围：传感器应能够满足预期的测量范围，通常根据应用场景来确定。
- 准确度：传感器的准确度应满足测量要求。
- 稳定性：传感器在长时间使用过程中是否稳定，尽量选择稳定性较好的传感器。
3.2 模拟电路设计模拟电路负责放大和处理传感器输出的微小电信号，以提高测量的准确性。
在设计模拟电路时，我们需要注意以下几点： - 放大比：选择合适的放大比，使得传感器输出的信号能够被放大到数模转换器可以接受的范围内。
- 滤波：添加滤波电路，以去除传感器输出中的噪声信号，提高测量结果的稳定性。
- 电源稳定性：保证电源电压的稳定，以避免对测量结果的影响。
3.3 数模转换器和显示屏选择数模转换器负责将模拟信号转化为数字信号，方便后续电子设备的处理和显示。
显示屏用于显示测量结果。
在选择数模转换器和显示屏时，我们需要考虑以下几点：- 分辨率：数模转换器的分辨率应能够满足测量的精度要求。
电子秤设计实验报告
电子秤设计实验报告电子秤设计实验报告引言：电子秤是一种广泛应用于工业和家庭领域的重量测量设备。
它通过传感器将物体的重力作用转化为电信号，并通过电子电路进行处理和显示。
本实验旨在设计一个简单的电子秤原型，以了解其工作原理和设计要点。
一、实验目的本实验的主要目的是通过设计和制作一个简单的电子秤原型，深入了解电子秤的工作原理和设计要点。
具体目标如下：1. 理解电子秤的工作原理；2. 掌握传感器的选择和使用；3. 学会使用模拟电路和数字电路进行信号处理；4. 设计并制作一个能准确测量物体重量的电子秤原型。
二、实验原理电子秤主要由传感器、模拟电路、数字电路和显示装置组成。
其工作原理如下：1. 传感器：电子秤的核心部件是传感器，它能够将物体的重力作用转化为电信号。
常见的传感器有应变片式传感器和压阻式传感器。
应变片式传感器通过测量物体受力后产生的应变量来间接测量物体的重量，而压阻式传感器则通过测量物体所受压力的大小来直接测量物体的重量。
2. 模拟电路：传感器输出的电信号是微弱的模拟信号，需要经过模拟电路进行放大和滤波处理。
模拟电路通常由运放、滤波电路和放大电路组成。
3. 数字电路：经过模拟电路处理后的信号被转换为数字信号，然后通过数字电路进行进一步的处理和计算。
数字电路通常由模数转换器、微处理器和显示器组成。
4. 显示装置：最终的测量结果通过显示装置以数字或图形的形式呈现给用户。
常见的显示装置有数码管和液晶显示屏。
三、实验步骤1. 选择传感器：根据实验要求和预算限制选择合适的传感器。
在本实验中，我们选择了一款压阻式传感器。
2. 搭建模拟电路：根据传感器的特性和信号处理要求，设计并搭建一个合适的模拟电路。
该电路应包括运放、滤波电路和放大电路。
3. 进行校准：在实验开始前，需要进行传感器的校准。
校准的目的是通过已知质量的物体来调整电子秤的灵敏度和准确性。
4. 搭建数字电路：根据实验要求和设计要点，设计并搭建一个合适的数字电路。
电子秤设计制作实训报告
一、实训背景随着科技的不断发展，电子秤作为一种常见的计量工具，在日常生活中扮演着重要角色。
为了提高学生的动手能力、创新能力和实际应用能力，我们开展了基于51单片机的电子秤设计制作实训。
本次实训旨在让学生了解电子秤的基本原理，掌握电子秤的设计与制作方法，并能够根据实际需求进行创新设计。
二、实训目标1. 掌握电子秤的基本原理和组成部分；2. 学会使用51单片机进行电子秤的设计与编程；3. 熟悉LCD1602液晶显示屏和矩阵按键的使用方法；4. 学会使用HX711高精度AD转换芯片读取压力传感器数值；5. 能够根据实际需求对电子秤进行功能扩展和创新设计。
三、实训内容1. 电子秤原理及组成部分电子秤主要由传感器、信号处理电路、显示模块、按键模块和控制单元等组成。
传感器用于检测物体的重量，信号处理电路将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，显示模块用于显示物体的重量和价格，按键模块用于设置单价、计价、清零和去皮等功能，控制单元则负责整个电子秤的运行和控制。
2. 51单片机编程本次实训采用C语言进行51单片机编程。
首先，我们需要定义电子秤的各项参数，如传感器灵敏度、单价等。
然后，编写程序实现以下功能：（1）读取传感器数值，并进行A/D转换；（2）根据传感器数值计算物体的重量；（3）根据单价和重量计算商品价格；（4）显示物体的重量、单价、商品价格和总价；（5）实现计价、清零、去皮等功能。
3. LCD1602液晶显示屏和矩阵按键的使用LCD1602液晶显示屏用于显示物体的重量、单价、商品价格和总价等信息。
矩阵按键用于设置单价、计价、清零和去皮等功能。
我们需要编写程序实现以下功能：（1）初始化LCD1602液晶显示屏；（2）根据按键输入，显示相应的信息；（3）根据按键输入，执行相应的操作。
4. HX711高精度AD转换芯片的使用HX711高精度AD转换芯片用于读取压力传感器数值。
我们需要编写程序实现以下功能：（1）初始化HX711芯片；（2）读取压力传感器数值；（3）将传感器数值转换为重量。
电子秤综合设计实验总结报告
电子秤综合设计实验总结报告电子秤综合设计实验总结报告一、实验目的本实验旨在让我们全面了解和掌握电子秤的基本原理和设计方法，通过实际操作，提升我们的动手能力，并且深化理论知识的理解和应用。
二、实验原理电子秤主要是利用应变片这种传感器来测量物体的重量。
应变片是一种能将物体形变转换成电阻变化的装置，形变的大小反映了待测压力的大小。
在电子秤中，应变片被粘贴在金属承重板上，当承重板受到压力时，应变片会改变其电阻值。
通过测量电阻的变化，就可以推算出压力的大小。
电子秤的核心电路是放大器和ADC（模数转换器）。
放大器用于将微小的电阻变化转换成电压变化，而ADC则将模拟信号转换成数字信号，以便于处理和显示。
此外，电子秤还包含校准电路和补偿电路。
校准电路用于消除系统误差，而补偿电路则用于对温度、湿度等环境因素进行补偿，以确保测量结果的准确性。
三、实验操作过程本实验主要分为以下几个步骤：1.设计和制作承重板与应变片：我们根据电子秤的设计要求，使用SolidWorks软件设计并制作了承重板与应变片。
承重板采用优质不锈钢材料，应变片则选择了敏感度较高的类型。
2.搭建电子秤电路：我们将应变片粘贴在承重板上，并连接了放大器和ADC。
同时，为了便于校准和补偿，我们还设计了相应的电路。
3.编程与调试：我们使用C语言编写了程序，用于控制电子秤进行称重、校准和补偿等操作。
在程序调试过程中，我们不断优化算法和参数，以提高测量准确性和稳定性。
4.测试与分析：我们对电子秤进行了多次称重测试，并将测试数据与已知标准值进行对比分析，以评估电子秤的性能。
同时，我们还研究了不同的环境因素对电子秤精度的影响。
四、实验结果与分析实验结果表明，我们设计的电子秤在测量范围内具有良好的线性关系，测量误差在可接受范围内。
具体数据如下：在标准重量500g的测试中，电子秤测得重量为502g，误差为2g；在标准重量1000g的测试中，电子秤测得重量为1004g，误差为4g；在标准重量1500g的测试中，电子秤测得重量为1506g，误差为6g。
电子秤设计实验报告
电子秤设计实验报告
实验报告：电子秤设计
一、引言
1. 实验背景：介绍电子秤的基本概念和应用领域。
2. 实验目的：说明本次实验的目标和意义。
3. 实验原理：概述电子秤的工作原理，包括传感器和信号处理部分的功能和工作过程。
二、实验方法
1. 实验装置：列举所使用的实验装置和仪器设备。
2. 实验步骤：详细描述实验的具体操作步骤，包括传感器的安装和与信号处理部分的连接。
3. 数据采集：说明实验时所采集的相关数据，包括物体质量的测量值和传感器输出的电压信号。
三、实验结果
1. 数据处理：对实验采集到的数据进行处理和分析。
包括计算和记录测量误差，绘制质量和电压信号之间的关系图表。
2. 结果分析：通过对数据处理结果的分析，给出电子秤的测量准确性和灵敏度的评价，并讨论可能的改进措施。
3. 实验结论：总结本次实验的结果，并得出对于电子秤设计的结论，提出建议。
四、实验总结
1. 实验心得：详细叙述实验过程中的收获和体会，包括对电子秤设计的理解和实践能力的提升。
2. 实验改进：指出该实验中存在的不足之处，并提出改进的建议。
3. 参考文献：列出本实验报告所参考的相关文献和资料。
这样按照上述格式完成电子秤设计实验报告，可以使整篇文章结构清晰、逻辑严密。
电子秤设计报告范文
电子秤设计报告范文一、简介电子秤是通过电子传感器测量物体质量的一种设备。
随着科技的发展，电子秤取代了传统的机械秤，具有精确、方便、智能等特点。
本次设计旨在研究电子秤的工作原理、设计思路以及实际应用。
二、工作原理电子秤的工作原理主要是利用电子传感器测量物体受力的变化。
当物体放置在电子秤上时，物体的重力作用在电子传感器上产生变化，传感器输出的电信号经过放大、滤波等处理后转化为数字信号，根据这些信号计算出物体的质量，并在显示屏上显示出来。
三、设计思路1.电子传感器选择：我们采用了压力传感器作为电子秤的重要组成部分。
压力传感器能够准确地感知物体施加在其上面的力，是一种较为常见的传感器。
2. 单片机选择：我们选用了Atmega328P单片机作为主控芯片。
Atmega328P具有较强的处理能力和广泛的应用范围，能够满足电子秤的计算和控制需求。
3.显示模块：我们选择了数码管显示模块作为电子秤的显示装置。
数码管显示简单明了，便于用户观察。
4.电源电路：电子秤需要稳定的电源供电。
我们设计了一个直流稳压电源电路，保证电子秤的正常运行。
五、设计步骤1.搭建电子秤平台：设计一个结构稳定的平台，并安装压力传感器在其下方。
2.连接电路：将压力传感器与单片机连接，并接入电源电路和数码管显示模块。
3.编写程序：利用C语言编写单片机的程序，实现电子秤的各项功能，如AD转换、数据处理、结果显示等。
六、实际应用七、结论本次设计成功实现了一个简单的电子秤，通过压力传感器、单片机和数码管的协作，能够准确测量物体的质量。
电子秤的设计思路和步骤简单明了，且应用广泛，有良好的实际应用前景。
电子秤的设计报告
电子秤的设计报告一、设计要求基于电子秤的现状，本项目拟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。
主要功能有去皮、计价、总计、单价设定、总量、单键、总计显示等。
基本要求：①实时显示称重物体的重量，量程20kg②分度值为5③超限报警④去皮功能二、设计目的1、能根据电子秤的用途，选择合适的显示器，并进行接口设计2、能根据任务要求，选择合适的称重传感器3、能根据电子秤的技术要求，选择合适的A/D转换器4、能根据电子秤的功能要求，进行程序设计与调试三、设计的具体实现1、系统概述1.1系统结构及工作原理电子秤的基本结构：电子秤是利用物体的重力来确定物体质量的测量仪器，也可以来确定与质量有关的其他量的大小、参数或特性。
不管根据什么原理之称的电子秤，均由承重和传力复位系统、称重传感器和测量显示装置三部分组成。
①承重和传力复位系统：它是被称物体与转换元件之间的机械、穿礼服为，又被称为电子秤的秤体，一般包括接受被称物体载荷的承载器、秤桥结构、吊挂连接部件和限位减震机构等。
②称重传感器：即把非电量转换成电量的转换元件，它是把支撑力变换成电或其他形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。
有输出电量与输入重量保持单值对应，并有良好的线性关系；有较高的灵敏度；对被称物体的状态的影响要小；能在较差的工作条件下工作；有较好的频响特性；稳定可靠等基本要求。
③测量显示装置:即处理称重传感器信号的电子线路和指示部件，习惯上称它为载荷测量装置或二次仪表。
在数字式的测量电路中，通常包括前置放大、滤波、运算、变换、计数、寄存、控制和驱动显示等环节。
电子秤的工作原理：当被称物体放在平台上时，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的电信号。
此信号由放大电路进行放大、滤波后再由A/D器进行转换，数字信号在送到微处理器的CPU处理。
简易电子秤设计报告
创新Technological InnovationIGITCW 科技DIGITCW2016.01224引言为了达到称重稳定时间小于5秒，测量结果精度小于1%@10~200g ；“去皮”功能、计价功能、“休眠”与“唤醒”功能、参数检查功能、显示与按键接口功能等。
在硬件上，传感器将压力转换成电学量，电压与压力呈线性关系。
进而通过其他方法补偿其非线性实现在10~200g 范围内的较高精度测量。
在软件方面，考虑增加“开机自检”功能、“自校准”功能等。
“开机自检”就是检查是否能正常工作。
“自校准”就是是否能零点校准和线性校准。
1 电子秤的原理概述称重传感器感知到压力，将其转换成为小电流，经过放大后和消除误差之后，经过处理器。
处理器通过软件补偿把电子秤称出来的重量在液晶上显示出来。
2 硬件部分电路图前段利用放大器提取出电压差信号。
后段利用放大器滤波，增益。
先通过放大器从传感器获得的信号放大到足够的倍数然后通过滤波装置去除交流信号干扰；继续放大信号，使信号适应AD 的测量范围。
由于信号幅度很小，对噪声抑制要求很高，为了减小放大器噪声，本系统使用了低噪声电源来减小干扰。
通过该装置，针对不一样的输入信号选择不同的放大倍数，使得电子秤的测量范围内具有大致相等的测量精度。
软件部分各种功能定义以及实现：①“休眠”模式：液晶关闭，CPU 关闭，定时中断、外部中断可唤醒。
当测量结果处于稳定状态超过20s 且用户没有任何操作时，进入休眠模式。
②用户接口：“单价”、“皮重”参数可通过矩阵键盘输入，其中“皮重”参数不支持自动配置功能。
③上电自检：通电后自行检查装置是否可以正常工作，如果出现故障，会显示故障信息。
④自校准功能：装置本身便可自行进行校准，根据按键要求首先进行零点校准，再进行线性校准。
3 系统校准3.1 电压-质量拟合粗略拟合：根据所给的不同重量的砝码，组合成不同的重量值，放在电子秤上，读出此时AD 输出的电压值，找出近似线性的关系M=112（a-4990）；细致拟合：根据粗略拟合，通过液晶显示读出测量不同重量砝码的质量值，再通过微校准。
电子秤设计报告 (2)
设计报告实验名称: 电子称设计院( 系): 专业:姓名: 学号:实验室: 实验组别:同组人员: 实验时间: 2016年12月02日评定成绩: 审阅教师:目录1 设计要求 (3)2 设计原理 (3)3 系统框图 (3)4 具体设计 (4)4、1 称重传感器 (4)4、2 放大电路与量程切换 (5)4、3 A/D转换 (7)4、4 显示器 (8)5 实验小结 (9)试设计电子称,数字显示,精度为0、1%。
2设计原理数字电子称通过传感器将被测物体的重量转换成模拟的电压信号,较小的电压信号通过应用放大系统进行准确、线性的放大,以满足模数转换器对输入信号电平的要求。
放大电路采用三运放数据放大器。
仪表用放大器具备足够大的放大倍数、高输入电阻与高共模抑制比的特点。
放大后的模拟电压信号经过模数转换电路变成数字量,模数转换电路采用模数转换芯片CC7107实现。
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,显示电路采用四块分立的七段LED显示电路进行显示。
本设计中通过改变放大电路的增益,从而达到转换量程的目的。
由于被测物体的重量相差较大,根据不同的测重范围要求,需对量程进行切换。
3系统框图图1 电子称设计框图（1）利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物体的重量信号;（2）由放大器电路把传感器输出的微弱电压信号进行一定倍数的放大,放大后的电压信号送到模数转换电路中;（3）由模数转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号,传送到显示电路;（4）由显示电路显示数据。
4.1称重传感器4、1、1 设计原理图2 电阻应变式桥式测量电路为4个应变片电阻,且,组成桥式测量电路,为温度补偿电阻,为激励电压,为输出电压。
在外力的作用下,被拉伸,阻值增大,正值,被压缩,阻值减小,为负值,且应变片阻值变化的绝对值相同。
故电桥的输出电压为:其中K为应变片灵敏系数,为应变量,且,就是电阻变化值。
系统灵敏度。
4、1、2 电路设计V1 12VXMM12200ΩKey=A50 %R1200ΩKey=A50 %R3200ΩKey=A50 %R2200ΩKey=A50 %图3仿真原理图图3就是电阻应变式桥式测量电路仿真原理图,电源电压选择12V,电路输出电压范围就是。
简易电子秤的设计
简易电子秤的设计一、简易智能电子秤系统结构与原理称重传感器：当被称物体放置在秤盘上时，压力传感器产生力电效应，将物体的压力转换成与被称物体压力成一定函数关系的电信号。
信号处理电路：该电信号先通过前端信号处理电路进行初步处理，以增强信号的稳定性和准确性。
AD转换器：经过信号处理的模拟电信号需要通过AD转换器（如H711芯片）将其转换成数字信号，以便于微控制器进行处理。
H711是一款专为高精度电子秤设计的24位AD转换器芯片，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。
微控制器（MCU）：数字信号送入微控制器后，MCU通过扫描键盘和各种功能开关，根据输入内容和开关状态进行判断、分析和控制，完成各种运算和显示功能。
显示模块：微控制器将计算结果输出到显示模块，如数码管或液晶显示屏，以显示被称物体的重量、价格等信息。
通过以上结构与原理，简易智能电子秤能够实现物体的准确称重，并通过微控制器的处理和控制，提供更多的智能化功能。
二、硬件设计在简易电子秤的设计中，硬件部分是实现秤重功能的基础。
本节将详细介绍电子秤的硬件设计，包括传感器选择、信号处理电路、显示模块和电源管理。
传感器是电子秤的核心部件，负责将物体的重量转换为电信号。
在本设计中，我们选用应变式称重传感器。
这种传感器基于金属电阻应变片的原理，当物体施加压力时，应变片会产生电阻变化，通过惠斯通电桥转换为电压信号输出。
这种传感器具有灵敏度高、稳定性好、抗干扰能力强等特点。
传感器输出的电压信号非常微弱，需要通过信号处理电路进行放大、滤波和线性化处理。
信号处理电路主要包括放大器、滤波器和AD转换器。
放大器：使用运算放大器对传感器信号进行放大，以满足后续电路的处理需求。
显示模块用于直观地显示秤重结果。
本设计采用LCD显示屏，可以清晰地显示数字和字符。
微处理器将处理后的重量数据发送给LCD 显示屏进行显示。
电源管理是确保电子秤稳定运行的关键。
本设计采用内置电池供电，通过电源管理模块进行电压稳定和电池电量监测。
便携式电子称设计
便携式电子称设计便携式电子称是一种小巧轻便的电子设备，用于测量物体的重量。
它通常由一个称量平台和一个数字显示屏组成，使用电子传感器来准确测量物体的重量，并将结果显示在屏幕上。
便携式电子称被广泛应用于日常生活中的多个领域，例如厨房烹饪、旅行行李称重和快递物流等。
设计一款便携式电子称需要考虑多个因素，包括结构设计、传感器选择、电路设计和用户界面等。
首先，在结构设计方面，便携式电子称的外形应该小巧轻便，方便携带。
可以考虑采用折叠式或可拆卸式设计，使得称量平台和显示屏可以分开存放，减小体积。
同时，也要确保结构稳固，使得电子称能够在使用过程中保持平衡和稳定。
其次，在传感器选择方面，应该选择高精度、高稳定性的电子传感器。
常见的传感器包括应变片传感器、压力传感器和负载传感器等。
这些传感器可以通过电子信号转换为物体的重量，并输出给显示屏进行显示。
此外，为了增加电子称的准确性，还可以考虑添加温度补偿功能，以对传感器的温度变化进行补偿，提高测量精度。
然后，在电路设计方面，便携式电子秤应该采用低功耗的设计方案，以延长电池寿命。
同时，还应该考虑添加保护电路，防止因电池过放或过充导致的损坏。
另外，可以添加干扰滤波电路，以减小外界干扰对测量结果的影响。
最后，在用户界面设计方面，便携式电子称应该具有简单直观的操作界面，方便用户使用。
显示屏应该清晰易读，显示测量结果并提供其他功能信息。
可以考虑添加触摸屏或按键，用于用户输入和选择相关功能。
总之，便携式电子称的设计需要综合考虑结构设计、传感器选择、电路设计和用户界面等多个因素。
通过合理的设计，可以实现小巧轻便、准确稳定的便携式电子称，以满足用户的需求。
简易电子秤设计总结
简易电子秤设计总结1. 介绍本文档旨在总结和介绍一个简易电子秤的设计过程。
电子秤是一种常见的仪器，用于测量物体的重量。
设计一个简易电子秤可以帮助我们了解基本的电子秤原理，并加深对模拟与数字电路的理解。
2. 设计思路2.1 系统框图首先，我们需要建立一个系统框图，以明确设计中的各个组成部分。
+-------------+| ADC ||(模数转换器)|+-------------+|||+-------------+| MCU || (微控制器) |+-------------+|||+-------------+| 负载电桥 |+-------------+|||+--------------+| 电子秤 |+--------------+2.2 硬件部分设计硬件部分包括具体电路的设计和选型，这些部分包括：•电子秤传感器：用于测量重量的传感器，通常基于应变片或压阻片的工作原理；•负载电桥：将传感器的输出信号转换为电压信号；•模数转换器（ADC）：用于将模拟电压信号转换为数字信号，供微控制器处理；•微控制器（MCU）：负责处理和计算模数转换器产生的数字信号；•显示器：用于将测量结果显示给用户；2.3 软件部分设计软件部分包括微控制器程序的编写和功能实现。
主要任务包括：•采样：通过模数转换器采样传感器的电压信号；•数字处理：将模拟信号转换为数字信号，并进行相关数学运算；•显示：将测量结果显示在显示器上；•校准：根据标准物体进行校准，提高测量精度；•保存记录：将测量结果保存到内部存储器或外部存储设备；3. 设计步骤3.1 确定电子秤的测量范围与精度首先，我们需要确定电子秤的测量范围与精度，这将决定选取合适的传感器和电路元件。
3.2 选取合适的传感器和电路元件基于测量范围与精度的要求，选取合适的电子秤传感器和电路元件。
传感器的选取需要考虑其灵敏度、稳定性和响应时间等因素。
3.3 设计负载电桥根据传感器的特性和工作原理，设计负载电桥以将传感器的输出转换为电压信号。
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简易电子称设计报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：摘要本简易电子秤由数据采集、控制器和人机交互界面三部分构成。
其中数据采集部分由测量电路、差动放大电路与电压采集电路组成；测量电路采用4片电阻应变片组成的全桥电路。
差动放大把传感器输出的微弱模拟信号放大275倍，以满足A/D转换器对输入信号电平的要求；A/D转换器把模拟信号转变成数字信号，控制器把数字信号输送到显示电路中去。
控制器选用IAP15F2K61S2单片机，用按键来选择、确定功能，最后所有结果由OLED进行显示。
电子秤自带电源，并具有称重、设置单价、金额累计、去皮、超量程报警与语音播报等功能。
当电子秤称重范围为5.00g~500g。
当重量小于50g时，称重误差小于0.5g；重量在50g及以上，称重误差小于1g。
整个系统稳定，界面友好，转换精度高，人性化。
关键词：电子秤传感器A/D 控制器目录第1章方案比较论证与选择 (2)1.1整体设计思路 (2)1.2数据采集部分 (2)1.2.1测量电路 (2)1.2.2放大电路 (3)1.2.3电压采集电路 (3)1.3控制器部分 (3)1.4人机交互界面 (4)1.4.1按键 (4)1.4.2显示界面 (4)1.5系统设计框图 (5)第2章系统模块电路设计 (5)2.1数据采集部分 (5)2.1.1测量电路 (5)2.1.2放大电路 (6)2.1.3电压采集电路 (7)2.2控制器部分 (8)2.3人机交互界面 (8)2.3.1按键 (8)2.3.2显示界面 (8)2.4其他 (9)2.4.1系统电源 (9)2.4.2语音播报部分 (9)2.4.3固件升级接口 (9)第3章系统软件设计 (10)3.1软件设计工具与平台 (10)3.2软件设计思想 (10)3.3软件设计流程图 (11)第4章系统调试与测试 (11)4.1调试与测试所用仪器 (11)4.2调试过程 (11)4.3测试过程 (12)4.4测试结果 (14)4.5结果分析 (14)第5章设计总结 (15)参考文献 (15)附录 (16)第1章 方案比较论证与选择1.1整体设计思路此设计分为数据采集部分、控制器部分和人机交互界面三部分。
从整体上看，数据采集部分由测量电路、放大电路和电压采集电路三大部分组成。
测量电路即在悬梁臂上使用电阻应变片构成全桥电路。
当有物体称重时，悬梁臂发生变形，然后由电阻应变片将此变形转化为电阻的变化，再通过全桥电路将电阻的变化转换成电压信号输出。
输出电压经过放大电路后被采集，通过A/D 转换电路把电压转换成数字信号。
控制器部分则是通过单片机把A/D 电路转换出来的数字信号传送到显示电路，由OLED 显示出来。
人机交互界面分为按键部分与显示界面部分。
我们可以通过按键来选择相应的功能，比如单价的加减、价钱的累计等。
最后，所有结果都由OLED 显示出来。
1.2数据采集部分1.2.1测量电路测量电路需要测得机械臂的形变，以此来计算物体的重量，所以我们选择用电阻应变式传感器。
电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。
一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部形变转化为电阻变化的传感器。
此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的形变，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换为电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换为电压或电流变化信号输出。
为了得到电压变化信号的输出，我们采用电桥电路作为测量电路。
方案一：测量电路使用单臂电路，如图1-1（a ）所示。
方案二：测量电路使用半桥电路，如图1-1（b ）所示。
方案三：测量电路使用全桥电路，如图1-1（c ）所示。
图1-1 应变片测试电路方案论证与选择:由计算可得:单臂中E K U ε410=;半桥中E K U ε210=;全桥中E K U ε=0（K 为灵敏度系数、ε为电阻丝长度相对变化）。
由此可看出单臂工作输出信号最小、线性、稳定性较差；半桥输出是单臂的两倍，性能比单臂有所改善；全桥工作时的输出是单臂时的四倍，性能最好。
因为，为了得到较大输出电压信号我们采用方案三。
1.2.2放大电路方案一：利用普通低温漂运算放大器构成多级放大器。
方案二：直接利用HX711模块，可把输出电压放大到32～128倍。
方案三：由高精度低漂移运算放大器构成差动放大电路。
方案论证与选择：方案一中普通低温漂运算放大器构成多级放大器会引入大量噪声。
由于A/D转换器需要很高的精度，所以几毫伏的干扰信号就会直接影响最后的测量精度。
方案二只能把电压放大到128倍，而这里的设计需要根据应变片的应变大小来调节放大倍数，如我们需要把电压放大275倍左右，所以不采用方案二。
方案三中差动放大器具有高输入阻抗，增益高的特点，我们可以把电路先放大11倍，再放大5倍，最后再放大5倍，从而达到要求。
因此选择方案三，该方案成本低，直接使用实验室常规元件实现，放大倍数可以根据悬臂梁上应变片的实际应变情况进行调节，设计灵活。
1.2.3电压采集电路方案一：利用HX711高精度24位A/D转换器芯片方案二：利用ADC0832芯片。
方案三：利用ADS1286芯片。
方案论证与选择：方案一中的HX711芯片虽然位数高，但转换频率太低，并且对微弱信号的处理达不到要求。
方案二中ADC0832为8位ADC芯片，所以分辨率不够，达不到题目精度。
方案三中ADS1286为12位高速ADC芯片，具有低温漂、微功耗的特点，且分辨率能够满足题目要求。
因此选择方案三，该方案完全根据题目测量精度进行选择，既能够满足题目精度，成本也比较低。
1.3控制器部分方案一：FPGA +彩色液晶+按键，程序执行率很高，运行速度很快。
方案二：ARM单片机+OLED，功能强大，功耗低。
方案三：采用IAP15F2K61S2单片机做为控制器，OLED作为显示器。
成本低，操作简单。
方案论证与选择：方案一虽然程序执行率高，运行速度快，但成本较高，对硬件要求很高，程序相对复杂。
方案二控制能力强，速度快。
但相比于方案三来说，方案三操作方便、用法简单，并且价格更便宜。
因此选择方案三，该控制、显示方案成本低、编程简单，完全满足电子称之类的简单应用。
1.4人机交互界面1.4.1按键方案一：利用专用芯片式设计。
专用键盘处理芯片一般功能比较完善，芯片本身能完成对按键的编码、扫描、消抖等问题的处理，甚至还集成了显示接口功能，可靠性高，口简单，使用方便，适合处理按键较多的情况。
方案二：利用4×4矩阵键盘。
用I/O口线组成行、列结构，按键设置在行列的交点上。
例如，用2×2的行列结构可构成4个键的键盘，4×4行列结构可构成16个键的键盘。
方案三：利用5个独立按键，分别选择功能。
方案论证与选择：方案一虽然功能强大，但成本比较高，所以不选择。
方案二中按键较多，相对于专用芯片式可以节省成本，且更为灵活，但根据实际情况，我们只需要5个按键就足够了。
因此选择方案三。
1.4.2显示界面方案一：采用七段LED数码管显示。
LED显示器由八个发光二极管中的七个二极管按a、b、c、d、e、f、g顺序组成“8”字形，另一个点形二极管放在右下方，用来显示小数点。
用数码管来显示重量、价格等数字。
方案二：采用LCD1602液晶显示。
LCD1602可以显示字母、数字、符号等字符，显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符。
方案三：采用OLED显示。
OLED分辨率高、功耗低，采用有机发光原理，所需材料很少，成本大幅降低方案论证与选择：方案一只可以显示数字，不能显示字符，所以当电子秤的功能变化时可能会让人不知所显示的是重量还是价钱等其他项。
方案二中LCD1602显示屏可显示的内容为32个字符，但我们需要把四种功能同时显示出来，所以方案二的字符不够用，不能采用此方案。
方案三可以完成以上要求，且操作简单、成本低。
因此选择方案三。
1.5系统设计框图图1-2 系统设计框图第2章系统模块电路设计2.1数据采集部分2.1.1测量电路图2-1 全桥测量电路图2-1为全桥测量电路，此电路由四个电阻应变式传感器、电阻与滑动变阻器组成。
电桥的一个对角线接入工作电压E（-4V～4V），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，否则就有电压输出，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。
在加上Rw1，就可以调节零点漂移，达到温度补偿的效果。
在测量时，当物体的重量不同，电桥不平衡程度不同，指针式电表指示的数值也不同。
滑动电阻器Rw1作为物体重量弹性应变的传感器，组成零调整电路，当载荷为0时，调节Rw1使数码显示屏显示零。
但在调好后，在称重时不能再改变它，以免产生误差。
当给电路输入-4V ～4V 时，可以计算出输出电压为： E R R R R R R R R R R R R U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆++∆+∆+-∆++∆+∆+=3344442211110 （2-1）当应变片初始值R1=R2=R3=R4，其变化值∆R1=∆R2=∆R3=∆R4时，其电桥输出电压为： E K E RR U ε=∆≈0 （2-2）其中∆R/R 为电阻丝电阻的相对变化、K 为灵敏度系数、ε为电阻丝长度相对变化。
本次设计中，我们采用4个基础电阻均为1000Ω的电阻应变片构成如图2-1所示的全桥测量电路。
并且在全桥电路中串联一个5000Ω的滑动变阻器，在滑动端再串联一个10k Ω的电阻用来电路调零。
选择1000Ω的电阻应变片是因为当电桥产生形变时，电桥输出端的压差会更大，便于采集。
2.1.2放大电路图2-2 放大电路图2-2为差动放大电路，其输入阻抗大，增益倍数高。
IN+、IN-是电桥的输出端，即输入Uo 的值。
OUT+、OUT-为电路的输出端，即输出放大后的Uo 的值。
此电路由三级放大电路组成，第一级增益倍数：11411491++=R R R Auf（2-3）第二级增益倍数： 1172R R Auf =（2-4）第三级增益倍数： 1283R R Auf = （2-5）计算可得第一级增益为11，第二级增益与第三级增益均为5。
所以，整个系统的增益：321Auf Auf Auf Auf ⨯⨯= （2-6） 即整个差动电路的增益倍数为275。
2.1.3电压采集电路图2-3 电压采集电路图2-3是电压采集电路，+IN 为同向输入端，输入模拟信号。
时钟输入端、数据输出端、片选端/低功耗模式选择端分别连接单片机的P3.7、P4.1、P4.2口。
ADS1286则把电压信号转换成数字信号送给单片机做处理。
ADS1286为12位分辨率的微功耗A/D 转换芯片，通过TL431稳压电路得到4.096V 的基准电压：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=5411R R Vref V OUT （2-7） V V OUT 096.4= （2-8）A/D 转化的数字量为：IN V Vref OUT ⨯=40962 （2-9） 其中1Vref 为TL431的基准电压2.5V ，2Vref 为A/D 的基准的电压，IN V 为A/D的采集电压。