51单片机的电子秤设计
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。
51单片机电子秤程序设计
51单片机电子秤程序设计概述本文档介绍了如何使用51单片机（AT89C51）设计一个简单的电子秤程序。
通过该程序，电子秤能够测量物体的重量并实时显示在液晶显示屏上。
硬件准备在开始编写程序之前，我们需要准备以下硬件设备：- AT89C51单片机开发板- 电子秤传感器模块- 16x2液晶显示屏- 连接线程序设计以下是该电子秤的主要程序设计步骤：1. 引入必要的头文件include <reg51.h>include <lcd.h>2. 定义端口和变量sbit DOUT = P3^7; // 电子秤传感器数据接口float weight = 0; // 测量到的重量3. 初始化液晶显示屏void lcd_init(){// 在这里初始化液晶显示屏的相关设置}4. 启动AD转换void start_conversion(){// 在这里启动AD转换，将传感器的模拟数据转换为数字数据}5. 读取AD转换结果float read_conversion(){// 在这里读取AD转换结果并返回}6. 主程序void main(){lcd_init(); // 初始化液晶显示屏while (1){start_conversion(); // 启动AD转换weight = read_conversion(); // 读取AD转换结果// 将重量显示在液晶显示屏上lcd_gotoxy(1, 1); // 设置光标位置lcd_print("Weight: %.2f kg", weight); // 显示重量delay(500); // 延时一段时间，以控制刷新速度}}总结通过以上步骤，我们可以设计一个简单的51单片机电子秤程序。
该程序可以实时获取电子秤传感器的数据，并将测量到的重量显示在液晶显示屏上。
我们可以根据实际需求进行进一步的功能扩展和优化。
请注意，本文档仅提供了程序设计的概述，并未包含具体的代码实现。
基于51单片机电子秤设计
摘要电子秤是日常生活中常用的称重设备，广泛应用于超市、大中型商场、物流配送中心。
电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。
相比传统的机械式称量工具，电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点，在外形布局、工作原理、结构和材料上都是全新的计量衡器。
微电子技术的发展为电子秤提出了改进的空间。
电子秤向着简单、便宜发展，智能化、精确的电子秤成为了人们的追求。
本简易电子秤以常见的AT89C51为核心，以电阻应变片采集应变数据，通过HX711放大并进行AD转换供单片机处理，用LCD1602显示所测量的重量，同时本电子秤系统还提供单价设置进行求价格的计算以及去皮功能，通过一些简单低成本的元器件就完成了一个功能齐全的电子秤的制作，将传统电子秤的成本进行了缩减。
关键词：电阻应变片 AT89C51 HX711 电子秤第一章方案与论证一、方案类型（一）方案一通过单片机为主控芯片，用应变片采集应变数据，通过专用仪表放大器INA128对采集到的信号进行放大，在配上模数转换芯片对放大了的模拟信号转化为数字信号，传入单片机中进行数据处理，找出函数关系并转化关系。
通过数字信号转化为重量值显示在LDC1602上，同时通过键盘进行数据输入，输入单价、去皮等功能。
通过蜂鸣器和二极管实现超额报警功能。
（二）方案二以单片机为主控芯片，应变片采集应变数据，将放大和模数转换用HX711芯片来同时进行实现，将模拟量传入主控芯片单片机中进行数据转换，通过函数关系转换为重量显示到LED 上或者LCD1602上，同时通过键盘按键进行数据输入，输入单价、去皮等功能，并通过蜂鸣器进行数据处理。
（三）方案三运用PLC作为主控制器，PLC运用广泛，它具有接线简单，通用性好，编程简单，使用方便，可连接为控制网络系统，易于安装，便于维护等优点。
二、方案论证与选定运用51单片机作为主控芯片，AT89C51是一种高效微控制器。
电子秤解决方案 (51MCU+HX711)
单片机电子秤设计报告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51单片机的电子秤的设计整理资料
学号：毕业设计GRADUATE THESIS论文题目：基于51单片机的电子秤的设计学生姓名：专业班级：学院：指导教师：年月日第一章功能说明本设计系统以单片机AT89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。
在设计系统时，为了更好地采用模块化设计法，分步设计了各个单元功能模块。
系统的硬件部分包括最小系统部分、数据采集部分、人机交互界面和系统电源四大部分。
最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器；数据采集部分由称重传感器，信号的前期处理和A/D 转换部分组成，包括运算放大器AD620和A/D转换器ICL7135；人机界面部分为键盘输入，四位LED数码显示器，可以直观的显示重量的具体数字以及方便的输入数据，使用方便；系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。
系统的软件部分应用单片机C语言进行编程，实现了该设计的全部控制功能。
该电子秤可以实现基本的称重功能（称重范围为0～9.999Kg，重量误差不大于±0.005Kg）,并发挥部分的显示购物清单的功能，可以设置日期和设定十种商品的单价，还具有超量程和欠量程的报警功能。
本系统设计结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。
称重传感器原理即由非电量（质量或重量）转换成电量的转换元件，它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。
按照称重传感器的结构型式不同，可以分直接位移传感器（电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等）和应变传感器（电阻应变式、声表面谐振式）或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。
对称重传感器的基本要求是：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。
传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。
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51单片机的电子秤的设计
摘要本设计是基于单片机的称重仪，它的硬件电路设计包括单片机最小系统、A/D 转换器、称重传感器、语音电路、LED显示电路、±5V稳压电源电路等几部分设计内容。
其中压力传感器输出响应的模拟电压信号，经过模/数转换（A/D变换）后就得到数字量D。
但是，数字量D并不是重物的实际重量值W，W 需要由数字量D 在控制器内部经过一系列的运算——即数据处理才能得到。
整个设计系统由Atmel 公司生产51系列89S51单片机进行控制；软件实现功能开机检测，主要是开机后自动逐个扫描LED数码管，以防止某段数码管损坏造成视觉误差；出于人性化考虑我们还可以增加语音电路，实现自动语音播报重量。
关键词：称重仪；单片机；LED目录摘要 IAbstract II目录 III第1章绪论 11.1 课题背景 11.2课题目的与意义 11.3课题设计要求 21.4称重仪的国内外现状 2本章小结 2第2章称重仪的总系统设计与各模块方案选型 3 2.1 称重仪的总系统框图 32.2称重仪的主控制系统设计 42.2.1 称重仪的主控制系统结构 42.2.2 称重仪的主控制系统工作原理 42.3 称重仪各模块的方案选型 52.3.1 电源模块方案选型 52.3.2 数据采集模块方案选型 52.3.3 主控制器模块方案选型 62.3.4 数据显示模块方案选型 62.3.5 报警模块方案选型 6本章小结 6第3章称重仪的各单元电路设计 73.1 所用单片机的简介 73.1.1单片机的最小系统设计 73.2 电源电路设计 83.3 称重传感器电路设计 93.3.1传感器的工作原理 93.4前级放大器电路设计 113.5 A/D转换器电路设计 123.5.1A/D转换器原理 123.5.2 A/D转换器外围电路 153.6 显示电路设计 163.6.1 LED 结构与原理 183.6.2 动态显示 LED 显示器接口 19 本章小结 21第4章称重仪的系统程序设计 22 4.1 主程序设计 224.2 MAX187转换程序设计 23 4.3显示程序设计 24本章小结 25第五章称重仪的安装与调试 26本章小结 26结论 27致谢 28参考文献 29第1章绪论1.1 课题背景称重技术自古以来就被人们所重视，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。
51单片机下的数字电子秤设计
SCM Technology •单片机技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 245【关键词】电子秤 A/D 转换器 单片机上个世纪五十年代，电子技术得以产生并被用于多个领域，部分研究人员将电子技术应用到称重器械中，进一步促进了称重器械的发展。
此后，电子秤的发展得到加速。
我国的电子秤发展较快，并在较短时间内达到国际先进水平。
需要注意的是，我国的电子秤与西方先进设备相比，依然存在一定局限性和差距，具体表现为工艺水平较低、电子秤技术开发发展不足等，电子秤功能相对匮乏等。
1 设计需求对物品的称重计量是社会生活和工业生产等活动过程中非常关键的一个环节，为了达到良好的称重计量效果，需要使用科学有效准确的称重设备或者装置。
随着社会生产的进一步发展，以及商品流通的进一步扩大，需要使用称重计量的场合和环节越来越多，而且对各种称重器具的要求也越来越多样化。
这种情况下，为了适应市场需要，各种新的称重计量器具得到设计和生产，并发挥出积极作用。
传统的称重计量器具一般是机械杠杆秤，这种机械杠杆秤操作不便，而且功能单一，已经难以满足实际称重需要。
近年来，基于传感技术和电子技术的发展和应用，一种新的称重设备电子秤得到设计和制造，并在社会社会和生产活动中得到有效应用。
电子秤应用简单，功能多样，而且操作简单，具有良好的实践应用效果，因此得到广泛应用，逐渐取得传统的机械电子秤。
随着微处理机的发展以及应用，这也促进电子称重技术得到进一步发展，促使电子秤的应用效果更上一层楼。
在使用过程中，电子秤具有称重快速准确的特点，而且操作很简单，同时称重过程中一般不会出现较大误差，具有良好准确性。
51单片机下的数字电子秤设计文/杨社鼎不仅如此，电子秤还具有多种功能，能够满足多种实际称重需求。
当前电子秤已经在社会生活的各个领域得到广泛应用，并为人们带来良好的社会效益和经济效益。
(完整word版)基于C51单片机的智能电子称设计
毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于C51单片机的智能电子称设计班级：计算机1021学生学号：学生姓名：同组成员:指导教师：常州工程职业技术学院二〇一三年一月目录目录 (2)摘要 (6)ABSTRACT (8)第一章绪论 (10)1.1电子称的简介 (10)1.2电子称的发展趋势 (10)1.3设计总体思路 (12)第二章系统方案论证与选型 (14)2.1设计要求 (14)2.2整体功能 (14)2.3电子秤的工作原理 (15)2.4控制器部分的选择 (16)2.5数据采集部分的选择 (18)2.5.1 传感器的选择 (18)2.5.2放大电路选择 (21)2.6A/D转换器的选择 (25)2.7键盘处理部分方案论证 (27)2.8显示电路部分的选择 (28)第三章系统硬件设计 (29)3.1单片机STC89C52及其电路 (29)3.2称重传感器 (30)3.3电子秤专用24位AD转换芯片HX711及其电路 (31)3.4液晶屏电路 (31)3.5矩阵键盘电路 (32)3.6声光报警电路 (32)3.7电源电路 (32)3.8硬件的调试 (32)第四章系统软件设计 (34)4.1系统的主程序设计 (34)4.2A/D转换启动及数据读取程序设计 (34)4.3键盘模块的设计 (35)4.3、声光报警模块 (36)4.4、显示模块的设计 (36)第五章系统集成 (38)5.1编译与链接 (38)5.2软件运行与调试 (38)5.2.1USB转串口驱动安装 (38)5.2.2程序下载运行 (39)5.2.4、程序上电运行 (42)5.3、软件操作说明 (42)5.3.1 键盘定义说明 (42)5.3.2软件常用使用步骤 (43)5.4调试故障及原因分析 (44)结束语 (45)致谢 (46)参考文献 (47)附录一：系统仿真效果图 (48)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。
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51单片机的电子秤设计实施计划
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基于51单片机的简易电子秤设计
１ 系统设计原理
本系统具有称重、计价、去皮、清零、累加等功能。其 称重功能的实现主要是通过压力传感器将采集到被测物体的 重量转换成模拟的电压信号，计价功能是利用乘法器实现的， 累加和去皮是利用 C 程序进行加法运算和减去皮值，清零利 用电路复位实现。系统总体框图如图 1 所示。
首先检查整个电路系统的接线，对 LCD 显示屏进行初 始化操作，在秤上依次放上 5 ～ 500g 的砝码，调整预定的 初始值，使得到的值更加精确。预先设定好单价，当重量改 变时读取显示屏上相应的数值，记录数据。按下累加键时， 可实现金额的累加等功能。当所需操作均完成后按下确认键， 读取显示屏上最终值即可。
２ 系统硬件设计
主控电路以 89C51 为核心扩展 32K RAM；单片机使用 12M 晶振，P0 口外接上拉电阻，增强了带负载能力；扩展了几个接 口用于其他部分与单片机的通信。主控电路原理图如图 2 所示。
３ 软件设计
４ 测量数据及测量结果分析
4.1 测试数据 在实验室对 5 ～ 500g 的砝码进行测试，从小到大，然
测试重量（g） 20.77 42.29 62.74 83.82 100.69 122.32 144.13 166.93 188.47 199.76
绝对误差 0.77 2.29 2.74 3.82 0.69 2.32 4.13 6.93 8.47 0.24
相对误差 0.77 2.29 2.74 3.82 0.69 2.32 4.13 6.93 8.47 0.24
图 ５ 连通区域最小外接矩形
该方法虽然能快速获得眼睛睁开高度，但是误差较大。
基于51单片机控制的电子秤设计与实现--update
基于51单片机的可穿戴式电子秤设计与实现作者翟成英指导老师徐冬寅【摘要】本设计以51单片机模块设计、A/D转换模块、传感器为核心部份，实现人体尺度的基本系统的硬件部分包括数据采集与处理模块、CPU控制模块、液晶显示模块、电源模块。
数据采集及处理模块由称重传感器，放大电路和A/D转换电路组成，本设计采用的是HX711集成芯片。
CPU控制模块主要外部扩展电路；液晶屏显示模块。
可以直接在显示屏上显示,非常人性化；无线传输模块采用FBT06_V2进行数据的发送与接收。
系统电源使用220V进行降压处理所得正常工作电源。
本智能秤平衡系统的设计，显示器可以拿在手上读数据，用户不要低头看体重。
使用方便，具有一定的开发价值。
【关键词】 51单片机；传感器；A/D转换模块Wearable wireless weight measurement instrument research and implementation【Abstract】The design system microcontroller to STM8S003F3P6 to control the core hardware part of the basic system of the human scale, including data acquisition and processing module, CPU control module, wireless transmission module and LCD touch screen display module, clock module, power supply module and five. Data acquisition module by the load cell amplification circuit and A / D conversion circuit, the design is the HX711 integrated chip. CPU control module including STM8S003F3P6 and external expansion circuit; LCD touch screen display module for touch color display, intuitive display that was the historical weight value on the display, and can be directly related to the operation, is very user-friendly 。
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万方数据
51单片机的电子秤设计
作者：郭伦伦
作者单位：江汉大学文理学院,湖北,武汉,430056
刊名：
科技创业月刊
英文刊名：PIONEERING WITH SCIENCE & TECHNOLOGY MONTHLY
年，卷(期)：2010，23(4)
被引用次数：0次
1.张培仁.基于C语言编程MCS-51单片机原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2003
1.期刊论文周华鹏.毛建国.顾筠.李芳培.柏方超.卢文玉.ZHOU Hua-peng.MAO Jian-guo.GU Jun.LI Fang-pei.BO Fang-chao.LU Wen-yu高精度电容式压力传感器测量方法-传感器与微系统2010,29(2)
提出了一种高精度、低成本的电容式压力传感器的测量方法.用RC振荡器将电容式传感元件的变化调制为时变频率信号,用SSP1492芯片测量该频率变化量,并送入C8051F021单片机,用高阶多项式完成频率变化到压力变化的解算,实现了高精度压力测量.实验结果显示:该方法用于电容式压力传感器的测量精度优于0.02%FS.
2.学位论文张翼飞基于压力传感器的风速风压测量与无线数据传输2008
风速和风压的测量在很多领域都有很重要的作用，对于航海、航空、渔业和农业以及风力发电站等部门来说，风压和风速则更为重要。
在工业生产中，监测和控制系统均离不开数据信息的传输，很多情况下，由于条件所限，采用普通有线电缆引出信号是无法满足要求或者跟本无法实现的。
本文设计了用MCS-52系列单片机设计的监测风压风速的数据采集和处理系统。
该系统采用单片机技术,以AT89S52为核心，把压力传感器安装在步进电机上，使步进电机带动传感器转动来测量风压，由压力传感器采集数据,单片机接收并处理数据，LED数码管显示测量风压值。
在软件上采用的是由孙以材教授提出的归十法的算法。
来改进测量数据的准确性。
描述了系统的硬件设计及软件实现，给出了程序编制的基本流程图，从而降低了系统成本,提高了测量精度。
本文设计了具有无线数据传输功能的测压装置、包括硬件结构设计、软件系统工作流程及实验结果,该装置以单片机为核心,利用发射器芯片、接收器芯片构成的无线收发模块PTR8000,设计出数据采集与无线传输系统。
该系统的无线数据采集模块体积小、功耗低、电路构造简单,可以方便地嵌入被监测系统中,利用上位机实现对被测数据的实时监测。
3.期刊论文张翼飞.孙以材.潘国峰.Zhang Yi-fei.SUN Yi-cai.PAN Guo-feng基于压力传感器的风速风压测量系统与无线数据传输-传感器世界2009,15(3)
本文介绍了用MCS-52系列单片机设计的监测风压风速的数据采集和处理系统.该系统采用单片机技术,以AT89S52为核心, 把高性能低量程压力传感器安装在步进电机上,使步进电机带动传感器转动来测量风压.另外将无线收发模块PTR800应用于该系统,实现测量系统所测数据的无线传输,用户可在接收端对系统进行控制.该系统避免了复杂的现场连线,应用灵活,提高了工作效率,降低了工作成本.
4.学位论文李国玉智能压力传感器的设计2004
压阻型扩散硅压力传感器以其低价格得到广泛应用,基于单片机技术的智能压力传感器以其使用方便,测量精确而得以推广.压力传感器的核心是扩散硅电阻桥,智能压力传感器应用单片机技术采集数据、处理并输出显示结果.扩散硅的压阻系数是温度的函数,所以存在灵敏度温漂,而影响温度的因素是多方面的:测量环境的变化,测量电路产生的热量的影响等等,所以要想得到比较精确的压力值,必须对压力传感器进行校正.压力传感器的零点存在热漂移、电漂移和时间漂移,减小压力传感器的热零点漂移的措施是各力敏电阻的电阻值及其温度系数的相等性.本论文应用曲线拟合方法,神经网络算法和多项式拟合的规范化方法校正零点,降低成本且精确度提高.压力传感器的压力灵敏度与压阻系数成比例关系,而压阻系数是温度的函数,所以非线性补偿的实质是消除温度对灵敏度的影响.可应用的方法很多:二极管补偿法,恒流源补偿法,热敏电阻补偿法等.本论文利用集成的温度传感器AD590获得温度信息,应用曲线拟合技术,融入温度信息,得出带有温度信息的压力解析表达式,此方法简化硬件电路且可实现自校正自补偿功能.本论文根据压力传感器零点补偿与非线性补偿原理,设计出了测量压力传感器的硬件电路及C51软件编程,应用单片机技术测量电路简单,成本低,应用面广,但是由于自身的稳定性其测量结果仍存在误差.
5.期刊论文刘元宾.靳世久.陈世利.Liu Yuanbin.Jin Shijiu.Chen Shili压力传感器SP12在胎压监视系统中的应用-电子测量技术2008,31(2)
汽车胎压是汽车安全行驶的重要保证之一.本文详细介绍了在胎压监视系统中应用的压力传感器SP12的功能、特点、数据传输格式;设计了SP12与单片机的硬件接口电路,对电路组成、功能以及SPI串口通信协议进行了说明;给出了软件控制流程图以及软件程序编写中应注意的问题.
6.期刊论文张劼.景博.谢红星基于振筒式压力传感器的某型检测系统设计-传感器技术2005,24(1)
针对飞行器全静压系统的检测需求,设计实现了以80C552单片机为控制核心、基于振筒式压力传感器的自动检测系统,论述了系统的总体构成,重点设计了提高振筒式传感器测量准确度配套电路和测量显示组件.系统的实现提高了飞行器全静压系统的检测自动化程度,具有检测速度快、准确度高、判读直观、可靠性高和操作简单的特点,在实际测试中运行良好,性能稳定.
7.期刊论文陈延奎智能压阻压力传感器的设计-中国测试技术2008,34(4)
为克服传统压阻压力传感器的不足,设计出一种智能型压阻压力传感器.根据智能传感器的系统组成和应用范围,在充分考虑各元器件之间连接的参数配合的基础上,选择实用性好,可靠性高,成本低的元器件组成整个测量系统,该系统在89C51单片机的控制和处理下,同时具备温度和压力参数的自动测量、放大、A/D转换和结果显示,而且具有自检、自动补偿和现场通讯等功能.
8.期刊论文王瑜.WANG Yu基于C8051F020单片机的多路压力测量仪-国外电子元器件2008,16(11)
介绍了一种基于C8051F020单片机的多路压力测量仪.该测量仪选用电阻应变式压力传感器采集压力信号,并经放大电路处理后送入C8051F020单片机,再由C8051F020单片机内部的A/D转换器将采集到的压力信号进行模数转化,然后分别对数据进行存储和显示.该测量仪能测量6路压力信号,并且各测量点都能单独检测和设置.由于采用了C8051F020单片机,简化了硬件电路,增强了抗干扰能力,使得测量仪具有测量精度高,冲击小等特点.
9.学位论文刘新月压力传感器温度漂移补偿的电路设计2006
压阻型扩散硅压力传感器以其低价格得到广泛应用，基于单片机技术的智能压力传感器以其使用方便，测量精确高而得以推广。
压力传感器的零点存在热漂移和时间漂移，减小压力传感器的热零点漂移的措施是各力敏电阻的电阻值及其温度系数的相等性。
本文介绍了硬件零点补偿和软件零点补偿两种方法，并对两种方法进行了比较，最终采用的软件零点校正的方法，此方法精度高，成本低，操作简单。
扩散硅的压阻系数是温度的函数，所以压力传感器存在温度漂移。
在温度漂移补偿方面，本文分析了三种补偿算法，分别是二维回归分析法，神经网络算法，多项式拟合与牛顿差值相结合的方法。
由于多项式拟合与牛顿差值相结合的方法具有精度高，速度快，成本低等优点，我们采取了这种方法。
本文给出了一种基于无线技术的压力传感器数据采集系统，该系统可以在一些特殊的场所实现信号的采集、处理和发送，解决了复杂的现场连线
，并且具有成本低、可靠性好、实用性强等优点。
10.期刊论文王志敏压力传感器的温度补偿-自动化与仪表2002,17(3)
压力传感器是工程中常用的测量器件,由于温度的影响,其零点经常会发生漂移,因此需要对它进行温度补偿.介绍了由单片机控制的具有温度补偿功能的压力传感器设计方案,可以直接数字显示测量结果,具有良好的应用前景.
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授权使用：辽宁工程技术大学(lngcjsdx)，授权号：f9b0a270-8763-4df8-81d4-9e3600f5034d
下载时间：2010年11月22日。