智能电子秤的设计

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基于MSP430的智能电子秤设计

基于MSP430的智能电子秤设计

基于MSP430的智能电子秤设计一、引言二、设计原理智能电子秤的设计原理主要基于电阻应变式传感器和单片机的控制与处理。

电阻应变式传感器将物体的重量转化为电信号,通过放大、滤波等电路处理后,输入到MSP430 单片机进行A/D 转换和数据处理。

MSP430 单片机根据预设的算法和程序,计算出物体的重量,并将结果显示在液晶显示屏上。

三、硬件组成1、传感器模块电阻应变式传感器:选用高精度的电阻应变式传感器,其灵敏度和线性度较好,能够准确地将重量转化为电信号。

信号调理电路:包括放大电路、滤波电路和稳压电路,用于对传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波和稳压处理,以提高信号的质量和稳定性。

2、单片机模块MSP430 单片机:选用低功耗、高性能的 MSP430 单片机作为核心控制器,其具有丰富的片内资源和强大的运算能力,能够满足智能电子秤的控制和处理需求。

时钟电路:为单片机提供准确的时钟信号,保证其工作的稳定性和准确性。

复位电路:用于单片机的复位操作,确保系统在异常情况下能够正常启动。

3、显示模块液晶显示屏:选用液晶显示屏作为显示器件,能够清晰地显示物体的重量、单价、总价等信息。

驱动电路:用于驱动液晶显示屏的工作,将单片机输出的显示数据转换为液晶显示屏能够识别的信号。

4、按键模块功能按键:设置了去皮、清零、设置单价等功能按键,方便用户进行操作。

按键扫描电路:用于检测按键的按下状态,并将按键信息传输给单片机进行处理。

5、存储模块EEPROM 存储器:用于存储电子秤的校准参数、单价等信息,保证数据在掉电情况下不丢失。

6、通信模块蓝牙模块:可选配蓝牙模块,实现电子秤与手机、电脑等设备的无线通信,方便数据的传输和管理。

四、软件实现1、主程序流程系统初始化:包括单片机的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。

按键扫描:实时检测按键的按下状态,并执行相应的操作。

A/D 转换:对传感器输出的模拟信号进行 A/D 转换,得到数字信号。

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。

智能电子秤设计

智能电子秤设计

1系统方案设计1.1 电子秤的组成结构1.1.1电子秤的基本结构电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量(重量)的测量仪器,也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。

不管根据什么原理制成的电子秤均由以下三部分组成:(1)承重、传力复位系统它是被称物体与转换元件之间的机械、传力复位系统,又称电子秤的秤体,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振机构等。

(2)称重传感器即由非电量(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。

(3)测量显示和数据输出的载荷测量装置即处理称重传感器信号的电子线路(包括放大器、模数转换、电流源或电压源、调节器、补尝元件、保护线路等)和指示部件(如显示、打印、数据传输和存贮器件等)。

这部分习惯上称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、滤滤、运算、变换、计数、寄存、控制和驱动显示等环节。

1.1.2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)。

此信号由放大电路进行放大、经滤波后再由模/数(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。

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MSP430的智能电子秤设计

基于MSP430的智能电子秤设计

基于MSP430的智能电子秤设计一、系统总体设计智能电子秤系统主要由称重传感器、信号调理电路、MSP430 单片机、显示模块、按键模块和电源模块等组成。

称重传感器负责将物体的重量转换为电信号,常用的有电阻应变式传感器。

其工作原理是当物体施加在传感器上的力发生变化时,传感器内部的电阻应变片会产生相应的电阻变化,从而输出电信号。

信号调理电路对传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波等处理,以满足单片机的输入要求。

MSP430 单片机作为核心控制单元,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值和相关信息,如单位、价格等。

常见的显示方式有液晶显示(LCD)和发光二极管显示(LED)。

按键模块用于设置电子秤的参数,如单位切换、去皮、校准等。

电源模块为整个系统提供稳定的电源供应。

二、硬件设计1、称重传感器选择合适的称重传感器是保证电子秤测量精度的关键。

电阻应变式传感器具有精度高、稳定性好等优点,在本设计中得到应用。

根据测量范围和精度要求,选用相应规格的传感器,并合理安装和固定。

2、信号调理电路传感器输出的信号通常非常微弱且伴有噪声,需要经过信号调理电路进行处理。

调理电路包括放大器、滤波器和模数转换器(ADC)等部分。

放大器将微弱的信号放大到合适的幅度,滤波器去除噪声和干扰,ADC 将模拟信号转换为数字信号供单片机处理。

3、 MSP430 单片机MSP430 单片机具有低功耗、高性能的特点,非常适合在智能电子秤中使用。

选择合适的型号,并根据其引脚功能进行外围电路的设计,包括时钟电路、复位电路、下载接口等。

4、显示模块液晶显示模块具有功耗低、显示内容丰富等优点。

选用合适的液晶显示屏,并通过单片机的并行或串行接口进行控制。

5、按键模块按键模块采用独立按键或矩阵按键的方式,通过单片机的输入引脚检测按键状态,实现相应的功能操作。

6、电源模块电源模块提供稳定的直流电源,可采用电池供电或交流电源适配器供电。

基于单片机的智能人体电子秤设计

基于单片机的智能人体电子秤设计

基于单片机的智能人体电子秤设计智能人体电子秤是一种智能化的体重测量设备,可以用于监测人体重量及其他相关数据。

这种电子秤通常基于单片机进行设计,其原理是通过测量人体所施加在传感器上的重力来确定人体的重量。

在智能人体电子秤的设计中,单片机起到了关键的控制和处理作用。

一、硬件设计:1.传感器:智能人体电子秤的核心部件是传感器,可以选择采用压阻式传感器。

这种传感器可以通过电阻的变化来测量物体的重量。

2.A/D转换器:传感器输出的是模拟信号,需要通过A/D转换器将其转换为数字信号以供单片机处理。

3.单片机:这是整个电子秤系统的中央处理器,负责控制和处理传感器的数据,并将结果显示在LCD显示屏上。

它还可以与其他设备进行通信,例如蓝牙模块或Wi-Fi模块。

4.LCD显示屏:用于显示人体的重量和其他相关信息,例如BMI指数。

5.按键:用于用户输入和设置,例如调整单位(公斤、斤等)或记录个人信息。

二、软件设计:1.初始化:单片机启动后,需要对各个硬件进行初始化设置,并将LCD显示屏上的初始界面清除。

2.传感器数据读取:单片机需要定时读取传感器输出的模拟信号,并通过A/D转换器将其转换为数字信号。

3.数据处理:读取到的数字信号代表了物体的重量,在该阶段,单片机可以进行一些数据处理工作,例如校正或滤波。

4.显示结果:将处理后的重量数据显示在LCD显示屏上,并可以添加一些附加信息,例如BMI指数或其他健康参数。

5.用户交互:单片机可以通过按键与用户进行交互,例如调整单位或记录个人信息。

6. 数据存储:可以将用户测量的数据存储在Flash存储器中,以便后续查看和分析。

7.通信功能:通过添加蓝牙模块或Wi-Fi模块,可以实现智能人体电子秤与其他设备的通信,例如手机或电脑。

三、优化设计:1.省电设计:可以在合理的情况下,通过开关控制部分硬件的电源,以降低功耗。

2.人体干湿重量识别:通过添加湿度传感器,可以识别人体的干湿重量,从而更好地了解健康状况。

智能电子秤的设计毕业设计

智能电子秤的设计毕业设计

摘 要要智能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。

智能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。

该电子称不但计量准确、快速方便,更重要的自动称重、计价功能外,还能自动计算,数字显示,受到广大用户欢迎。

智能电子称由于携带方便,使用简单,对人们生活的影响越来越大。

本系统是针对是电子称的自动称重、自动计价、数据处理进行研究的。

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中断、计算问题,结果表明通过软件设计实现更完善。

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。

由于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。

关键词电子秤;单片机;A/D转换;称重传感器AbstractIntelligent electronic balance values detection and the modern new-type names of technical comprehensive one body such as conversion technical, computer technology, message handling and digital technology instrument. Its and our close combination of daily life becomes a kind of convenient, shortcut, weighing accurate tool , is applied extensively in commercial, factory raw factory , gathers trade market, supermarket and large scale market , the message of the etc. public place of retail trade shows and weight calculation.Intelligent electronic name passes through name mainly with single flat machine as central control unit, value sensor to carry out modulus conversion unit , it is matching with keyboard , show circuit and powerful software to form. It is accurate that this electron claims to not only measure , fast convenience, more important automatic name may still realize besides heavy, valuation function to remove the peel , completely / hair turns , calculate voluntarily, figure shows , is welcomed by masses of user. Intelligent electronic name since carry convenience, it is more and more big to use the simple influence for that people live.This system aims at is the automatic name of electronic name heavy, automatic valuation and data handling carry out research. To expound to use single flat machine , it is to how to carry out handling for sampling data , is for the collection of data and conversion and calculation problem has studied. Have discussed the suspension of the key in single flat machine control system , calculate problem , show as a result that through software design, realization is perfected more. This text is weighing the foundation of hardware design to intelligent electron , has analysed the software control method of electronic name in detail. Since the electron of single flat machine control weighs structure, is simple, cost is cheap, receive deeply people like , this text will carry out detailed discussion for this.KeywordsIntelligence electronic weighing ; MCU;A/D converter;weighing sensor ;目 录要 (I)摘 要Abstract (II)绪论 (1)1. 智能电子秤系统的概况 (2)1.1 电子秤的发展史 (2)1.2 智能电子秤应用范围 (2)1.3智能电子秤的研究动态 (2)2.智能电子秤的工作原理 (4)2.1 智能电子秤性能及技术要求 (4)2.2 工作原理 (4)2.3 基本结构 (4)3 智能电子秤的硬件设计 (5)3.1信号采集电路 (5)3.2 单片机控制系统 (7)3.3键盘显示接口电路 (10)4 智能电子秤的软件设计 (13)4.1主程序设计 (13)4.1.1主程序设计思路 (13)4.1.2 主程序工作原理 (14)4.1.3 主程序流程框图 (15)4.2系统初始化 (16)4.2.1 AT89C52的初始化 (16)4.2.2 8279的初始化 (18)4.2.3 ICL7109的初始化 (18)4.3 A/D转换结果处理程序 (18)4.3.1 A/D转换过程 (18)4.3.2采样数据处理 (19)4.4 键盘与显示处理程序 (19)4.4.2 键盘模块 (20)4.5数据处理程序 (23)4.5.1 重量输出 (23)4.5.2 置零 (23)5机械部分 (25)5.1设计原理 (25)5.2各个零部件的作用 (27)结 论 (28)致 谢 (30)参考文献 (31)附录一 系统主程序 (32)绪论随着科学技术和经济的发展,出售商品品种的增加,需要称量物品的设备也需要更新换代,人们对称重装置的要求也越,电子称重装置推广,从而进入到传感器,电子学和微处理机领域、使得称重装置变成为电子仪器。

智能电子秤方案设计

智能电子秤方案设计

智能电子秤方案设计在智能设备爆发式发展的今天,电子称怎么变的智能化呢?第一,与手机连接能生成数据K线图。

传统的电子秤就是称重,如果想看变化,需要自己用手机或电脑记录数据生成K线图。

智能时代通过手机App和蓝牙,直接可将体重值自动生成K线图。

第二,除了测体重还能测更多,比如脂肪率。

目前的智能电子秤强大之处是能测更多的身体指标。

这些数据又是图和测量的呢?事实上智能电子秤利用了生物电阻抗技术,在秤的表面加入了ITO导电膜或者导电金属片,当人体光脚踩上去之后会形成闭环电极,由于脂肪不导电,所以可以通过计算电流值、电阻值配合体重。

目录1.智能电子秤简述2.智能电子秤的工作原理3.智能电子秤的用途1.智能电子秤简述目前在国内的电子秤传感器常见问题维护是根据大多采用电阻应变式称重传感器原理,其应用也越来越普遍电子秤具有称量快速、显示直观、不易磨损等优点,已逐渐取代机械秤。

电子秤主要有承重传力系统、称重传感器和显示仪表组成。

2.智能电子秤的工作原理智能电子秤广泛应用于商业买卖和工业计量中。

工作原理:电子秤的工作原理以电子元件:称重传感器,放大电路,AD转换电路,单片机电路,显示电路,键盘电路,通讯接口电路,稳压电源电路等电路组成。

当物体放在秤盘上时,压力施给传感器,该传感器发生形变,从而使阻抗发生变化,同时使用激励电压发生变化,输出一个变化的模拟信号。

该信号经放大电路放大输出到模数转换器。

转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。

CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。

直至显示这种结果。

3.智能电子秤的用途一般电子秤都是称重量的,其它用途很少,不过现在都出现新的改变,此前英唐众创有推出一款智能电子体重秤,不仅可以测量使用者基本的体重和体脂,同时还能通过内置的蓝牙传感器与智能手机中的客户端连接计算出使用者的身体质量指数、骨骼密度、肌肉量及身体中的水分,这样就可以清楚知道健康情况,以及需不需要补钙。

出师表两汉:诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。

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。

智能电子秤设计

智能电子秤设计

1系统方案设计1.1 电子秤的组成结构1.1.1电子秤的基本结构电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量(重量)的测量仪器,也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。

不管根据什么原理制成的电子秤均由以下三部分组成:(1)承重、传力复位系统它是被称物体与转换元件之间的机械、传力复位系统,又称电子秤的秤体,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振机构等。

(2)称重传感器即由非电量(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。

(3)测量显示和数据输出的载荷测量装置即处理称重传感器信号的电子线路(包括放大器、模数转换、电流源或电压源、调节器、补尝元件、保护线路等)和指示部件(如显示、打印、数据传输和存贮器件等)。

这部分习惯上称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、滤滤、运算、变换、计数、寄存、控制和驱动显示等环节。

1.1.2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)。

此信号由放大电路进行放大、经滤波后再由模/数(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。

智能电子秤方案

智能电子秤方案

智能电子秤方案1. 引言智能电子秤是一种能够精确测量物体重量的设备,广泛应用于商业领域的称重需求。

随着物联网技术的快速发展,智能电子秤可以通过互联网连接,实现远程监测和数据分析功能,为企业提供更加智能化的管理和服务。

本文将介绍一种智能电子秤方案,包括硬件设计、软件开发和系统集成等主要内容。

2. 硬件设计2.1 传感器选择智能电子秤的核心部件是传感器,传感器负责检测物体的重力,将其转换为电信号。

常用的传感器包括压力传感器、电阻应变传感器等。

根据具体的应用场景和精度要求,选择合适的传感器非常重要。

2.2 电路设计智能电子秤的电路设计包括信号放大电路、模数转换电路、滤波电路等。

信号放大电路用于放大传感器输出的微弱信号,模数转换电路则将模拟信号转换为数字信号,滤波电路用于去除噪声干扰。

电路设计需要考虑功耗、稳定性和抗干扰能力等因素。

2.3 通信模块为了实现智能化功能,智能电子秤需要具备通信能力。

通信模块可以选择Wi-Fi、蓝牙或者NFC等无线通信技术。

通过与云端服务器的连接,实现数据上传、远程控制和固件升级等功能。

3. 软件开发3.1 嵌入式软件智能电子秤的嵌入式软件负责控制硬件、处理传感器数据和与通信模块交互。

根据具体需求,可以选择C语言、Python等编程语言进行开发。

嵌入式软件需要具备重量测量算法、数据处理算法和错误校正算法等。

3.2 云端平台智能电子秤通过通信模块与云端平台连接,实现数据上传和远程控制等功能。

云端平台可以使用开放源代码的物联网平台,也可以自己搭建私有云平台。

云端平台需要具备数据存储、数据分析和远程管理等功能。

3.3 移动应用为了方便用户使用和管理智能电子秤,可以开发移动应用程序。

移动应用可以提供实时监测、历史数据查询和远程控制等功能。

移动应用的开发可以选择原生开发或者跨平台开发,根据用户群体和需求来决定。

4. 系统集成将硬件和软件进行集成,完成智能电子秤的制造和调试。

在制造过程中需要考虑产品外观设计、材料选择和制造工艺等因素。

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。

智能电子秤的设计

智能电子秤的设计

智能电子秤的设计随着科技的不断发展,智能电子秤作为一种高科技的配备已越来越普及。

智能电子秤主要分为家用电子秤和商用电子秤。

家用电子秤主要用于家庭生活,商用电子秤主要用于商业领域。

智能电子秤不仅能够快速准确地测量物体的重量,还可以进行可视化的数据分析和储存,具有高效、方便、快捷等特点,因此被广泛应用于物流、商业、医疗、家庭等众多领域。

接下来,本文将从智能电子秤的设计及其优点等方面进行讲述。

一、智能电子秤的设计(一)硬件设计智能电子秤的硬件设计主要包括传感器、芯片、显示屏、控制器等部分。

1. 传感器传感器是智能电子秤的核心部分,能够实现对物体重量的高精度测量。

其原理是在极小的力下,变成电信号,进而经过信号放大、进行数码转换等处理过程,最终显示出来。

2. 芯片芯片是智能电子秤的控制中心,能够对传感器的数据进行处理和传输,完成计算和显示。

同时,芯片还可以用于数据存储和转换。

3. 显示屏显示屏是智能电子秤的主要输出部分,能够实时显示物体的重量以及其他状态信息,如工作状态、电池电量等。

4. 控制器控制器是智能电子秤的指挥中心,能够对传感器、芯片、显示屏等部件进行有序的协调和控制,保障智能电子秤的顺利运作。

(二)软件设计智能电子秤的软件设计主要包括控制程序、界面设计和数据处理等部分。

1. 控制程序控制程序是智能电子秤的核心部分,它能够对硬件部分进行调控和管理,包括传感器、芯片、显示屏和控制器等部分,实现数据采集、传输、处理和显示等一系列操作。

2. 界面设计界面设计是智能电子秤的外观样式,包括屏幕显示方式、按键设置等方面的设计。

通过人性化的设计,可以让消费者更加方便、快捷地使用智能电子秤。

3. 数据处理数据处理是智能电子秤的最终目的,通过对采集到的数据进行处理和分析,可以得到更加准确和有用的数据,从而更好地进行判断和决策。

二、智能电子秤的优点智能电子秤的优点十分明显:1. 精准度高智能电子秤采用高精度传感器,能够快速、准确地测量物体的重量。

简易电子秤的设计

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。

智能电子秤的设计与实现研究

智能电子秤的设计与实现研究

智能电子秤的设计与实现研究智能电子秤已经成为现代家庭生活中不可或缺的工具,它的出现将人们从繁琐的计量过程中解放出来,让我们更加轻松便捷地完成各种测量工作。

在本文中,我们将探讨智能电子秤的设计与实现研究。

一、智能电子秤的构造与原理智能电子秤通常包含四个关键元件:称量传感器、AD转换器、微处理器和显示屏。

称量传感器是整个电子秤的核心部件,在称量过程中通过量化转换将物体重量转化为电信号;AD转换器将模拟信号转化为数字信号,微处理器则通过读取和处理数字信号,最终将结果显示在屏幕上。

智能电子秤的原理主要由两个部分组成:称重部分和数据处理部分。

称重部分通过称量传感器实现物体的重量测量,然后将数据传递给AD转换器进行转换和处理;数据处理部分则由微处理器来完成,通过编程算法处理AD转换器输出的数据,最终将结果以数字形式显示在液晶屏幕上。

二、智能电子秤的设计与实现对于智能电子秤的设计,我们需要考虑以下几个因素:1.精准度:智能电子秤的精度是至关重要的。

为了确保精准度,称量传感器应该具有高精度和高灵敏度,并且在秤体设计过程中应该考虑到不同重量范围的测量能力。

2.便携性:智能电子秤通常需要在各种环境下使用,因此在设计时,需要考虑到便携性和易于携带性。

为此,秤盘和秤体的设计应该具有轻便和易于携带的特点。

3.多功能性:智能电子秤应该具有多种测量功能和单位的选择,这样用户可以方便地选择不同的测量模式,准确地测量各种物体的重量。

基于以上因素,我们可以设计一款智能电子秤的实现方案:1.硬件实现:在硬件方面,我们使用高精度的称量传感器作为电子秤的核心部分,并且在秤盘和秤体的设计上采用轻便、耐用的材料。

同时,在AD转换器和微处理器的选择上,我们应该考虑到高速、高精度和稳定性等因素。

2.软件实现:在软件方面,我们需要设计一个符合测量需求的界面,并实现多种测量模式和单位的选择。

此外,我们需要开发测量算法,以确保测量的准确性和稳定性。

最后,我们需要将算法和数据处理程序嵌入微处理器中,使之与称量传感器进行协同工作。

智能称重电子秤设计

智能称重电子秤设计

智能称重电子秤设计一、引言随着科技的不断发展,智能家居日益普及。

智能称重电子秤作为家庭必备的一种电子设备,其设计和功能愈发受到重视。

本文将围绕智能称重电子秤的设计展开讨论。

二、功能需求智能称重电子秤主要用于测量物体的重量。

除了基本的重量测量功能外,现代智能电子秤还可能具备以下功能: - 蓝牙连接:可与手机或其他设备连接,实时显示测量结果; - 智能识别:能够识别和记录不同物体的重量,并进行分类; - 数据分析:可以对测量数据进行分析,如生成曲线图、历史记录等功能; - 多种单位切换:支持不同的重量单位切换,满足不同需求; - 单次和连续测量:支持单次测量和连续多次测量功能。

三、硬件设计1. 传感器智能电子秤的核心部件是传感器,常见的称重传感器有压力传感器、应变片传感器等。

传感器的准确性和稳定性对电子秤的性能影响很大。

2. 控制芯片控制芯片负责处理传感器采集的数据,并控制显示屏显示结果。

一般采用单片机或者其他嵌入式处理器。

3. 显示屏显示屏用于显示测量结果和其他信息,常见的有液晶显示屏、LED显示屏等。

4. 电源管理智能电子秤需要考虑电源管理问题,如电池寿命、低电量提醒等。

四、软件设计软件设计是智能称重电子秤不可忽视的部分,通过软件可以实现各种功能。

### 1. 数据处理算法智能电子秤需要建立合适的数据处理算法,对传感器采集的数据进行处理,确保测量结果的准确性。

2. 用户界面设计用户界面设计直接关系到用户体验,设计简洁易懂的界面是提升产品竞争力的重要因素。

3. 蓝牙连接实现与手机等设备的蓝牙连接功能需要编写相应的蓝牙通信协议。

五、总结智能称重电子秤作为一种智能家居产品,具有极大的市场潜力。

设计一款功能强大、性能稳定的智能电子秤,不仅需要考虑硬件设计的合理性,还需要注重软件设计的人性化。

希望本文对智能称重电子秤的设计有所启发,促进该领域的发展。

智能秤产品设计方案模板

智能秤产品设计方案模板

智能秤产品设计方案模板1. 引言智能秤是一种集成了先进的传感技术和智能化算法的电子称重设备。

本文将介绍一个智能秤产品设计方案,旨在提供一个完整的设计框架,以实现高精度、便捷实用的秤产品。

2. 产品概述智能秤是一种可用于家庭、商业和工业等不同场景的称重设备。

其基本功能包括准确测量物体重量、显示重量数值以及与其他设备或系统进行数据传输。

3. 技术规格- 重量范围:该智能秤适用于不同重量范围,可根据具体需求设计。

常见的可选范围包括100g至10kg、500g至50kg等。

- 精度:智能秤应具备高精度重量测量能力,误差范围应在0.1%以内。

- 显示屏:秤面配备液晶显示屏,以显示实时重量数值和其他相关信息。

- 电源:可使用电池供电,以实现无线移动使用。

也可设计为通过电源适配器或USB接口供电。

- 数据传输:具备蓝牙、Wi-Fi或USB等接口,可将测量数据传输给配套的移动应用程序、电脑或其他设备。

- 材质:秤面材质通常选用耐磨、防滑的材料,如钢化玻璃或塑料。

- 外观设计:外形简洁、美观,符合人机工程学原理,易于操作和清洁。

4. 功能设计- 重量测量:通过秤面传感器将被称物体的重力转化为电信号,经过计算和处理后得出准确的重量数据。

- 单位切换:可根据用户需求,在不同的计量单位(如千克、克、磅)之间切换显示。

- 零件称重:智能秤支持将轻量零件放置在已有物体上进行称重,以准确计算出零件的重量。

- 数据传输与存储:通过蓝牙、Wi-Fi或USB等接口将称重数据传输至移动应用程序、电脑或其他设备进行存储和分析。

- 自动关机:在一段时间内没有使用时,智能秤具备自动关机功能,以节省能源。

5. 用户界面设计- 液晶显示屏:在秤面上配置液晶显示屏,实时显示重量数据和其他相关信息。

- 易操作性:设计简洁的按键布局和直观的操作界面,以提供用户友好的使用体验。

- 背光灯:显示屏配备背光灯,可在光线较暗的环境下方便用户使用。

6. 安全性与可靠性设计- 过载保护:设计秤能够在超重时自动停止工作,以保护秤的内部结构和传感器。

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

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。

智能体重秤方案设计

智能体重秤方案设计

智能体重秤方案设计智能体重秤是一种利用现代科技,实现人体测量的设备。

它基于传感器、数据处理器、显示器及其他相关组件,能够精确测量人体体重、BMI指数、骨量、脂肪含量等重要生理信息。

本文将介绍智能体重秤的方案设计及工作原理。

一、硬件方案设计1. 传感器 - 智能体重秤的核心组件,通过传感器来测量重量及其他身体数据。

常见的传感器有压力传感器、称重传感器、振动传感器等。

2. 处理器 - CPU是智能体重秤的主要数据处理器,它能够在短时间内将传感器捕获的数据进行计算、处理,并将结果传送到显示器上。

3. 显示器 - 智能体重秤使用LCD显示器,能够清晰地呈现测量结果。

同时还可搭配LED、OLED等显示屏,以达到更好的测量体验效果。

4. 电池 - 智能体重秤使用充电电池或干电池,长时间使用后需要及时更换。

二、工作原理智能体重秤工作原理主要分为以下几个步骤:1. 传感器测量体重 - 用户站到秤上,使秤装置下发出压力信号,通过称重传感器将压力转化为电信号,再由处理器处理获得体重测量值。

2. 数据采集与计算处理 - 智能体重秤采用数字化技术,可将测量结果通过算法计算,得出BMI指数、骨量、脂肪含量等体质分析数据,以提供更全面的健康评估。

3. 显示测量结果 - 智能体重秤通过LCD显示器将测量结果显示给用户。

部分智能体重秤还可连接蓝牙和WiFi网络,将测试数据上传至智能手机上,实现数据同步和云端存储。

三、优点和应用智能体重秤的优点有多方面:1. 精准度高 - 采用计算机智能算法,能够对人体数据进行准确、快速的测量。

2. 多功能性强 - 可同时测量体重、BMI、脂肪含量、骨量等多项身体数据,以全面评估健康状况。

3. 操作简单 - 只需站上秤、等待数据读出,无需任何操作,操作简单方便。

4. 数据传输方便 - 部分智能体重秤可与智能手机之间同步数据,便于数据的存储和传输。

智能体重秤应用广泛,可满足家庭、医院、健身房等多种场合需求。

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X X X X学院毕业实践报告题目:智能电子秤的设计二级学院电子与计算机学院专业 xx 级通信技术学生姓名指导教师2011年05月31日摘要智能电子秤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。

该电子秤不但计量准确、快速方便,更重要的是除了能实现自动称重、计价功能外,还可实现去皮、净/毛转,自动计算,数字显示等功能,受到广大用户欢迎。

智能电子称由于携带方便,使用简单,对人们生活的影响越来越大。

关键词:电子秤,称重传感器。

AbstractIntelligent electronic balance values detection and the modern new-type names of technical comprehensive one body such as conversion technical.This system aims at is the automatic name of electronic name heavy, automatic valuation and data handling carry out research. it is to how to carry out handling for sampling data , is for the collection of data and conversion and calculation problem has studied. Have discussed the suspension of the key in single flat machine control system , calculate problem , show as a result that through software design, realization is perfected more. This text is weighing the foundation of hardware design to intelligent electron , has analysed the software control method of electronic name in detail. Since the electron of single flat machine control weighs structure, is simple, cost is cheap, receive deeply people like.Keywords:Intelligence electronic weighing; weighing sensor目录一、绪论 (1)二、智能电子秤的工作原理 (1)2.1智能电子秤性能 (1)2.2工作原理 (1)2.3基本结构 (2)三、智能电子秤的硬件设计 (2)3.1信号采集电路 (2)3.2单片机控制系统 (5)3.3键盘显示接口电路 (5)四、智能电子秤的软件设计 (6)4.1主程序设计 (6)4.1.1 主程序工作原理 (6)4.1.3 主程序流程框图 (7)4.2A/D转换结果处理程序 (7)4.2.1 A/D转换过程 (9)4.2.2 程序 (10)4.3键盘与显示处理程序 (12)4.3.1 程序原理................................................ - 12 -4.3.2 键盘模块................................................. - 14 -4.3.3 显示模块................................................. - 16 - 结论 ............................................................ - 18 - 参考文献 .. (21)一、绪论随着科学技术和经济的发展,出售商品品种的增加,需要称量物品的设备也需要更新换代,人们对称重装置的要求也越,电子称重装置推广,从而进入到传感器,电子学和微处理机领域、使得称重装置变成为电子仪器。

它的特点是:精确、智能、方便、明了、可靠,克服了传统的杆秤、盘秤不精确、速度慢、不能计价、易作弊等缺点,在商业领域应用越来越多。

本系统是针对自动称重、计算价格进行了研究的。

讲述了用单片机控制A/D转换、键盘输入和数据显示,对如何实现键盘中断、A/D采样进行研究。

着重讨论了数据处理问题,结果表明利用软件实现一系列功能使的性能价格比达最优。

设计特别适用于测量精度要求较高的场合, 具有较高的实用价值和推广价值。

二、智能电子秤的工作原理2.1 智能电子秤性能(1)电子称重仪表必须具有清零、去皮重.净/毛转换.分度数设定、最大称量设定.分度值设定.零中心指示、自动累计、欠电压指示等功能。

(2)最大秤重10Kg(3)采用4位半共阴(或共阳)12.5mm红色LED显示,精确到小数点后2位数,(4)有自动计算价格的功能(键盘输入),(5)使用电阻应变片“电桥”采样输入。

2.2 工作原理根据智能电子秤的性能及技术要求,选择89C52单片机为核心,组成称量系统。

系统主要有89C52单片机、A/D转换器、键盘/显示电路、传感器、放大电路、锁存器、等组成。

当商品放到秤盘上时,秤盘下的重量电阻应变式传感器产生一电信号,信号的强弱随商品重量的大小而变,该电信号经放大电路放大后,送入A/D转换芯片进行模数转换,转换后的数字量与物重成正比,再进入89C52单片机经过数据处理,89C52单片机产生一组满足显示要求的数据,送至显示电路显示出实际重量。

另一方面,商品单价通过键盘扫描电路送入89C52单片机,经过数据处理,送至显示电路显示出商品单价。

物重与单价经过运算产生总价,也在显示电路上同时显示出来。

2.3 基本结构该系统采用应变片式传感器进行测量,得出模拟信号;再进行放大和模数转换,然后送入单片机行处理。

由A/D接口模块、主机接口模块、键盘与显示模块组成。

(如图2-1所示)图2-1系统框图信号采集部分:利用称重传感器获取外部重量信息;信号放大部分;模数转换部分:利用A/D转换器把输入的模拟信号转换成数字信号以送到单片机进行处理;单片机控制部分:单片机是中央控制系统,它接受外部送进的各种数据和控制信息,通过运算和处理,然后送到外部以实现显示等需要;人机接口部分:人机联系部件有键盘、显示器等,这些部件同主机电路的连接是由人机接口电路来完成的。

人机接口技术是智能仪表和操作者进行联系并得到实际应用的关键之一。

三、智能电子秤的硬件设计3.1信号采集电路(1)要达到设计的性能要求,传感器[1]的精度起着决定性作用。

本设计选用应用于称重系统90%以上的高精度电阻应变式传感器。

电阻应变传感器是将被测量的力通过它所产生的金属弹性变形转换成电阻变化的敏感元件。

题目要求称重范围10Kg ,重量误差不大于+0.005Kg,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,所以传感器量程必须大于额定称重即10KG。

我们选择的是 L-PSIII 型传感器,量程 20Kg ,精度为0.01%,满量程时误差 0.002Kg 。

可以满足本系统的精度要求。

本设计的测量电路采用最常见的桥式测量电路(见图3-1),用到的是电阻应变传感器半桥式测量电路[2]。

它的两只应变片和两只电阻贴在弹性梁上,测量电阻随重力变化导致弹性梁应变而产生的变化。

电阻的变化使桥式测量电路的输出电压发生变化。

即输出电压的变化反映出重力的变化。

电桥的输出电压可由下式表示:上式说明电桥的输出电压V和四个桥臂的应变片感受的应变量的代数和成正比。

图3-1 桥式测量电路(2)压力传感器输出的电压信号为毫伏级,所以对运算放大器要求很高。

我们考虑可以采用专用仪表放大器INA128 此芯片内部采用差动输入,共模抑制比高,差模输入阻抗大,增益高,精度也非常好,且外部接口简单。

放大器增益,通过改变Rg的大小来改变放大器的增益。

INA128构成的放大器及滤波电路如图3-2示:图3-2 INA128构成的放大器及滤波电路通过调节Rg的阻值来改变放大倍数。

微弱信号Vi1和Vi2被分别放大后从INA128的第6脚输出。

A/D转换器ICL7109的输入电压变化范围是-10V~+10V,传感器的输出电压信号在0~20mv左右,因此放大器的放大倍数在500~600左右。

由于 ICL7109对高频干扰不敏感,所以滤波电路主要针对工频及其低次谐波引入的干扰。

因为压力信号变化十分缓慢,所以滤波电路可以把频率做得很低。

(3)经过放大电路的信号是模拟信号即模拟量,需要把它变成数字量才能送入单片机控制系统受理,所以需要有A/D转换电路。

由对传感器量程和精度的分析可知,A/D 转换器误差应在 0.03%以下:8位A/D精度: 10Kg/256=39.06克12 位 A/D 精度: 10Kg/4096=2.44g14 位 A/D 精度: 10Kg/16384=0.61g考虑到其他部分所带来的干扰 ,8位 A/D 无法满足系统精度要求。

作为一般小商品称重需求,我们只需要选择12位的A/D转换器就可以了。

双积分型 A/D转换器具有很强的抗干扰能力。

对正负对称的工频干扰信号积分为零,所以对50HZ的工频干扰抑制能力较强,对高于工频干扰(例如噪声电压)已有良好的滤波作用。

只要干扰电压的平均值为零,对输出就不产生影响。

尤其对本系统,缓慢变化的压力信号,很容易受到工频信号的影响。

故而采用双积分型A/D转换器可大大降低对滤波电路的要求。

作为电子秤,系统对 AD的转换速度要求并不高,精度上12位的AD足以满足要求。

另外双积分型A/D转换器较强的抗干扰能力,和精确的差分输入,低廉的价格。

综合的分析其优点和缺点,我们最终选择了ICL7109[3]。

ICL7109输出12位二进制码,且与微处理器有较好的兼容性,可与89C52直接相连,接口原理图见图3-3。

图3-3 接口原理图图中MODE端接地,7109工作于直接输出工作方式。

RUN/HOLD接+5V,以使7109连续转换。

STATUS作为中断请求信号与单片机的中断输入端相连。

由于采用了3.58MHz的晶振并经58分频,故7109完成一次转换所需的时间为T=8192(脉冲周期)×58/3.58=132.72ms,即转换速率为7.5次/秒。

7109输出的12位数据及极性、过量程标志分别由HBEN和LBEN控制,分两次送入单片机。

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