开题报告(电子秤)

XXXX学院

本科毕业（设计）论文开题报告

论文题目：基于单片机的电子秤设计学院（系）：

专业：

年级班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

一．研究的背景和意义

电子称是电子衡器的一种，是国家法定计量器具。电子秤是称重技术中的一种新型仪表，广泛应用于各种场合。电子秤与机械秤比较有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用价值强、维护方便等特点，可在各种环境工作，重量信号可远传，易于实现重量显示数字化，易于与计算机联网，实现生产过程自动化，提高劳动生产率。

随着科学技术和科技的发展，出售商品品种的增加，需要称重物品的设备也需要更新换代，人们对称重装置不仅要求获得静态称重数据，而且进一步要求称重工作的自动化，实现快速称量，以及测量各种动态参数，提高测量精度和各种数据的及时处理。这些精度、速度、性能和功能方面的要求是传统的机械测量系统无法满足的，这就使得电子称重装置推广，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。

电子秤的设计首先是通过称重传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。输出电压信号通常很小，需要通过高精度高增益的放大芯片进行信号放大，并通过A/D转换，转换成数字量被送入到主控电路的单片机中处理，再经过单片机控制显示器，从而显示出被测物体的重量。本设计是针对市场上电子秤产品的精准度不足，功能不全等一系列问题而开发的，实际使用操作简单，还附加有电子时钟和与PC串口通信功能，具有一定的开发价值。

二、资料调研分析：

电子称的发展过程与其他事物一样，也经历了由简单到复杂、又粗糙到精密、由机械到机电结合再到全电子化、由单一功能到多功能的过程。特别是近 30 年以来，工艺流程中的现场称重、配料定量称重、以及产品质量的监测等工作，都离不开能输出信号的电子衡器。近年来电子称已愈来愈多地参与到数据的处理和控制过程中，现代称重技术和数据系统已经成为工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可或缺的组成部分。现代称重技术和数据系统已经成为工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可或缺的组成部分。随着称重传感器各项性能的不断突破，为电子称的发展奠定了基础，国外如美国、西欧等一些国家在 20 世纪 60 年代就出现了0.1%称量准确度的电子称，并在 70 年代中期约对 75%的机械称进行了机电结合式改造。我国的衡器在 20 世纪 40 年代以前还全是机械式的，年代开始发展了机电 40 结合式的衡器。50 年代开始出现了以称重传感器为主的电子衡器。

80 年代以来，我国通过自行研究引进消化吸收和技术改造。已由传统的机械式衡器步入集传感器、微电子技术、计算机技术与一体化的电子衡器发展阶段。电子称的发展动向为：小型化、模块化、智能化、集成化；其技术性能趋向于速率高、准确度高、可靠性高；其应用性趋向综合性、组合性。

三、研究内容和拟解决的关键问题

设计一个电子称，称量的重量和价格采用LED或者液晶屏显示，重量单位采用kg，能够准确显示称量的重量、单价和折合的总价。该系统的控制核心采用单片机，单片机的具体型号需要自己根据设计的需要来定，设计中可以根据需要增加一些扩展功能。

拟解决的关键问题：

（1）单片机的选型，液晶的选择和调试；

（2）如何实现重量的称量，将传感器的模拟信号转变为数字信号，精确到0.001kg，并且根据单价显示当前重量的总价。并且更快的刷新当前的重量；

（3）如何进行准确的模数转换，将重量的模拟信号转换成准确的数字信号。

（4）如何设置单价，根据单价计算出当前重量的总价。

（5）扩展除皮，归零等扩展功能。

（6）当称量的重量超出传感器的量程时蜂鸣器鸣响，LED闪烁报警。

该系统软件部分难点和重点就是模数转换的准确度及系统的稳定性。

四、设计要求与具体方案

设计一个电子称重计，能够准确测量当前的重量并通过LED或者液晶显示屏显示出来。该称重计能够保存5次以上的测重数据。该称重计的核心控制系统采用单片机，单片机的具体型号根据设计需要来定，设计中可以根据需要增加一些扩展功能，以便使该称重计更接近实用。

电子秤的工作原理，首先是通过称重传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号，输出电压信号通常很小，用高精度高增益仪表放大器进行信号放大，再通过AD芯片P进行模数转换，转换成数字量被送入到主控电路的单片机中处理，再经过单片机控制显示器，从而显示出被测物体的重量，在显示电路上同时显示出来。

按照设计的基本要求，即

（1）称量范围0～10 kg；分度值0.001 kg；精度等级四级。

（2）主要功能有自检、去皮、累计、过载报警和储存数据等。

系统可以分为最小系统、数据采集、信号放大、A/D转换、人机交互界面和系统电源。转换后的数字信号送给单片机处理，由控制器完成对该数字量的处理，驱动显示模块完成人机间的信息交换。系统框架图如图2-1所示。

五、实施计划

第一周：查与题目有关的资料；

第二周：查芯片的资料并整理；

第三周：整理所有资料，完成文献综述、开题报告、外文翻译；

第四周：开题报告答辩，开始论文撰写；

第五周：构思硬件设计；

第五、六周：编写软件程序，调试；

第七周：购买电路元件；

第八、九周：焊接电路板

第十周：检查电路板

第十、十一、十二周：调试，烧写程序

第十三周：毕业设计论文定稿

第十四周：交毕业设计论文

第十五周：毕业答辩

六、参考文献

［1］陆伯勤.电子称重技术和自动称重系统的进展［J］.自动化博览，1999，（1）. ［2］阎石.数字电子技术基础［M］.北京：高等教育出版社，1995.

［3］刘伯中.刘景霞.高精度智能电子分析天平［J］.仪器仪表学报，1989，（2）. ［4］于玉萍.基于MSP430的智能电子秤设计论文［D］.

［5］何立民 MCS-51系列单片机应用系统设计［M］.北京：国防工业出版社，2001.