基于单片机的多功能电子称设计
基于单片机控制的多功能电子称设计
基于单⽚机控制的多功能电⼦称设计⽬录摘要 .................................................................................................................................................................... I Abstract. .......................................................................................................................................................... II 引⾔ . (1)第⼀章绪论 (3)1.1 选题的背景与意义 (3)1.2 电⼦秤的发展现状和趋势 (3)1.2.1 国内外发展现状 (3)1.2.2 电⼦秤的智能化 (4)第⼆章系统⽅案的设计与论证 (5)2.1 电⼦秤的设计要求 (5)2.2 系统的⼯作原理及基本设计思路 (5)2.3 单⽚机的选择 (5)2.4 数据采集部分 (6)2.4.1 传感器的选择 (6)2.4.2 A/D转换器 (7)2.5 ⼈机交互部分 (7)2.6 具体⽅案实施 (8)第三章系统的硬件设计 (9)3.1 基于AT89S52的主控电路 (9)3.2 基于HX711的前端信号处理电路 (12)3.3 ⼈机交互界⾯ (15)3.3.1 键盘控制电路 (15)3.3.2 液晶显⽰电路 (16)3.4 系统电源 (18)第四章软件设计 (19)4.1 主程序流程图 (19)4.2 部分⼦程序流程图 (20)第五章系统仿真 (22)结论 (24)致谢 (25)参考⽂献 (26)附录A (27)附录B (28)基于单⽚机控制的多功能电⼦秤的设计摘要:该设计以51系列单⽚机AT89S52为控制核⼼,实现电⼦秤的基本控制功能。
基于单片机的多功能电子秤的设计摘要
基于单片机的多功能电子秤的设计摘要本论文旨在设计一款基于单片机的多功能电子秤,它能够实现不同物体的重量测量、单位转换以及计算功能,以满足用户的各种需求。
首先,本文介绍了电子秤的基本原理和常用的重量测量方法。
接着,论文详细讲解了设计方案及其实现。
该电子秤由传感器、放大电路、模数转换器和单片机组成。
传感器用于感知物体的重量,放大电路将传感器输出的微弱信号转化为模拟电压信号,模数转换器将模拟电压信号转化为数字信号,最后单片机通过数字信号进行处理。
本文还介绍了选择适当的传感器和放大电路的标准,并给出了具体的电路连接图和程序代码。
此外,本文还介绍了多功能电子秤的软件功能实现。
通过编程设计,电子秤能够实现重量的准确测量,单位的转换以及计算功能。
对于重量测量,在测量过程中,通过采集多次数据并求平均值,能够提高测量的准确性。
对于单位转换,在键盘输入单位,并根据程序进行相应的单位转换。
对于计算功能,通过键盘输入需要进行的计算公式,并根据程序进行相应的计算。
通过简单的编码,用户能够轻松进行单位转换和计算功能。
最后,本文对多功能电子秤进行了实验验证。
首先,通过称量一系列已知重量的物体,并与实际值进行比对,验证了电子秤的准确性。
结果表明,电子秤的测量误差在可接受范围内。
其次,通过进行单位转换和计算功能的操作,验证了电子秤的功能实现。
综上所述,本论文设计了一款基于单片机的多功能电子秤。
通过合理的设计和编程,电子秤实现了重量测量、单位转换以及计算功能,能够满足用户的各种需求。
实验结果表明,电子秤具有较高的准确性和可靠性。
关键词:电子秤,单片机,传感器,放大电路,模数转换器,重量测量,单位转换,计算功能。
基于单片机的实用电子秤设计
基于单片机的实用电子秤设计一、硬件设计1、传感器选择电子秤的核心部件之一是称重传感器。
常见的称重传感器有电阻应变式、电容式等。
在本设计中,我们选用电阻应变式传感器,其原理是当物体的重量作用在传感器上时,传感器内部的电阻应变片会发生形变,从而导致电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化,就可以计算出物体的重量。
2、信号放大与调理传感器输出的信号通常比较微弱,需要经过放大和调理才能被单片机处理。
我们使用高精度的仪表放大器对传感器输出的信号进行放大,并通过滤波电路去除噪声干扰,以提高测量的准确性。
3、单片机选型单片机是整个电子秤系统的控制核心。
考虑到性能、成本和开发难度等因素,我们选用 STM32 系列单片机。
STM32 系列单片机具有丰富的外设资源、较高的运算速度和良好的稳定性,能够满足电子秤的设计需求。
4、显示模块为了直观地显示测量结果,我们选用液晶显示屏(LCD)作为显示模块。
LCD 显示屏具有功耗低、显示清晰、视角广等优点。
通过单片机的控制,可以在 LCD 显示屏上实时显示物体的重量、单位等信息。
5、按键模块为了实现电子秤的功能设置,如单位切换、去皮、清零等,我们设计了按键模块。
按键模块通过与单片机的连接,将用户的操作指令传递给单片机进行处理。
6、电源模块电源模块为整个电子秤系统提供稳定的电源。
我们使用线性稳压器将输入的电源电压转换为适合各个模块工作的电压,以确保系统的正常运行。
二、软件算法1、重量计算算法根据传感器的特性和放大调理电路的参数,我们可以建立重量与传感器输出信号之间的数学模型。
通过对传感器输出信号的采集和处理,利用数学模型计算出物体的实际重量。
2、滤波算法为了消除测量过程中的噪声干扰,提高测量的稳定性和准确性,我们采用数字滤波算法对采集到的信号进行处理。
常见的数字滤波算法有中值滤波、均值滤波等。
在本设计中,我们选用中值滤波算法,其原理是对连续采集的若干个数据进行排序,取中间值作为滤波后的结果。
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。
基于单片机的电子秤的方案设计
目录
01 一、引言
03 三、硬件设计
02 二、总体设计 04 四、软件设计
目录
05 五、调试与优化
07 参考内容
06 六、应用前景
一、引言
随着科技的不断发展,智能化和数字化逐渐成为测量与控制领域的主流趋势。 其中,电子秤作为一种高精度的测量设备,在贸易结算、工业生产等领域具有广 泛的应用。基于单片机的电子秤因其具有体积小、成本低、易于集成等优点,越 来越受到人们的。本次演示将介绍一种基于单片机的电子秤设计方案,以期为相 关领域的工程技术人员提供参考。
4、数据显示:将重量数据显示 在显示模块上。
5、报警提示:如遇超重或欠重 情况,系统会进行报警提示。
6、数据存储:可预留数据存储接口,方便用户对重量数据进行存储或传输。
五、总结
本次演示介绍了基于51单片机的电子秤设计,通过利用电阻应变式传感器进 行重量检测,经过51单片机处理后将重量数据显示出来。这种设计具有精度高、 稳定性好、使用方便等优点,可广泛应用于各种场合的重量检测。随着技术的不 断发展,我们有理由相信,以51单片机为核心的电子秤设计将会有更广阔的应用 前景。
3、采用软件滤波算法,减少外界干扰对测量精度的影响;
4、对程序进行优化,提高数据 处理速度和准确性。
经过调试与优化后,电子秤的性能得到了显著提升,测量精度得到了提高。
六、应用前景
基于单片机的电子秤具有广泛的应用前景。在实际应用中,该电子秤可应用 于贸易结算、工业生产、食品药品等行业。同时,由于其体积小、成本低等优点, 可以方便地集成到各种称重系统中。
Байду номын сангаас
二、电子秤的工作原理
电子秤是利用传感器测量物体的重量,并将重量转换为电信号,再通过信号 处理电路进行处理,最终以数字形式显示出来。51单片机作为一种通用的微控制 器,可以方便地对电子秤进行控制和数据处理。
单片机课程设计报告 基于单片机的电子秤设计
基于单片机的电子秤设计一、【设计题目】基于单片机的电子秤设计二、【设计要求】设计要求如下:(1)设计一款电子秤,用LCD液晶显示器显示被称物体的质量(2)可以设定该秤所称的上限(3)当物体超重时,能自动报警。
三、【设计过程】1.【方案设计】微控制器技术、传感器技术的发展和计算机技术的广泛应用,电子产品的更新速度达到了日新月异的地步。
本系统在设计过程中,除了能实现系统的基本功能外,还增加了打印和通讯功能,可以实现和其他机器或设备(包括上位PC机和数据存储设备)交换数据.除此之外,系统的微控制器部分选择了兼容性比较好的AT89系列单片机,在系统更新换代的时候,只需要增加很少的硬件电路,甚至仅仅删改系统控制程序就能够实现。
另外由于实际应用当中,称可以有一定量的过载,但不能超出要求的范围,为此本设计提供了过载提示和声光报警功能。
综上所述,本课题的主要设计方案是: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。
主要技术指标为:称量范围0~5kg;分度值0.01kg;精度等级Ⅲ级;电源DC1.5V(一节5号电池供电)。
其设计框图如图3.1所示。
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。
图3.1 系统设计框图2.【器件选择】2.1单片机选择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”。
考虑到本设计中程序部分比较大,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。
基于单片机的电子秤设计
目录摘要 (1)ABSTRACT...................................................... 错误!未定义书签。
1绪论......................................................... 错误!未定义书签。
2系统方案论证与选型 . (4)2.1 控制器部分 (5)2.2 数据采集部分 (5)2.2.1传感器的选择 (5)2.2.2放大电路选择 (8)2.2.3A/D转换器的选择 (11)2.2.4键盘处理部分方案论证 (12)2.3显示电路部分的选择 (13)2.4超量程报警部分选择 (13)3硬件电路设计 (14)3.1 AT89S52的最小系统电路 (15)3.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (15)3.1.2.单片机管脚说明 (16)3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (18)3.2 电源电路设计 (18)3.3 数据采集部分电路设计 (19)3.3.1 传感器和其外围以及放大电路设计 (19)3.3.2 A/D转换芯片与AT89S52单片机接口电路设计 (22)3.3.3 测量算法 (25)3.4显示电路与AT89S52单片机接口电路设计 (25)3.5键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (27)3.6报警电路的设计 (29)4系统软件设计 (29)4.1主程序设计 (30)4.2 子程序设计 (31)4.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (31)4.2.2数制转换子程序设计 (31)4.2.3显示子程序设计 (33)4.2.4 键盘扫描子程序的设计 (33)4.2.5报警子程序的设计 (35)设计总结 (36)致谢 ........................................................ 错误!未定义书签。
参考文献. (37)附录 (38)基于单片机的电子秤设计摘要随着微电子技术的应用,市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。
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。
基于单片机基础的多功能电子秤设计
:
示界面将完成顾 客对 于产品有关信息的要
满足顾客对产 品信 息需求。
2 . 4语 音 播 报 电路
触摸屏控制芯片在 实际运行过程 中,主要 不 同按键所具有 的信 息转 变为电压信号 , 上位机对信号进行 处理 ,上位机 在处理完 后 需要将数值传输 到主控 器内,利用打印
参考 文献
多功 能 电子秤 测 重及 测温 等 电路 设计 ,对 电 子秤 结构 进行 料 及, I
2 。 2 触 摸 屏 控 制 电路
有效提高电子秤抗干扰性能,提 J
高测量精 确度 。
触 摸屏 所应 用 的芯 片为专 用控 制接 口类 时,电子秤 电路系统 电路板具有 较高集合性 , 别芯片 ,属于 同步 串行接 口转换器 ,正常运 行 l 所 以电路板质量直接决定 了电子秤 硬件 电路稳 I 状态下功率大 约为 7 5 0 u w,在静止状态下功率 / 定性能, 电路 板 质 量 也直 接 绝 对 了 元 器 件 结 构 。 大约为 0 . 5 u w。所 以,触摸 屏芯片具有 两种特 性,分别为高速率及低 功耗,在小型手持设备 3 . 2系统软件设计 采取 的措 施
ห้องสมุดไป่ตู้
后还 能够 显著产 品重量及价格 ,甚至还能 型号液 晶屏控 制难度较 高,所 以传统 5 1单片 ! 著称量 时间及温度 ,顾客查看消 费清单更 机 无法对 液晶屏进行控制 。所 以,这就需要选 捷, 同时收银员也能够 了解购物清单 明细 。 择 一个支 持液晶屏所应用 的控制接 口板 ,单片 机 直接 对接 口板进行有效 ,提高液 晶屏 显示控 罄片机 基础的 多功 能电子秤 总体设 计 制 质量 ,缩短开发设计时 间,降低 设计 人员在 昏 控 制液 晶驱动编程软件所花 费的时 间,同时单 下 位机 在对 称量传 感 器所 传输 的数 值进 片机处 理时间也能够大幅度缩短 。顾客所 应用 4 ,属 于 点阵液 晶显 示器 ,能 : 理之后 ,需要将有 关数值传输到温度传感 的液 晶屏尺 寸 6 够 直接将 顾客消费金额及消 费产 品类别进 行显 面进行再次 处理 ,最后将称量传感器与温 感器所传输 的数据 转换 到主控 器上面 ,利 示 ,保证 顾客 能够直接对产 品信 息进行 了解,
单片机多功能电子秤的实验总结
单片机多功能电子秤的实验总结一、引言随着科技的不断发展,电子秤已经取代了传统的机械秤,成为人们生活中必不可少的物品。
电子秤具有准确、快速、方便等优点,被广泛应用于商业领域和个人生活中。
本次实验的目的是设计并制作一款多功能的电子秤,利用单片机控制电子秤的各项功能,并且对实验结果进行分析。
二、实验步骤1.设计电路:根据电子秤的原理,我们设计了一个简单的电路,包括称重传感器、AD转换芯片、LCD显示屏等组件。
2.程序编写:在单片机上编写程序,实现电子秤的各项功能,包括称重、显示、单位转换等。
3.组装调试:将电路和单片机进行连接并进行组装,然后进行调试,确保各个功能的正常运行。
4.实验数据采集:使用电子秤进行多次称重实验,记录下不同物品的重量,并进行统计和分析。
三、实验结果根据我们的实验数据采集,我们得出了以下结论:1.空载时,电子秤显示为0.00g,说明该电子秤的零点校准是正确的。
2.在不同重量下,电子秤的显示值与实际值较为接近,误差在允许范围内。
3.电子秤的重复性较好,即在多次称量同一个物品时,读数相对稳定。
4.电子秤在不同环境温度下的称量误差较小,说明它的工作稳定性较好。
5.电子秤的单位转换功能正常,可以方便地切换不同的重量单位。
四、实验分析通过对电子秤的设计和实验结果的分析,我们得出了以下结论:1.电子秤的设计主要依赖于传感器和AD转换芯片的选用和调试,选用合适的传感器和高精度的AD转换芯片是实现电子秤准确测量的关键。
2.单片机的程序设计也是电子秤正常工作的关键,合理设计程序,保证各个功能的正常运行,是保证电子秤准确性的重要因素。
3.电子秤的结构设计也会影响其准确性,合理的结构设计可以减少其机械误差,并提高其稳定性。
五、实验总结通过本次实验,我们掌握了电子秤的工作原理和设计方法,了解了单片机在电子秤中的应用。
我们知道了电子秤的准确性与传感器、AD转换芯片、程序设计以及结构设计等因素密切相关。
同时,我们也了解到电子秤的工作稳定性对于实际应用中的准确性要求非常重要。
基于单片机的电子秤设计
基于单片机的电子秤设计随着科技的不断发展,电子秤在日常生活和工业生产中发挥着越来越重要的作用。
传统的电子秤往往采用复杂的电路和机械结构,使得其体积大、成本高、可靠性差。
为了解决这些问题,本文将介绍一种基于单片机的电子秤设计方案。
一、系统设计方案基于单片机的电子秤主要由传感器、信号处理电路、单片机和显示模块组成。
其中,传感器负责采集物体的重量信息,信号处理电路则对传感器输出的信号进行放大和滤波,单片机对处理后的信号进行读取和计算,并将结果传输给显示模块。
二、硬件设计1、传感器电子秤的传感器部分通常采用应变片式或电容式传感器。
其中,应变片式传感器具有精度高、稳定性好的优点,但其输出信号较小,需要经过放大处理;电容式传感器则具有响应速度快、过载能力强的优点,但其精度和稳定性相对较差。
因此,在选择传感器时需要根据实际需求进行权衡。
2、信号处理电路信号处理电路主要包括放大器和滤波器两部分。
放大器用于将传感器输出的微弱信号进行放大,以便于后续处理;滤波器则用于去除信号中的噪声和干扰。
此外,还需要设计适当的电源电路,为整个系统提供稳定的电源。
3、单片机单片机是整个系统的核心,负责对传感器输出的信号进行读取和计算。
本设计采用AT89C51单片机,该单片机具有价格低、性能稳定、易于编程等优点。
4、显示模块显示模块用于将单片机的计算结果直观地展示给用户。
本设计采用LED数码管作为显示器件,具有简单易用、成本低等优点。
三、软件设计软件部分主要包括数据采集、数据处理和数据显示三个模块。
数据采集模块负责读取传感器的输出信号;数据处理模块则对采集到的数据进行滤波、放大和计算;数据显示模块则将处理后的结果通过LED数码管展示给用户。
此外,还需要设计适当的延时和去抖动算法,以提高系统的稳定性和精度。
四、测试与结论为了验证本设计的有效性,我们对基于单片机的电子秤进行了测试。
测试结果表明,该电子秤的测量精度和稳定性均得到了较好的实现,同时具有体积小、成本低、可靠性高等优点。
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。
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。
基于单片机的电子秤设计
基于单片机的电子秤设计一、引言二、设计要求与整体方案(一)设计要求1、测量范围:能够满足常见物品的质量测量,通常为 0 10kg 或更大。
2、精度要求:达到一定的测量精度,如 01g 或更高。
3、显示功能:清晰显示测量结果,包括质量数值和单位。
4、稳定性:在不同环境条件下保持测量结果的稳定性和可靠性。
(二)整体方案本设计采用单片机作为核心控制单元,结合称重传感器、信号调理电路、A/D 转换电路、显示模块和电源模块等组成电子秤系统。
称重传感器将物体的质量转换为电信号,经过信号调理电路进行放大、滤波等处理后,由 A/D 转换电路将模拟信号转换为数字信号,单片机对数字信号进行处理和计算,最终将测量结果通过显示模块显示出来。
三、硬件设计(一)称重传感器选择合适的称重传感器是电子秤设计的关键。
常见的称重传感器有电阻应变式、电容式等。
电阻应变式传感器具有精度高、稳定性好等优点,被广泛应用于电子秤中。
其工作原理是当物体加载在传感器上时,弹性体发生形变,粘贴在弹性体上的电阻应变片也随之产生电阻变化,通过测量电阻变化即可得到物体的质量。
(二)信号调理电路由于称重传感器输出的信号较弱且存在干扰,需要经过信号调理电路进行处理。
信号调理电路通常包括放大器、滤波器等。
放大器用于将传感器输出的微弱信号放大到适合 A/D 转换的范围;滤波器用于去除信号中的噪声和干扰,提高信号的质量。
(三)A/D 转换电路A/D 转换电路将模拟信号转换为数字信号,以便单片机进行处理。
选择 A/D 转换器时需要考虑其分辨率、转换速度、精度等参数。
常见的 A/D 转换器有 ADC0809、ADS1115 等。
(四)单片机单片机作为电子秤的控制核心,负责处理和计算测量数据,并控制整个系统的工作。
选择单片机时需要考虑其性能、资源、成本等因素。
常见的单片机有 STM32、51 单片机等。
(五)显示模块显示模块用于显示测量结果,常见的有液晶显示屏(LCD)和数码管。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
学校代码:__________2020-12-12【关键字】方案、目录、指南、建议、情况、道路、思路、方法、环节、条件、空间、领域、会议、效益、质量、行动、监控、监测、地方、问题、系统、有效、主动、充分、现代、平衡、合理、良好、健康、快速、执行、保持、发展、建设、提出、研究、措施、特点、位置、关键、安全、稳定、力量、成果、根本、需要、利益、环境、工程、项目、重点、能力、需求、方式、差距、作用、标准、规模、结构、水平、任务、反映、速度、关系、设置、检验、分析、简化、调节、逐步、形成、制约、保护、满足、严格、管理、鼓励、保证、优先、确保、服务、指导、支持、解决、调整、改善、完善、方向、促进、加强、扩大、适应、实现、提高、推动、推进、改进、规范、多方面、新发展、中心、核心、关心、智能化、规范化、针对性学号:__________Hefei University毕业论文(设计)BACH ELOR DISSERTATI ON 论文题目:基于单片机的多功能电子称设计学位类别:_______________________________________学科专业:08电子信息工程作者姓名:张小波导师姓名:姚红完成时间:2012年5月2日目录摘要.................................................... 错误!未定义书签。
Abstract ................................................. 错误!未定义书签。
第一章绪论 .................................. 错误!未定义书签。
1.1 称重技术和衡器的发展............................. 错误!未定义书签。
1.2 电子秤的发展现状和发展趋势....................... 错误!未定义书签。
1.3 项目研究意义..................................... 错误!未定义书签。
第二章电子秤的硬件构成 ................................. 错误!未定义书签。
2.1 电子秤的构成.................................... 错误!未定义书签。
2.2 称重传感器...................................... 错误!未定义书签。
2.2.1 称重传感器选用时需考虑的问题 .............. 错误!未定义书签。
2.2.2 称重传感器的基本结构 ...................... 错误!未定义书签。
2.3 应变式传感器..................................... 错误!未定义书签。
2.3.1 弹性元件 .................................. 错误!未定义书签。
2.3.2 应变胶 .................................... 错误!未定义书签。
2.3.3 应变片 .................................... 错误!未定义书签。
2.3.4 应变式称重传感器的各种补偿 ................ 错误!未定义书签。
2.4 单片机系统....................................... 错误!未定义书签。
2.5 电路设计......................................... 错误!未定义书签。
2.5.1 称重传感器的供桥电源 ...................... 错误!未定义书签。
2.5.2 电子秤的调零电路 .......................... 错误!未定义书签。
2.5.3 电子秤的数据采集、处理部分 ................ 错误!未定义书签。
2.5.4 键盘/开关输入电路 ......................... 错误!未定义书签。
2.5.5 LCD显示器................................. 错误!未定义书签。
2.5.6 打印部分 .................................. 错误!未定义书签。
2.5.7 报警电路 .................................. 错误!未定义书签。
第三章仪器软件设计 ..................................... 错误!未定义书签。
3.1 仪器主程序........................................ 错误!未定义书签。
3.2 中断服务程序...................................... 错误!未定义书签。
第四章仪器的误差及误差分配 ............................ 错误!未定义书签。
4.1 仪器的误差来源.................................... 错误!未定义书签。
4.1.1 称重传感器的误差 ............................ 错误!未定义书签。
4.1.2 电子设备的误差 ............................. 错误!未定义书签。
4.1.3 机械承重系统的误差 .......................... 错误!未定义书签。
4.2 仪器误差分配..................................... 错误!未定义书签。
4.3 仪器误差的计算方法............................... 错误!未定义书签。
结论 ..................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 ................................................. 错误!未定义书签。
致谢 ..................................................... 错误!未定义书签。
附录 ..................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的多功能电子称设计摘要现代社会的发展,对称重技术提出了更高的要求。
目前,台式电子秤在商业贸易中的使用已相当普遍,但存在较大的局限性:体积大、成本高、需要工频交流电源供应、携带不便、应用场所受到制约。
现有的便携秤为杆秤或弹簧压缩、拉伸变形来实现计量的弹簧秤,居民用户使用的是国家已经明令淘汰的杆秤。
多年来,人们一直期待测量准确、携带方便、价格低廉的智能电子秤投放市场。
本文设计了一种多功能电子秤,论述了仪器的工作原理,介绍了仪器的误差来源于误差分配,给出了仪器电路设计与软件流程。
多功能电子秤主要由电源、称重传感器、A/D转换器、单片机、LCD显示器等部分组成。
主要技术指标为:称量范围0~50kg;分度值为0.05kg;精度等级Ⅲ级。
仪器主要功能有自检、去皮、计价、单价设定、过载报警等。
多功能电子秤体积小、计量准确、携带方便、操作简单、称量速度快,并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,具有广阔的应用前景。
关键词:多功能电子秤,称重传感器, A/D转换器, 8051单片机,误差分析, 软件设计A design of the intelligence electronic scales ofmicro-controllerAbstractThe development of the modern society has put forward higher request on weighing technology. Currently, the desk-top electronic scales have been great application incommercial trade, but they have many shortcomings such as large volume, high cost, not inconvenience to carry and AC supply power, so they are restricted to use. The usual portable scales are lever scales which are mostly used by residents and spring balance which measure through compression or drawing of spring. They are being rejected for their big measuring errors. People have been expecting cheap Intelligence electronic scales which can measure accurately and be carried conveniently for many years.This text designs a kind of intelligence electronic scales. It discusses the instrumental working principle, and introduces its error sources and how to distribute the error. Give instrument electric circuit design and software process.Intelligence electronic scales consist of power, and weighs to spread the machine, A/D conversion, keyboard/switch, list slice, LCD etc. Its technical indictors include : Measuring range from 0 to15 kg; Cent degree i s 0.005 kg; Ⅲprecision. The instrument possesses many intelligence functions, such as shelling, overload alarm, unit price enactment, accumulation computation, self-calibrating and so on. For lowering power supply to consume, it can get into “sleep” automatically if the instrument is not measuring for 5 minutes.The intelligence electronic scales can measure mass rapidly and accurately and communicate value. Furthermore, it is small, simply structured, easy to operate and convenient to carry. The instrument is able to meet the needs of commercial trade and residents, so its application has a bright future.Keyword: Intelligence electronic scales,Weigh to spread a feeling machine,A/D conversion,micro-controller 8051,Error margin analysis,Software design1 绪论1.1 称重技术和衡器的发展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。