毕业设计(论文)-基于单片机的数字电子秤设计与实现
基于STM32F1单片机的电子秤设计
基于STM32F1单片机的电子秤的设计1.本文概述随着技术的进步和电子技术的普及,电子秤已成为日常生活和工业生产中不可或缺的工具。
与传统的机械秤相比,电子秤具有更高的测量精度、更强的功能性和更广泛的应用范围。
本文旨在设计一种基于STM32F1单片机的电子秤。
该设计不仅专注于电子秤的称重和单位转换等基本功能,而且通过使用STM32F1微控制器,赋予电子秤更智能的功能,如数据存储、传输和用户界面交互。
文章首先介绍了STM32F1单片机的特点和适用性,然后详细阐述了电子秤的设计原理、硬件选择和软件实现。
本文还包括对系统的测试结果和分析,以验证设计的有效性和可靠性。
通过本文的研究和设计,有望为电子秤领域提供一种创新实用的解决方案。
2.系统设计原则在这种电子秤的设计中,STM32F1微控制器作为核心控制器,其重要性体现在以下几个方面:处理能力:STM32F1系列微控制器基于ARM CortexM3内核,具有强大的处理能力和高效的能耗比。
其最大工作频率可达72MHz,足以处理电子秤所需的复杂计算和数据传输任务。
集成:该系列微控制器集成了丰富的外围接口,如ADC(模数转换器)、UART(通用异步收发器)、I2C(集成电路总线)等。
这些接口对电子秤的设计至关重要。
稳定性和可靠性:STM32F1微控制器具有优异的抗干扰能力和稳定性,适用于工业应用,确保了电子秤在复杂环境中的准确性和可靠性。
电子秤的核心部件是传感器,用于将物体的重量转换为电信号。
在该设计中,选择了压力传感器作为主要测量元件。
传感器的工作原理是基于弹性变形。
当物体受到压力时,传感器内部的电阻应变计变形,从而改变电阻值并通过惠斯通电桥将其转换为电压信号。
信号放大和滤波:传感器输出的模拟信号通常较弱,需要通过信号放大器进行放大。
为了提高信号质量,设计了滤波电路来去除噪声,保证信号的准确性。
模数转换:通过STM32F1微控制器内置的ADC将放大后的模拟信号转换为数字信号,使微控制器易于处理和计算。
基于单片机的电子秤的设计与实现(毕业论文)
1.2 电子称重系统的应用领域
1.
本课题的主要设计思路是: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。
在设计期间,本人努力查阅相关资料,对称重的基本原理以及各软件、硬件模块做了认真的分析、研究。根据性能成本考虑,在以下几方面做了仔细的分析研究,主要有:系统模块的划分、A/D精度的考虑、单片机与外围模块的接口电路以及电子秤应用程序的实现等。
论文的结构如下:
第二章 叙述了系统的方案论证以及硬件设备的选型。
第三章 详细叙述了硬件电路的设计过程,主要是各个模块的具体设计过程,以及各部分性能指标的要求和实现。
第四章 叙述了该设计软件部分的设计思路,主要是主程序和各个子程序的详细设计方案。
第五章 叙述了该设计仿真和调试结果。
第六章 论文工作的总结。
第二章 系统方案论证与选型
按照本设计功能的要求,本设计大致可分为五个模块:数据采集模块、信号放大模块、模数转换模块、单片机控制模块、人机交换模块。(其中人机交换模块中包括:声光报警、LCD显示、键盘输入)系统设计总体方案框图如图2-1所示。
图2-1设计思路框图
测量部分是利用称重传感器检测压力信号,得到微弱的电信号(本设计为电压信号),而后经处理电路(如滤波电路,差动放大电路,)处理后,送A/D转换器,将模拟量转化为数字量输出。控制器部分接受来自A/D转换器输出的数字信号,经过复杂的运算,将数字信号转换为物体的实际重量信号,并将其存储到存储单元中。控制器还可以通过对扩展I/O的控制,对键盘进行扫描,而后通过键盘散转程序,对整个系统进行控制。数据显示部分根据需要实现显示功能。
【毕业设计】毕业设计电子秤
【关键字】毕业设计毕业设计电子秤篇一:毕业论文--基于单片机的电子秤设计基于单片机的电子秤设计摘要:本设计以51系列单片机STC89C52RC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,分步的设计各个单元功能模块,系统的硬件部分可以分为最小系统、数据采集、人机交互界面(键盘以及显示)和系统电源四大部分。
最小系统部分为STC89C52RC系统;数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成,包括运算放大器OP07和A/D转换器ADC0809;人机交互界面为键盘输入和数码管显示,主要使用5X5键盘、CH423数码管控制芯片及13位数码管显示,可以方便的输入数据并直观的显示重量、单价和总价。
系统电源是以LM7805、LM7812为核心设计电路以提供系统正常工作电源。
软件部分应用单片机C51语言进行编程,实现了该设计的基本控制功能。
该电子秤可以实现基本的称重功能(称重范围为0~10Kg,重量误差不大于±0.02Kg),重量、单价、总价的计量可以精确到两位小数,键盘设置有数字键(‘0’~‘9’、‘.’)、储存键、单价1~单价8调用单价键、清除键、去皮键等;发挥部分有8种不同物品的单价记忆功能、99种消费商品价格累计功能、;待发挥部分为讲电子秤与打印机连接,能打印消费记录(小票),超量程和欠量程的报警功能。
本系统结构简单,使用方便,功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。
关键词:单片机采样电路A/D转换器CH423数码管驱动芯片数码管显示工作电源the design of electronic scales based on Single-chipMicrocomputerABSTRACT :The design for the control of 51 computers STC89C52RC the core, to achieve the basic control functions of electronic scales. In designing the system, in order to better modular design, the design of each unit step function modules, the system can be divided into the minimum hardware system, data acquisition, man-machine interface (keypad and display) and the system power 4 most. Minimum system partly STC89C52RC system; data collection in part by the pressure sensor, signal processing and the first class A / D conversion components, including the operational amplifier OP07 and the A / D converter ADC0809; man-machine interface for the keyboard and digital display The main use of 5X5 keypad, CH423 digital control chip and 13 digital display, can easily enter data and visual display weight, unit price and total price. System power is based on LM7805, LM7812 as the core design of the circuit to provide normal power supply system. Software part of the application MCU C51 language programming, the design of the basic control functions. The electronic weighing scales can realize the basic functions (weighing range of 0 ~ 10Kg, the weight of the error is not greater than ± 0.02Kg), weight, unit price, total measurement is accurate to two decimal places, the keyboard settings are the number keys ( '0 '~ '9','.'), storage key, Unit 1 to Unit 8 Unit call key, clear key, peeled keys, etc.; play a part in 8different items priced memory, 99 kinds of consumer goods prices cumulative function; play a part to be about electronic scales and printers connected to print consumption records (small notes), over range and under-range alarm. The system is simple, easy to use, fully functional, high precision, has some value for development.Key words:microcontroller sampling circuit A/D converter CH423 digital tube driver chip digital display Power Supply目录第一章绪论11.1引言 (1)1.2 选题背景与意义 (1)第二章系统方案的设计 (2)2.1 电子秤的设计要求 (2)2.1.1 基本要求 (2)2.1.2 特色与创新 (2)2.2实验原理及设计基本思路 (2) (2)2.2.2 系统设计基本思路 (2)2.3 系统总体设计方案比较与论证 (3)2.4单片机的选型 (4)2.5 数据采集部分的方案确定 (4)2.5.1 传感器 (4)2.5.2 前级放大器部分 (7)2.5.3 A/D 转换器 (9)2.6人机交互部分 (11)2.6.1 键盘输入 (11)2.6.2 输出显示 (11)2.7系统电源 (12)2.8 具体实施方案简介 (13)第三章系统硬件设计 (15)3.1 基于STC89C52RC的主控电路 (15) (15)3.2 系统电源 (18)3.2.1 芯片介绍 (18)3.2.2 电源电路 (19)第四章软件流程 (20)4.1 主程序流程图 (20)4.2 键盘扫描流程图 (21)第五章结论 (22)5.1 论文总结 (22)5.2 感想 (22)致谢 (24)参考文献 (25)附录A:原理图 (26)附录B:源程序 (29)第一章绪论1.1引言在现代化的今天,电子产品变得越来越丰富,给人们带来了诸多方便,其中电子秤成了人们生活中不可或缺的一部分。
基于单片机的电子秤的设计与实现(毕业论文)
第一章绪论 (1)1.1研究目的和意义 (1)1.2电子称重系统的应用领域 (1)1.3主要工作以及论文结构 (1)第二章系统方案论证与选型 (3)2.1控制器部分 (3)2.2数据采集部分 (4)2.2.1 传感器的选择 (4)2.2.2放大电路选择 (7)2.2.3 A/D转换器的选择 (8)2.2.4键盘处理部分方案论证 (9)2.3显示电路部分的选择 (9)2.4超量程报警部分选择 (9)2.4.1 电源模块方案选型 (10)第三章硬件电路设计 (11)3.1AT89S52的最小系统电路 (11)3.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (11)3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (12)3.2电源电路设计 (13)3.3数据采集部分电路设计 (13)3.6.1LED结构与原理 (15)3.6.2动态显示LED显示器接口 (16)3.4键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (17)键盘电路与AT89C51的接口电路设计 (17)3.5报警电路的设计 (18)第四章系统软件设计 (20)4.1主程序设计 (20)4.2子程序设计 (21)4.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (21)4.2.2显示子程序设计 (22)4.2.3 键盘输入控制程序的设计 (22)4.2.4报警子程序的设计 (23)第五章总结 (25)参考文献 (26)附录1系统总图 (27)第一章绪论1.1 研究目的和意义传统的机械秤有很多缺点,比如精度不高,结构复杂,易老化,成本高等。
随着社会的发展,市场对秤的要求的越来越高,尤其是人体秤、厨房秤等各类便携式小型秤。
电子秤与传统的机械秤相比有许多优越性,它用压力传感器取代机械秤的弹簧大大减小了秤的体积和制造难度,以LCD 或LED显示屏取代传统的刻度盘使外形更加美观,由于内部集成了单片机以及软件系统,电子秤还拥有传统机械秤无法比拟的智能性。
他可以完成过载报警,总价计算,数据通信等众多功能。
单片机电子秤毕业设计
单片机电子秤毕业设计单片机电子秤毕业设计随着科技的不断发展,单片机在各个领域的应用也越来越广泛。
其中,电子秤作为一种常见的计量工具,也逐渐被单片机技术所取代。
本文将介绍一个基于单片机的电子秤毕业设计,探讨其原理、设计思路以及实现过程。
一、设计原理电子秤的基本原理是通过测量物体受力产生的应变,从而计算出物体的质量。
在传统的电子秤中,通常使用应变片作为测量传感器,通过电桥电路来测量应变片的变化。
而在单片机电子秤中,我们可以利用单片机的模拟输入引脚来直接测量应变片产生的电压信号,然后通过一系列的算法来计算物体的质量。
二、设计思路在设计单片机电子秤时,首先需要选择合适的传感器。
常用的传感器有压力传感器、应变片传感器等,根据实际需求选择适合的传感器。
接下来,需要根据传感器的特性和测量范围来确定单片机的模拟输入电压范围。
然后,设计模拟电路将传感器的电压信号转换为单片机可以接受的电压范围。
最后,编写单片机程序,通过采样和处理电压信号,计算出物体的质量,并在显示屏上显示出来。
三、实现过程1. 选择传感器:根据设计要求选择合适的传感器,比如压力传感器。
2. 设计模拟电路:根据传感器的输出信号范围和单片机的输入电压范围,设计合适的模拟电路。
通常使用运算放大器来放大传感器的电压信号,并通过电阻分压将电压范围转换为单片机可以接受的范围。
3. 编写单片机程序:根据设计要求,编写单片机程序来采样和处理传感器的电压信号。
可以使用模拟输入引脚采样电压信号,并通过ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号。
然后,根据一定的算法来计算物体的质量,并将结果显示在LCD显示屏上。
4. 调试和优化:在实际应用中,可能会出现一些误差和不准确性。
因此,需要对电子秤进行调试和优化,比如校准传感器的灵敏度、调整算法的精度等。
四、应用前景单片机电子秤具有体积小、成本低、精度高等优点,因此在工业生产、商业零售、家庭使用等领域有着广泛的应用前景。
比如,在工业生产中,可以用于称重原材料和成品;在商业零售中,可以用于称重商品和计价;在家庭使用中,可以用于称重食材和药品等。
本科毕业论文(设计)基于单片机数字电子秤的设计(软件部分)
基于单片机数字电子秤的设计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。
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。
电子秤的基本工作原理:作用于物体上的重力使称重传感器的弹性体上的应变片所组成的惠斯登电桥产生了0~25mV左右的传感器信号(信号的大小与重量成正比),经过模拟信号放大器将传感信号放大为0~3V左右,再经过模拟转换电路将模拟电压转换为内码数字。
最后,经过单片机控制单价设置,金额运算,各种参量送显,通过显示器显示出重量、金额、单价等数据。
本系统针对电子称的自动称重、数据处理等进行了设计和制作。
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计算问题。
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。
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:电子称;单片机;称重传感器;放大器;A/D转换AbstractElectronic scales is will detection and conversion technology, computer technology and information processing, digital technology integrated a modern new weighing apparatus. It and our daily life closely as a convenient, quick, weighing precise tools, widely used in business, factory born factory, market fair, supermarkets and large shopping mall, and retail and other public places information display and weight calculation.The basic skills of electronic scales for principle: in the role of the gravity of the object to the weighing transducer of elastomer strain gauge of hui sterns bridge produce 0 ~ 25m V or so sensor signal (signal is proportional to the size and weight), after the analog signal amplifier will sensing amplification is 0 ~ 3 V or so, again by simulation of transform circuit simulation for code voltage digital. Finally, after a single-chip microcomputer control unit price setting, amount operation, all kinds of parameters to show, through the display shows, unit price and amount of weight and data.This system for electronic says the automatic weighing, data processing, design and production. To illustrate how by single chip for sampling data processing, data acquisition and the conversion, calculation problem discussed, the single chip microcomputer control system of the calculation problem of the key. In this paper are intelligent electronic says hardware design, and on the basis of the detailed analysis of the electronic says software control method. Single chip microcomputer control electronic says simple structure, low cost, very popular, it would be this paper discussed in details.Keywords:electronic scale; MCU; Load sensor;amplifier;A/D commutato r目录前言 (4)第一章电子称的工作原理 (5)第一节电子称的元器件 (5)第二节称重器的工作原理 (5)第三节系统总体设计方案比较与论证 (5)第二章电子秤各个电路的选择 (7)第一节传感器 (7)第二节放大器 (9)第三节信号转换 (11)第四节键盘控制 (12)第五节LCD显示 (13)第六节单片机 (13)第三章电子秤的具体设计 (16)第一节传感器 (16)第二节放大器 (18)第三节信号转换 (19)第四节键盘输入 (19)第五节 LCD显示 (20)第六节电源选择 (20)第七节单片机选择 (20)第四章软件的设计 (21)设计总结及心得 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)前言物品称量是市场交易中很基本的活动, 是商业领域最基本的衡具。
基于单片机的智能数字电子秤设计
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软件设计
软件设计
本设计的软件部分采用C语言编写,主要实现以下功能
通过A/D转换器读取称重传感 器的模拟信号:并进行数据 处理
根据预设的算法计算被测物 的重量
将重量值通过显示模块显示 出来
通过按键模块进行参数设定 和功能选择
当称重超过预设值时:通过 报警模块发出警报
检查电路板是否焊接正确: 各元件是否连接良好
给系统供电:检查电源是否 稳定
-
感谢大家观看
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汇报人:XXXXX
日期:XXXX
2023
软件流程图如下
软件设计
启动系统:进行初始化操作 进入主循环:不断读取称重传感器的模 拟信号并进行数据处理 根据处理结果更新重量值并显示在液晶 显示屏上 检查是否有按键按下:如果有则进行相 应的处理 如果称重超过预设值:则发出警报 继续循环执行上述操作
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调试与测试
调试与测试
在完成硬件和软件的设计后,需 要进行调试和测试。具体步骤如 下
将单片机计算出的重量值 显示出来
按键模块
用于设定单价、重量单位 等信息
报警模块
当称重超过预设值时,发 出警报
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系统设计
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8
系统的核心部分是单片机, 它控制着整个系统的运作
通过A/D转换器获取称重传 感器的模拟信号,然后进 行数据处理,计算出被测
物的重量
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最后,将重量值通过显示 模块显示出来
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硬件设计
电子秤所取代
本设计是基于单片机技术的智 能数字电子秤,具有操作简便、
读数准确、智能化等特点
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单片机电子秤毕业设计
单片机电子秤毕业设计毕业设计题目:基于单片机的电子秤设计与实现一、设计要求:1.设计并实现一款能够准确测量物体质量的电子秤,使用单片机进行控制与数据处理。
2.电子秤应具备高精度、高稳定性和可靠性等特点。
3.电子秤的测量范围应足够大,能够适用于不同质量的物体。
4.电子秤的设计应尽可能简洁、实用、易于操控和维护。
二、设计方案:1.传感器选择:使用称重传感器作为负载传感器,可选用应变片式传感器或压阻式传感器。
2.信号放大与转换:将传感器测得的微小变化信号通过专用放大电路进行放大,并转换为0-5V或0-3.3V的直流电压信号。
3.单片机控制与显示:使用适当的单片机进行控制与数据处理,可选用常见的51单片机或STM32系列单片机,并通过数码管、液晶显示屏或LED显示屏等显示当前测量的质量值。
4.按键与操作:通过按键实现归零、单位选择、累计等基本操作实现。
5.通信接口:可选用串口或IIC总线等通信模式,将测量结果实时传输到上位机或其他设备。
6.电源系统:使用稳压电源保证整个系统的稳定工作。
三、设计流程:1.硬件设计:a.选择合适的电子元件,包括称重传感器、单片机、显示器、按键、通信模块等。
b.设计传感器接口电路,包括信号放大与转换电路。
c.设计按键与控制电路,将按键输入与单片机相连接,实现操作控制功能。
d.设计显示电路,将单片机输出与显示设备相连接,实现结果显示功能。
e.设计电源电路,保证整个系统的稳定工作。
2.软件设计:a.编写初始化程序,对单片机进行初始化设置。
b.编写按键扫描程序,实现按键输入的检测和处理。
c.编写称重传感器读取程序,实时读取称重传感器输出的模拟电压信号。
d.编写质量计算程序,根据传感器输出的模拟电压信号进行质量计算,并实现单位选择功能。
e.编写显示程序,将计算得到的质量值进行显示。
f.编写通信程序,如果需要与上位机或其他设备进行通信,则需要编写相应的通信协议和数据传输程序。
四、测试与调试:1.对硬件进行连接并进行通电测试,确保电子秤的各个部分能够正常工作。
单片机电子秤毕业设计
单片机电子秤毕业设计单片机电子秤是一种利用单片机技术来实现重量测量的设备,广泛应用于物料称重、区域称重和个人称重等领域。
它具有体积小、重量轻、精度高、操作简便等特点,因此受到了广大用户的喜爱。
本篇论文将介绍基于单片机的电子秤的设计与实现。
本设计选用了AT89C51单片机作为主控芯片,采用负荷传感器和数字压力传感器来测量被称物的重量。
该设计主要包括传感器采集电路、信号调理电路、数据处理电路和显示控制电路四部分。
首先是传感器采集电路,它负责将负荷传感器和数字压力传感器的输出信号进行放大和过滤。
负荷传感器负责测量被称物的重量,它将被称物的重量转化为电信号输出。
数字压力传感器则负责测量称重时施加在测量平台上的压力,它也将压力转化为电信号输出。
这两个传感器的输出信号经过放大和过滤后,进入信号调理电路。
信号调理电路主要包括模拟滤波器和功率放大器。
模拟滤波器用于进一步滤除传感器输出信号中的高频噪声,以提高测量精度。
功率放大器则用于保证传感器输出信号能够得到充分放大,以提高传感器的灵敏度和测量范围。
数据处理电路是单片机电子秤系统的核心部分,通过单片机对传感器采集到的数据进行处理和计算,最终得到被称物的重量。
数据处理电路由单片机、A/D转换器和存储器组成。
单片机负责控制整个系统的工作流程,包括数据采集、数据处理和结果显示等。
A/D转换器则负责将模拟信号转换为数字信号,以供单片机进行处理。
存储器用于保存称重数据,并可进行数据的读取和清零等操作。
最后是显示控制电路,它通过驱动数码管或液晶显示屏来显示被称物的重量。
显示控制电路由字模驱动芯片、数码管译码器和显示器组成。
字模驱动芯片负责将单片机处理的数据转化为显示所需的字模。
数码管译码器则将字模驱动芯片输出的数字信号转化为数码管所需的控制信号,以实现对数码管的驱动。
本设计在硬件设计上充分考虑了精度、稳定性和可靠性等因素。
在软件设计上,采用了C语言进行编程,结构清晰,具有较高的可扩展性和代码重用性。
数字电子秤的设计与实现毕业论文
I 数字电子秤的设计与实现毕业论文目录摘要 ..................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
ABSTRACT ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 1 绪论绪论................................................................................................................................................................ 12 2 设计思路设计思路..................................................................................................................................................... 32.1 设计要求........................................................................................................................................ 32.2设计方案的确定........................................................................................................................ 32.3电子秤的主要组成 .................................................................................................................. 52.3.1 2.3.1 电子秤的基本结构电子秤的基本结构.............................................................................................................. 52.3.2 2.3.2 电子秤的工作原理电子秤的工作原理.............................................................................................................. 62.3.3 2.3.3 电子秤的参数指标电子秤的参数指标.............................................................................................................. 63 3 元件选择及硬件电路的设计元件选择及硬件电路的设计 .......................................................................................................... 83.1元件选择........................................................................................................................................ 83.1.1 3.1.1 单片机的选择单片机的选择....................................................................................................................... 83.1.2 3.1.2 传感器的选择传感器的选择....................................................................................................................... 93.1.3 A/D 转换器的选择............................................................................................................. 103.1.4 3.1.4 显示器的选择显示器的选择..................................................................................................................... 113.2硬件电路的设计...................................................................................................................... 12 3.2.1 3.2.1 电源电路电源电路 .............................................................................................................................. 123.2.2 3.2.2 主控电路主控电路 .............................................................................................................................. 133.2.3 3.2.3 显示电路显示电路 .............................................................................................................................. 153.2.4 3.2.4 超重报警电路超重报警电路..................................................................................................................... 163.2.5 3.2.5 按键输入电路按键输入电路..................................................................................................................... 163.2.6 HX711转换电路.................................................................................................................. 18 3.3 硬件电路图与PCB 板线路的绘制................................................................................. 19 3.3.1 Protel99SE 软件 ............................................................................................................... 19 3.3.2 3.3.2 原理图与原理图与PCB 板线路的绘制 ......................................................................................... 19 4 4 软件设计软件设计................................................................................................................................................... 21 4.1 软件编译环境........................................................................................................................... 21 4.2 主程序流程图........................................................................................................................... 21 4.3 按键模块流程图...................................................................................................................... 22 4.4 显示模块流程图...................................................................................................................... 23 5 5 实物的焊接与调试实物的焊接与调试.............................................................................................................................. 24 5.1 实物的焊接 ................................................................................................................................ 24 5.1.1 PCB 板制作........................................................................................................................... 24 5.1.2 5.1.2 实物焊接实物焊接 .............................................................................................................................. 25 5.2 5.2 实物的调试 ................................................................................................................................ 26 5.3 实物效果图 ................................................................................................................................ 27 6 6 结束语结束语 ........................................................................................................................................................ 28 致谢 ..................................................................................................................................................................... 29 参考文献........................................................................................................................................................... 30 附录 ..................................................................................................................................................................... 31 附录I I 原理图原理图 .................................................................................................................................... 31 附录II II 主程序主程序 (32)1 绪论物品称量是市场交易中很基本的内容,是商业领域最基本的衡具。
电子称的设计与制作基于单片机的设计
误差范围应不超过±0.5%,重复性误 差不超过±0.25%。
性能分析
稳定性
在多次测试中,电子称的读数应保持稳定,无明 显波动。
线性度
加载砝码时,读数应与实际重量呈线性关系,无 显著弯曲。
响应时间
加载或卸载砝码后,电子称的读数应在短时间内 达到稳定。
优化建议与改进措施
1 2
优化算法
调整单片机内部算法,降低误差范围,提高测量 精度。
电子称的设计
硬件设计
传感器选择
选择高精度、低漂移的称重传感器, 如应变片式传感器,以获取准确的称 重数据。
信号调理电路
设计信号调理电路,将称重传感器的 输出信号调整为适合单片机接收的电 压或电流信号。
单片机控制电路
选择合适的单片机型号,并设计单片 机控制电路,包括电源电路、时钟电 路和复位电路等。
单片机与其他组件的连接
称重传感器
通过适当的接口电路( 如差分放大器)将称重 传感器的输出信号接入 单片机的ADC输入端。
显示模块
单片机通过并行或串行 接口与显示模块连接, 控制显示模块的显示内 容。
按键和报警器
单片机通过GPIO口与按 键和报警器连接,实现 用户操作和重量超限报 警。
03
CATALOGUE
显示与按键电路
选择合适的显示屏和按键模块,设计 显示与按键电路,实现用户交互功能 。
软件设计
数据采集与处理
01
编写程序实现单片机从称重传感器读取称重数据,并进行滤波
、去噪、放大等处理。
校准与补偿
02
编写程序实现电子称的校准和补偿功能,以确保称重结果的准
确性。
人机交互
03
编写程序实现用户通过显示屏和按键进行操作,如设LCD 显示模块等,各模块协同工作实现称重功能。
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。
基于单片机的电子秤设计毕业论文
基于单片机的电子秤设计毕业论文目录第一章绪论 1 1.1引言 (1)1.2 选题背景与意义 (1)第二章系统方案的设计 (2)2.1 电子秤的设计要求 (2)2.1.1 基本要求 (2)2.1.2 特色与创新 (2)2.2实验原理及设计基本思路 (2)2.2.1系统工作原理 (2)2.2.2 系统设计基本思路 (2)2.3 系统总体设计方案比较与论证 (3)2.4单片机的选型 (4)2.5 数据采集部分的方案确定 (4)2.5.1 传感器 (4)2.5.2 前级放大器部分 (7)2.5.3 A/D 转换器 (9)2.6人机交互部分 (11)2.6.1 键盘输入 (11)2.6.2 输出显示 (11)2.7系统电源 (12)2.8 具体实施方案简介 (13)第三章系统硬件设计 (15)3.1 基于STC89C52RC的主控电路 (15)3.1.1芯片介绍 (15)3.2 系统电源 (18)3.2.1 芯片介绍 (18)3.2.2 电源电路 (19)第四章软件流程 (20)4.1 主程序流程图 (20)4.2 键盘扫描流程图 (21)第五章结论 (22)5.1 论文总结 (22)5.2 感想 (22)致谢 (24)参考文献 (25)附录A:原理图 (26)附录B:源程序 (29)第一章绪论1.1引言在现代化的今天,电子产品变得越来越丰富,给人们带来了诸多方便,其中电子秤成了人们生活中不可或缺的一部分。
大大小小的市场电子秤能够完成许多秤量工作,为人们节省了大量时间,提高了工作效率。
在大部分超市里的电子秤,它能很精确的秤出商品的重量,还能去除皮重,更主要的是,它其中预存了超市里商品的单价,当秤出商品的重量后,电子秤马上就能算出价格,不管几种商品都能一一累加价格,最后列出消费清单。
由此,顾客在购物的时候非常的放心,商家的经济效益和员工的工作效率也得到了大幅提高了,所以有了电子秤,顾客买的放心,商家也卖的开心了。
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。
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。
基于单片机的电子秤设计毕业论文
商用电子秤的设计摘要在日常生活中,经常需要测量物体的质量,测量的准确性从而显得很重要。
称重技术的改革影响着人民的生活,随着计量技术和电子技术的开展,以前常用的纯机械构造的杆秤、台秤等存在不准确、速度慢、不能计价易作弊等问题,已逐步被电子产品替代。
本次电子秤设计将运用单片机来完成,具有小型化、智能化、准确度高等特点。
本设计以51系列单片机AT89S52为控制核心,实现电子秤的根本功能,即准确采集物体的质量,直观显示重量、单价及总价,并可对不同物品的重量、单价进展调整,此外系统还具有超量程报警功能。
显示局部采用的是1602液晶显示器,运用独立式键盘实现重量、单价的调整和切换显示功能。
软件设计以C语言作为编程语言,采用模块化编程思想,在Keil uVision开发环境下编写应用程序,结合硬件电路做整体调试,最终实现了所设计功能。
整个系统构造简单、使用方便、功能齐全、精度高,具有一定的实用价值。
关键词:电子秤;单片机;1602液晶;独立键盘The Design of mercial Electronic ScalesABSTRACTIn our daily life,we usually measure somethings’wight.The accuracy of measurement seem to be very important.The reform in weighting technology is affecting our life. With the development of measurement technology and electronics,the traditional mechanical steelyard which we used previously are sifted out step by step.Because the problem which including inaccuracy、slow、valuation or easy to cheating can be resolved by electronic products.The design is based on programming of SCM,then it can transform products to be minitype、modularization and intelligentize,the technical function of products bee faster、more accurate and more reliable.The design for the control of 51 puters AT89S52 core, to achieve the basic control functions of electronic scales.measuring the weight exactly、displaying the weight and unit price exactly、displaying the total price exactly、displaying the unit price after adjusting the unit price、displaying the unit weight after adjusting the unit weight.the displaying way is base on 1602 LCD display.Stand-alone keyboard unit price and the weight adjustment.independent button control the changing which between the status.I select C language to be programme language,and pile the program in the condition of Keil uVision. The design adopt the modularization programming and debug the program bine to hardware circuit.I analyse the cause of error and resolving thought in designning process,and finish the basic functions of electronic scale. The system at weighing has also super-range alarm. The whole system is simple, easy to use, fully functional, high precision, with some Practical value.Key words:electronic scale; SCM; 1602LCD; single keyboard目录第1章绪论11.1 选题背景与意义11.2 电子秤的研究现状及开展趋势11.3 本设计的主要工作3第2章系统方案设计32.1电子秤的设计要求42.2 系统工作原理42.3 系统方案选择42.4 各功能模块的分析与选型52.4.1 单片机的选择62.4.2 按键的选择72.4.3 输出模块的选择72.4.4 报警模块的选择82.5 编程语言及开发工具选择82.5.1 编程语言的选择82.5.2 开发环境的选择92.6 本章小结9第3章系统软件设计103.1 AT89S52的介绍103.2 主程序设计133.2.1 函数声名以及变量定义133.2.2 主程序设计思想143.3 按键处理程序153.3.1 按键介绍153.3.2 按键设计173.4 显示子程序设计183.4.1 1602液晶简介183.4.2 液晶显示子程序233.5 报警子程序设计263.6 本章小结27第4章程序调试274.1 程序编译274.2 调试过程304.3 调试中出现的问题及解决方法314.4 调试结果324.5 本章小结33第5章结论33致34参考文献34附录A 外文翻译-原文局部35附录B 外文翻译-译文局部41附录C 电子秤源程序45第1章绪论1.1选题背景与意义电子秤是日常生活中常用的电子衡器,广泛应用于超市、大中型商场、物流配送中心。
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数字电子称的设计摘要随着时代科技的迅猛发展,微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。
常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化,并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统,使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。
做为重量测量仪器,智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确,测量速度快,易于实时测量和监控的巨大优点,并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称,成为测量领域的主流产品。
本文设计的电子秤以单片机为主要部件,用汇编语言进行软件设计,硬件则以半桥传感器为主,测量0~19.99Kg电子秤,随时可改变上限阈值,并达到阈值报警的功能。
本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用单臂电桥测量原理,通过对电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,将电压量纲(V)改为重量纲(g)即成为一台原始电子秤。
其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。
电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,本设计采用单臂电桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。
ADC0809 A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,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关键词:单臂电桥;AD转换;LEDThat the design of digital electronicsAbstractIn this paper, the design of the electronic scale to single-chip microcomputer as the main components, with assembly language for software design, hardware-based sensors with half-bridge, measuring 0 ~ 19.99Kg electronic scale, at any time can change the upper limit threshold, and to achieve the alarm threshold function. This course is designed for single-chip electronic scale as the main components, the use of Wheatstone bridge measuring principle, the output voltage of the circuit and the standard weight of a linear relationship, the establishment of a specific mathematical model, the dimensionless voltage (V) changed Weight Class (g) becomes a primitive electronic scales. Measuring circuit in which the most important components is the resistance strain sensor. Resistance strain sensor is the most widely used sensors in a, the design uses a Wheatstone bridge measurement circuit, the system error resulting from a smaller, more accurate output data. ADC0809 A / D conversion is the analog signal into digital signal for analog-to-digital conversion, digital signal and then transmitted to the display circuit, and the final circuit from the display shows the measurement resultsKeywords: Wheatstone bridge; AD conversion; LED目录中文摘要 0英文摘要 01. 总体方案设计 (1)2.硬件电路设计 (2)2.1 传感器的选择 (2)2.1.1 电阻应变式传感器的组成以及原理 (2)2.1.2 电阻应变式传感器的测量电路 (3)2.2 ADC0809 A/D转换器 (3)2.3 ADC0809的内部逻辑结构: (4)2.3.1引脚结构: (4)2.3.2 ADC0809应用说明: (6)2.4 LED显示电路设计 (6)2.4.1 LED显示器结构与原理 (6)2.4.2 LED显示器与显示方式 (6)2.5 报警电路的设计 (7)3.软件设计 (8)3.1监控程序的设计 (8)3.2数据处理子程序的设计 (8)3.2.1 数据采集子程序的设计 (8)3.2.2系数调整 (9)3.2.3 数据处理子程序的设计 (9)3.4 显示子程序的设计 (11)4. 调试分析 (12)4.1调试系统简介 (12)4.2 调试故障及原因分析 (13)5.结论及进一步设想 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录1 电路原理图 (18)附录2 程序清单 (17)数字电子称的设计1. 总体方案设计本设计由以下四部分组成:电阻应变传感器、信号放大系统、模数转换系统、显示器。
其原理图如下所示。
测量过程是把被测物体的重量通过传感器将重量信号转化为电压信号输出,放大系统把来自传感且微弱信号放大,放大后的电压信号经过模数转换把模拟量转换成数字量,数字量通过数字显示器显示重量。
传感器的测量电路我们选用单臂电桥测量电路,应变电阻作为桥臂电阻接在电桥电路中。
无压力时,电桥平衡,输出电压为零;有压力时,电桥的桥臂电阻值发生变化,电桥失去平衡,有相应电压输出。
图1 基于LED 显示的电子秤基本组成框图 8051 单片机放大电路ADC0809压力传感器LED 显示8155键盘报警电路待测重量2.硬件电路设计2.1 传感器的选择2.1.1 电阻应变式传感器的组成以及原理电阻应变式传感器是将被测量的力,通过它产生的金属弹性变形转换成电阻变化的元件。
由电阻应变片和测量线路两部分组成。
常用的电阻应变片有两种:电阻丝应变片和半导体应变片,本设计中采用的是电阻丝应变片,为获得高电阻值,电阻丝排成网状,并贴在绝缘的基片上,电阻丝两端引出导线,线栅上面粘有覆盖层,起保护作用。
电阻应变片也会有误差,产生的因素很多,所以测量时我们一定要注意,其中温度的影响最重要,环境温度影响电阻值变化的原因主要是:A.电阻丝温度系数引起的。
B.电阻丝与被测元件材料的线膨胀系数的不同引起的。
对于因温度变化对桥接零点和输出,灵敏度的影响,即使采用同一批应变片,也会因应变片之间稍有温度特性之差而引起误差,所以对要求精度较高的传感器,必须进行温度补偿,解决的方法是在被粘贴的基片上采用适当温度系数的自动补偿片,并从外部对它加以适当的补偿。
非线性误差是传感器特性中最重要的一点。
产生非线性误差的原因很多,一般来说主要是由结构设计决定,通过线性补偿,也可得到改善。
滞后和蠕变是关于应变片及粘合剂的误差。
由于粘合剂为高分子材料,其特性随温度变化较大,所以称重传感器必须在规定的温度范围内使用。
图2 应变式传感器安装示意图单臂电桥测量电路中,将一个应变片接入电桥对边,当应变片初始阻值:R1=R2=R 3=R 4,其变化值ΔR 1=ΔR 2=ΔR 3=ΔR 4时,其桥路输出电压U out =KE ε/4。
本设计采用L —PSIII 型电阻应变式传感器2.1.2 电阻应变式传感器的测量电路常规的电阻应变片K 值很小,约为2,机械应变度约为0.000001—0.001,所以,电阻应变片的电阻变化范围为0.0005—0.1欧姆。
所以测量电路应当能精确测量出很小的电阻变化,在电阻应变传感器中做常用的是桥式测量电路。
桥式测量电路有四个电阻,其中任何一个都可以是电阻应变片电阻,电桥的一个对角线接入工作电压U ,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,或则就有电压输出,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。
测量电路是电子秤设计电路中是一个重要的环节,我们在制作的过程中应尽量选择好元件,调整好测量的范围的精确度,以避免减小测量数据的误差。
350350R2350R3350R4350-4V32184U1:A4227G+4VRV11k图 3 单臂电桥测量电桥图它由电阻应变片电阻R1、R2、R3、R4组成测量电桥,R 1=R 2=R 3=R 4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右,测量电桥的电源由稳压电源U in 供给。
将差动放大器调零,合上电源开关,调节电桥平衡电位RW1,使数显表显示0.00V 。
将10只标准砝码全部置于传感器的托盘上,调节电位器RW3(增益即满量程调节)使数显表显示为0.200V(2V 档测量)或-0.200V 。
拿去托盘上的所有砝码,调节电位器R W4(零位调节)使数显表显示为0.0000V 。
重复2、3步骤的标定过程,一直到精确为止,把电压量纲V 改为重量纲g ,就可以称重。
成为一台原始的电子秤。
2.2 ADC0809 A/D 转换器ADC0809是带有8位A/D 转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS 组件。
它是逐次逼近式A/D 转换器,可以和单片机直接接口。
2.3 ADC0809的内部逻辑结构:由上图可知,ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。
多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用A/D转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
2.3.1引脚结构:放大电路IN0-IN7:8条模拟量输入通道ADC0809对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是0-5V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。
地址输入和控制线:4条ALE为地址锁存允许输入线,高电平有效。
当ALE线为高电平时,地址锁存与译码器将A,B,C三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。