应用传感器设计电子秤
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。
基于电阻应变片式传感器的电子秤设计
基于电阻应变片式传感器的电子秤设计摘要：给出了采用STM32F103ZET6单片机作为微控制器，结合电阻应变片式传感器、A/D转换器、开关、液晶触摸屏等部分设计的一种简易电子秤的实现方法，可以实现称重，称重后的金额计算以及多金额时金额的累加计算等功能，程序内部附带算术计算器。
本电子秤具有体积小、成本低、精确度和可靠性高等特点。
关键词：传感器；单片机；STM32F103ZET6；电子秤Abstract: STM32F103ZET6 is presented as A micro controller, combined with theresistance strain chip sensor, A/D converter, switch, LCD touch screen and other part of the design of A simple method to realize the electronic scale, can realize the weighing, after weighing more than the amount of calculation, and the amount accumulative calculation of the function, such as within the program comes with arithmetic calculator. This electronic scale is small volume, low cost, high accuracy and reliability, etc.Key words: sensor; Single chip microcomputer; STM32F103ZET6; Electronic scale1系统方案 (4)1.1内部核心论证与选择 (4)1.2 称重传感器的论证与选择 (4)1.3 输入与输出模块的选择 (4)2系统理论分析与计算 (5)2.1 系统总设计 (5)2.2 简易电子秤工作原理 (5)2.3 四臂全桥放大电路的原理分析与计算 (5)3电路与程序设计 (5)3.1电路的设计 (5)3.1.1控制部分电路 (6)3.1.2传感器模块 (6)3.1.3转化电路 (6)3.1.4降压模块 (7)3.1.5显示与输入模块 (7)3.2程序的设计 (8)3.2.1程序工作原理的简介 (8)3.2.2主程序流程图 (8)4测试方案与测试结果 (10)4.1测试方案 (10)4.2 测试条件与仪器 (10)4.3 测试结果及分析 (10)4.3.1测试结果(数据) (10)4.3.2测试分析与结论 (10)结语 (11)0 引言称重装置目前已经普遍应用到国民经济的各个领域，并且对称重仪表的要求也越来越高，例如仪表要求具有更高的抗干扰能力和更高的精度[1]，早期电子秤一般是通过模拟电路来实现的，随着电子技术的发展和数字芯片价格的逐渐降低，模拟控制已经慢慢被数字控制替代，而电子秤设计的模式也大多转变为以处理器为核心的模式，其精度与可靠性也都有明显的提高[2]。
基于电阻应变式传感器的电子秤设计
摘要电阻应变式传感器是根据应变原理，通过应变片和弹性元件将机械构件的应变或应力转换为电阻的微小变化再进行电量测量的装置。
电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。
应变式传感器具有以下优点：（1）测量范围宽、精度高，如测量力可达10-1～106N、0.05% F.S，测量压力可达10～1011Pa、0.1% F.S，测量应变可达με～kμε级；（2）动态响应好，一般电阻应变片响应时间为10-7s，半导体式应变片响应时间达10-11s；（3）结构简单，使用方便，体积小，重量轻；品种多，价格低，耐恶劣环境，易于集成化和智能化。
电阻应变片传感器通过调节放大器的放大倍数，并采用A/D转换器，通过A/D转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号，传送到显示电路，最后由显示电路显示数据。
这种电子秤具有精确度高，操作简单，性能稳定，价格低廉，成本低，制作简单等优点。
关键字：电子秤、电子应变片、A/D转换器，显示电路LED。
目录摘要 (I)目录 (II)前言 (1)第1 章绪论 (2)1.1 课题意义 (2)1.2课题方案 (2)第2章测量电路 (3)2.1 应变式传感器的工作原理 (3)2.2 电阻应变片的特性 (4)2.2.1 电阻应变片 (4)2.2.2 横向效应 (5)2.2.3 应变片的温度误差及补偿 (6)2.3电阻应变式传感器的测量电路 (8)2.3.1 直流电桥 (8)2.3.2 交流电桥 (11)第3章应变传感器的应用 (13)3.1 柱(筒)式力传感器 (13)3.2 膜片式压力传感器 (13)第4章差动放大电路 (15)4.1仪表仪器放大器的选择 (15)4.2 差动放大电路图： (16)4.3 A/D转换 (16)4.4 A/D转换器的选择 (17)4.5 电压表部分电路图应用 (17)第5章用电阻片构成的电子秤 (19)总结 (21)参考文献 (22)前言本文简述的是由电阻应变片式传感器组成的电子秤。
电子称的设计传感器
燕山大学课程设计说明书题目：电子秤的设计学院（系）：电气工程学院年级专业： 12级学号：学生姓名：指导教师：教师职称：燕山大学《传感器原理与设计》课程设计任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：仪器科学与工程系说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2014年 12月 12日摘要称重技术是日常生活不可获缺的技术，随着科学技术的发展，称重技术和称重装置也获得了广泛的发展。
基于电阻应变传感器的电子称以其制作简单、成本低、量程大、精度高等优点，得到了广泛的应用和发展。
电阻应变式传感器是以电阻应变效应为基本原理的。
它由、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。
弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变计一起变形。
电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化，从而可以测量力、扭矩、位移等多种物理量。
本文介绍了一种基于电阻应变式的称重传感器的电子秤的设计，其中包括惠斯通全桥电路的设计和搭建、OP07组成的放大电路的设计、AD7705组成的模数转换电路以及转换后数字采集和显示的实现。
详细叙述了该称重传感器的参数设计，并验证其可行性。
关键字：传感器、电阻应变、差动电桥、放大电路、AD转换目录第1章概论1.1调研的意义课题背景电子称重技术是从50年代中期电子技术深入到衡器的辅助测量技术，从60年代初出现了机电结合电子衡器开始，迅速发展成为一门新兴技术，它是集传感器技术、微电子技术、计算机控制及测试技术、机械制造自动化技术为一体的综合技术，是现代称重计量和控制系统工程的重要技术基础。
应用电子称重技术开发的电子称重系统具有广阔的领域和较强的渗透性。
调研意义在我们生活中经常都需要测量物体的重量，于是就用到称。
随着计量技术和电子技术的发展，纯机械结构的杆秤、台称、磅秤等称量装置逐步被淘汰。
电子称量装置如电子称、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。
传感器电子秤实训报告
一、实训背景随着科技的飞速发展，传感器技术在我国得到了广泛的应用。
电子秤作为一种重要的称重设备，在工业、商业、医疗等领域发挥着至关重要的作用。
本次实训旨在通过设计和制作一个基于传感器的电子秤，深入了解传感器的工作原理，掌握电子秤的设计与制作方法，提高动手实践能力。
二、实训目的1. 熟悉传感器的工作原理和性能指标；2. 掌握电子秤的设计与制作方法；3. 培养团队合作精神和动手实践能力；4. 提高电子秤的调试和维修能力。
三、实训内容1. 传感器选型与电路设计本实训选用压力传感器作为称重元件，其主要性能指标如下：- 测量范围：0-10kg- 灵敏度：2.0mV/V- 线性度：±0.5%- 零点漂移：±0.5mg根据传感器性能指标，设计电路如图1所示。
电路主要由压力传感器、放大电路、A/D转换器、微处理器、显示屏和按键组成。
2. 电路制作与调试（1）制作电路板：按照电路图焊接电路板，注意元器件的安装位置和焊接质量。
（2）调试电路：首先检查电路连接是否正确，然后进行以下调试：- 调试放大电路：调整放大电路的增益，使输出信号满足A/D转换器的输入范围。
- 调试A/D转换器：调整A/D转换器的参考电压，确保转换精度。
- 调试微处理器：编写程序，实现数据采集、处理和显示等功能。
3. 软件设计（1）编写程序：使用C语言编写程序，实现以下功能：- 数据采集：采集传感器输出的模拟信号，并转换为数字信号。
- 数据处理：对采集到的数据进行滤波、放大等处理。
- 显示：将处理后的数据显示在LCD屏上。
- 按键控制：实现按键功能，如清零、单位切换等。
（2）功能演示：通过按键控制，实现以下功能：- 显示重量：实时显示当前重量。
- 清零：清空当前重量数据。
- 单位切换：切换重量单位，如克、千克等。
四、实训结果与分析1. 实训结果经过设计和制作，成功实现了一个基于传感器的电子秤，其性能指标如下：- 测量范围：0-10kg- 精度：±0.5%- 显示分辨率：0.1kg2. 结果分析（1）电路设计合理，元器件选型合适，电路性能稳定。
传感器课程设计报告---数显电子秤
传感器课程设计报告---数显电子秤摘要本实验采用称重传感器(Scale Sensor)以及其他电学元件，经过程序控制，建立数显电子秤系统。
实验主要完成以下工作: 建立系统原理模型，确定系统工作实际要求，设计系统结构；确定芯片及元件；编写程序，完成计量显示功能；实现自动量程运算功能；实现外设接口总线功能，完成计量控制；测试并调试系统。
实验在51单片机应用基础上，运用C语言和Assembly语言，结合多特性器件的结构特点，实现文字、按键、秤台的控制功能，实现了从量程设定到精确测量、计算的全功能数显电子秤系统。
关键词：称重传感器、51单片机、C语言、Assembly1、系统原理本项目属于单片机控制技术在电子秤系统中的应用。
根据需要，本系统由单片机51原件，LCD显示屏，称重传感器及按键，等成分组成。
该系统采用无极性常量电流技术，穿过称重传感器的电阻，当物品放在传感器上时，常量电流会变化，而51 单片机通过AD转换，将这种变化转化为数字量，将该电压输入51单片机，得到实时重量指示。
单片机利用程序，还可以完成计量的功能，以及校准的功能，以及精确的数显计量结果。
2、工作要求根据系统原理，本实验的工作要求有：(1) 确定系统电路结构，并进行原理设计;(2)为实现测量功能，确定称重传感器，设计确定AD转换电路，与AD转换模块实现量程设定；(3)编程51单片机实现从空载重量测量，量程设定，重量计量，及数显等功能；(4)完成系统的调整与调试等工作。
3、系统仿真分析本文采用keil仿真器，仿真数显电子秤系统。
采用51芯片，将称重传感器、LCD显示屏等外设连接在51单片机上，在keil软件中，建立对应文件，完成数显电子秤程序的编写、修改、运行。
仿真中根据程序，绘制数显电子秤系统工作流程图，结合系统原理，完成系统中称重传感器、51单片机、LCD等设备及功能模块之间控制同步操作，即从空载重量测量，量程设定，重量计量，及数显等功能，最后经过合理的设计，得到精确的数显结果。
毕业设计-基于压力传感器的可计算价格电子秤
2016-年小学期单片机设计实验报告
题目：基于压力传感器的可计算价格电子秤
班级：
班内序号：
实验组号：
学生姓名：
指导教师：
期中检查
教师评语
指导教师签字：
年月日
基于压力传感器的可计算价格电子秤
实验摘要
本次我们制作的基于压力传感器的可计算价格电子秤具有如下功能：1.显示物体的质量；2.输入物品的单价；3.根据输入的单价及质量计算总价格。在器件的选择上，微控制器采用了Microchip公司的PIC16F877A，核心器件采用压力传感器。在具体实现过程中，重物的压力使压力传感器产生模拟电信号，将模拟电信号通过PORTA0端口输入给PIC16F877A,并进行数模转换；用PORTA1-PORTA3作为数字输出端口控制显示屏的使能；用PORTB作为数字输入端口，连接4*4键盘输入重物的单价；PORTC作为数字输出端口连接液晶屏，显示重物的种类，单价和总价。D显示屏显示重物的重量、单价、以及计算后的总价。显示屏的输出不仅要用8条地址线传输输出输入内容，还要利用其RS、RW、E三个端口控制其输入输出。因为传输的内容有可能是数据也有可能是指令，所以先要用RS来设定传输的内容；LCD液晶屏之间是双向传输的，所以要用RW来决定LCD的输入输出；最后的E相当于使能端，决定何时传输内容。在此程序中，LCD屏只用来输出，所以可以将RW直接接地，而RS、E要连接对应的端口。
测控电路课程设计之电子称设计
测控电路课程设计之电子秤的设计一、设计任务1、题目：电子秤的设计1．确定结构电子秤由传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及显示器等五部分组成，其原理框图如指导书图4所示。
2．设计技术指标如下：1）量程为0～1.999Kg ，2）传感器可采用悬臂梁式的称重传感器（悬臂梁上贴有应变片）。
3） 显示电路采用213为A/D 转换电路、共阴级数码管。
2、设计任务1）选择传感器2）设计传感器测量电路：通常用电桥测量电路。
3）放大电路设计由于传感器测量范围是0～2Kg ，假定选择的某款传感器的灵敏度为1mV/V 、工作电压为10V ，那么其输出信号只有0-10mV 左右；而A/D 转换的输入应为0-1.999Kg ，当量为1mV/g ，因此要求放大倍数约为200倍，一般采用两级放大器。
另外，在电路设计过程，应考虑电路抗干扰环节、稳定性。
选择低失调电压、低漂移、高稳定、经济性的芯片。
最后，电路中还应有调零和调增益的环节，才能保证电子秤没有称重时显示零读数，称重时读数正确反映被秤重量。
4）模数转换及显示系统A/D 转换器可选择MC14433，也可另选。
4）供电电源：设计一个可满足本设计需求的电源。
二、设计方案1、电子秤的主要组成电子秤由传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及显示器等五部分组成，其原理框图如图4所示。
图4电子秤组成框图传感器将被测物体的重量转换成电压信号输出，放大系统把来自传感器的微弱信号放大，放大后的信号经过模数转换把模拟数字量，数字量通过数字显示器显示重量。
2、方案的选用方案一：采用应变式电阻称重传感器，将被测物体的重量转换成电压信号输出，然后采用AD620差动电路放大器把来自传感器的微弱信号放大，然后将放大后的信号经过MC14433模数转换器转换成数字量，最后经过动态扫描将数字量通过数码管显示出来，显示出来的数字就是被测物体的重量。
方案二：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。
电阻应变式传感器的电子秤设计
关键 词 ： 电阻式传感器 ；电子秤 ； ＡＴ ８ ９ Ｃ ５ １ 中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ２ １ ２ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ ２ ４ ３ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ０ １ ７ ４ １ ４
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｓ ｃ ａ ｅ ｌ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ
１ 电子 秤 的设 计 方 案
本 电子秤 主要 由以下 ５部 分组 成 ： 传 感 器 电路 、
放大 电路 、 Ａ／ Ｄ 转 换 电路 、 单 片 机 和 液 晶显 示 电路 ， 如图 ｌ 所示 。
传 感
器 电
型秤 的需 求越来 越 大 。早期 电子秤 一般是 通过 模 拟 电路 来 实现 的 ， 随 着 电子技 术 的发 展 和 数 字 芯 片价 格 的逐渐 降低 ， 模 拟控制 已经慢慢 被 数字控 制 替代 ， 第ｌ ３卷 第 ４期 ２０ １ ４年 ８月 常
州
信
息
职
业
技
术
学
院
学
报
Ｖ０ １ ． １ ３ ＮＯ． ４ Ａｕ ｇ ２ ０１ ４
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆＣｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕＶｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＩ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
ｙ Ｗ砷 ： ｓ ｒ ｔ ａ ｎ ｉ ｇ ａ ｕ ｇ ｅ ｔ ｙ ｐ ｅ ｒ ｔ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ； ｅ ｌ ｅ ｃ ｒ ｔ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ； ＡＴ ８ ９ Ｃ５ １
０ 引 言
随着 社会 的 发展 ， 家庭 和个 人 对 各 种 便 携式 小
《传感器原理及应用》基于压力传感器的电子秤设计实验报告
《传感器原理及应用》基于压力传感器的电子秤
设计实验报告
1.实验功能要求
压力传感器把压力信号转换为电信号，经放大器处理，通过HX711在数码管显示压力数据在数码管。
2.实验所用传感器原理
原理：
上下表面各有一个应变片，每个应变片内有两个压力电阻，四个电阻组成全桥式电路（提高测量精度）。
将应变片粘贴到受力的力敏型弹性元件上，当弹性元件受力产生变形时，应变片产生相应的应变，转化成电阻变化。
如右图所示电桥电路，力引起的电阻变化将转换为测量电路的电压变化，通过测量输出电压的数值，再通过换算即可得到所测量物体的重量。
3.实验电路
4.实验过程
将电子秤大致能划分为三大部分，数据采集模块、控制器模块和人机交互界面模块。
其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D 转换部分组成。
转换后的数字信号送给控制器处理，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。
此外添加了一个过载、欠量报警提示的特殊功能。
5.
6.如图2-1（上图为本系统的设计图）
为了方便程序调试和提高可靠性，程序设计采用自上而下、模块化、结构化的程序设计方法，把总的编程过程逐步细分，分解成一个个功能模块，每个功能模块相互独立，每个模块都能完成一个明确的任务，实现某
个具体的功能。
本设计按任务模块划分的程序主要有初始化程序、主程序，A/D转换子程序、显示子程序、键盘处理子程序。
电子秤设计报告范文
电子秤设计报告范文一、简介电子秤是通过电子传感器测量物体质量的一种设备。
随着科技的发展，电子秤取代了传统的机械秤，具有精确、方便、智能等特点。
本次设计旨在研究电子秤的工作原理、设计思路以及实际应用。
二、工作原理电子秤的工作原理主要是利用电子传感器测量物体受力的变化。
当物体放置在电子秤上时，物体的重力作用在电子传感器上产生变化，传感器输出的电信号经过放大、滤波等处理后转化为数字信号，根据这些信号计算出物体的质量，并在显示屏上显示出来。
三、设计思路1.电子传感器选择：我们采用了压力传感器作为电子秤的重要组成部分。
压力传感器能够准确地感知物体施加在其上面的力，是一种较为常见的传感器。
2. 单片机选择：我们选用了Atmega328P单片机作为主控芯片。
Atmega328P具有较强的处理能力和广泛的应用范围，能够满足电子秤的计算和控制需求。
3.显示模块：我们选择了数码管显示模块作为电子秤的显示装置。
数码管显示简单明了，便于用户观察。
4.电源电路：电子秤需要稳定的电源供电。
我们设计了一个直流稳压电源电路，保证电子秤的正常运行。
五、设计步骤1.搭建电子秤平台：设计一个结构稳定的平台，并安装压力传感器在其下方。
2.连接电路：将压力传感器与单片机连接，并接入电源电路和数码管显示模块。
3.编写程序：利用C语言编写单片机的程序，实现电子秤的各项功能，如AD转换、数据处理、结果显示等。
六、实际应用七、结论本次设计成功实现了一个简单的电子秤，通过压力传感器、单片机和数码管的协作，能够准确测量物体的质量。
电子秤的设计思路和步骤简单明了，且应用广泛，有良好的实际应用前景。
基于电阻应变式传感器电子秤毕业设计
学院毕业设计简易电子秤的设计专业电气自动化技术学生姓名班级学号指导教师完成日期 2０10.12.3０明达职业技术学院毕业设计(论文）任务书机电工程系电气自动化专业班级姓名学号目录摘要.．.．..．..........．.....．...．........．......．.．..．........．．．1第一章绪论．......．........．...．...．．.．......．.........．．．...．........．．１1.1控制对象的介绍..．..．．.．.......．.....．..．...．..．...．...．． (1)１.２ＰLＣ的简介....．....．.．.．..．..．...．．．．..．．.....．．..．..．．...．． (2)第二章总体设计．..．...．...．.．．．..．..．.．..．．..．........．．..．..．.....．..．４2．1 控制要求....．.．..．．...．........．．．.....．..．.．．．．..．....．..．.....．４2.2 顺序功能图．........．..........．..........．......．．....．.......．..4第三章大小球分离机的PＬＣ控制的硬件组成...........．．．.....．.....．.６3．1 大小球分离机的原理图....．..．．........．..．．．．..．.．..．.. (6)3.2 大小球分离机的外部接线图.........．．......．....．....．....．...．.６3.3 输入/输出元件的地址分配.....．.．..．.．...．..．.．．．．.．.....．....．．７第四章大小球分离机的ＰLＣ控制的软件组成．.．．．.................． (8)4.1梯形图的设计．..．.....．．......．......．...........．．.....．．....．..．8４．2 程序分析.．..．.........．.．．.....．....．...．.．．.．．..．.．.．..．. (9)小结．．.......．.．.....．..．..．.....．．...．......．..........．..．...．.．．......１2参考文献..．....... ...．..．.........．.．....．..．......．...．...．....．..．1２致谢......．．．.....．.．．....．.............．.．．.．.．..．..．．．......．.．..13大小球分离机的自动控制系统的设计作者:[摘要] 随着经济不断发展,人们的生活水平不断提高，将ＰLＣ应用到分离机的电气控制系统,可实现分离机的自动化控制，降低系统的运行费用。
基于电阻应变片式传感器的电子秤设计
基于电阻应变片式传感器的电子秤设计在电子秤系统设计中,主要需要设计电子秤的软硬件电路,并且需要做好软硬件调试工作,最后进行称重测试｡硬件部分主要核心为51单片机,在试验当中使用stc89S152作为控制单片机对数据处理进行控制,数据采集过程中通过放大电路进行放大,使用24位ad芯片hx711进行模数转换,转化工作结束之后,再在单片机当中进行处理,通过LCD12864对其数据进行显示｡最后达到的要求是如果称重范围是在5到500克,如果重量小于5克的时候,控制器称重误差不大于0.5克,如果称重重量在0-50十克以上的过程中控制其误差小于1克,这种电子秤具有可以数字显示､金额自动累加､自动计价､去皮､快速方便等诸多优点｡称重设备在国民经济发展过程中应用非常广泛,对称重设备的要求也逐步提高,比如说要求称重设备具有很高的精度和抗干扰能力,以前的电子秤一般情况下都是有模拟电路来进行实现的,伴随当前数字芯片发展的速度进一步加快,逐步开始取代模拟控制,电子设计过程中,逐步使用单片机为核心处理器｡这样可以让电子秤的可靠性和精度大大提高｡本文主要以电阻应变片为主要信号采集装置,以stc89s52为单片机对其进行控制,设计一款便携式智能电子设备｡1电阻应变片式电子秤的基本组成单元电子秤主要通过物体重力来对物体的质量进行确认,也可以对与质量相关的其他特征参数量的大小进行确认,基本组成单元有以下几个｡第一是承重传力复位系统,这套系统主要用于物体和转换元件之间进行机械传力,主要功能有承受物体的载荷､限位､减震､具有全桥结构等｡其次是称重传感器也就是将非电为量转化为电为量的传感器｡这种传感器需要确定输出量和输入量保持一致,线性效果较好,灵敏度较高,在称重过程中｡不会受到物体状态的影响,在较差的条件下,也能具有很好的稳定性｡第三是测量显示和数据输出载荷测量装置,这种装置主要包含了电子线路,比如说调节器､补偿元件､转换模模块､放大器以及一些指示部件｡1.1系统总体设计分析本系统当中主要有数据显示､放大转换､测量控制､键盘､电池等多部分组成,以下为设计总框图｡1.2电阻应变片式电子秤的基本工作设计原理如果物体被放到称重平台上,电阻应变片传感器就会出现一定的形变而传感器会将这些力效应转化为电效应,也就是随着重力的变化依照被测物体的重力变化形成一个模拟电信号,这个信号相当微弱,经过滤波放大之后,再通过ad转换,可以将其转化为数字信号,最后通过mcu对其进行处理,简单说来就是mcu实时扫描各功能开关和键盘,依照键盘输入情况以及功能开关的状态进行分析和判断,读取重量数据,利用软件程序对算法进行控制,最后在液晶屏上显示结果｡本次研究的电阻式应变片,传感器特点鲜明,优势明显,频率响应好,结构小巧,精度较高,应用和测量范围广,使用方便,可以适应很复杂的环境,在强磁场､高温高压等条件下均可使用,很适合进行自动化测量｡2.1A/D转换器分析ad转换模块在整个系统当中扮演着最重要的角色,hx711芯片是一种专门针对电子秤而研发的高精度24位ad转换模块,和其他芯片相比,各种芯片不单单能够让电子秤的整体成本大大降低,还能让整机的可靠性和性能大大提高｡芯片和后端的mcu的编程和接口都相对较简单,控制信号都通过管脚进行驱动,不需要对芯片进行扩展配置编程,可以任意选择a通道或b通道作为数据读取通道,在低噪音条件下,可以与放大器相连,通道a的可编程增益达到了64位或者128位,满额度差分输入信号幅度分别是±40,和±20毫伏,通道b具有一个固定的23位增益,可以检测系统参数,芯片内部还有稳压电源,可以直接给芯片的ad转换器供电,也可以对外输出,所以系统板上不需要额外进行模拟电源的设置,芯片内的时钟震荡器不需要任何外接器件连接自动复位功能,大大简化了开机初始化过程｡2.2键盘处理电路设计因为电子秤需要对单价进行设置,所以需要设置十个数字键,另外还需要设置计价､去皮､删除､确认等诸多功能,以及系统需要的复位功能,共计17个按键｡键盘拓展方案通过矩阵键盘来实现,矩阵键盘的结构是将检测线分为两组,行线一组,列线一组｡把按键设置在行列线的交叉点上,如果键盘数量超过8的时候,就可以通过矩阵键盘来实现,与本设计实际情况相结合,16个按键通过4×4矩阵键盘,另外一个复位键通过独立键盘来实现｡2.3报警电路分设计如果被测物体的重量已经超过设计阈值的时候,可以通过单片机中的io控制蜂鸣器发出警报声,并且可以通过三极管连通led,使其闪烁报警｡3、电阻应变片式电子秤软件设计在设计过程中,软件的设计思路是充分将单片机控制的优势发挥出来,让称重过程中的一系列要求得以实现,使系统的可靠性提高,软件部分主要分成六个子程序模块,主要是主控制程序､报警程序､显示程序､键盘扫描控制程序､数据转换程序,主程序主要包含了系统初始化以及如何对子程序进行调用,ad转换程序主要是应用在系统运行的过程中将获取的传感器信号从模拟量变成数字量,并且输入到单片机要求的程序计算流程当中,数据转换程序主要是做数据转换的工作,键盘扫描主要对案件编码进行控制,依照编码获取键盘按下过程中的数值,并且将其存储到对应的存储单元当中,再依照相关功能进行处理,显示模块主要用于对数据进行显示,报警模块主要功能是实现当前数值和设定值的比较,如果超过设定值就需要报警,蜂鸣器发出报警声,报警灯闪烁｡基于电阻应变片进行电子秤设计具有使用简单､准确度高､灵活性好等特点,能够将传感器设备数字显示技术以及单片机控制技术集于一体｡具有很好的推广价值和应用价值,值得进行研究和分析｡。
应用传感器设计电子秤的结课论文
应用传感器设计电子秤的结课论文传感器是一种用于采集环境或机械系统信息的电子设备。
它们通常由传感器元件和电路组成，可以根据外部刺激或内部状态的变化来检测、识别、采集和处理信息。
近年来，随着物联网技术的发展，传感器已广泛应用于各个领域，如智能家居、工业自动化、汽车电子等。
在这些应用场景中，传感器不仅可以实现数据采集和传输，还可以通过算法和软件实现智能化控制。
本文将重点讨论传感器在电子秤方面的应用及其优势。
它们可以实现非接触式测量。
传感器通过感知外部环境或机械系统的物理参数来获取数据，而不需要与物体或机械系统直接接触。
这使得传感器在测量过程中具有较高的精度和稳定性，尤其适用于高速、高精度、高可靠性的场合。
相比之下，电子秤需要与物体或机械系统直接接触，测量过程中可能会受到摩擦、碰撞等因素的影响，从而影响测量精度。
另一个优势是传感器具有较强的环境适应性。
传感器在不同的环境条件下，如温度、湿度、光照、空气质量等，其性能会有所不同。
而电子秤受到环境因素的影响较大，可能会出现测量误差。
传感器通过内部结构和材料的优化，可以在不同的环境条件下保持稳定的性能，使其在各种工业现场或实验室环境中更具有竞争力。
具有较高的可编程性和灵活性。
通过编程，传感器可以实现复杂的算法和功能。
这使得传感器在各种应用场景中具有更高的适应性和扩展性。
相比之下，电子秤的编程和功能扩展相对较为有限。
还体现在其数据采集和传输方面。
传感器可以实时采集现场的物理参数数据，并通过无线或有线方式传输到远程终端或数据管理平台。
这使得数据的获取和处理更加便捷和高效。
电子秤需要测量完毕后再通过电缆或网络传输数据，存在一定的延迟和丢失数据的风险。
通过传感器与电子秤的结合，可以实现实时监测和控制物料的重量，避免过称或欠称的问题。
自动称重、计数、累计等功能，为生产、仓储、物流等环节提供更加精确和高效的解决方案。
应变式传感器电子称的设计
应变式传感器电子称的设计
应变式传感器电子秤的设计主要包含以下几个方面：
1. 应变传感器的选择：应变传感器是电子秤的核心部件，因此需要选择具有高灵敏度、高准确度、稳定性好、可靠性高的应变传感器。
2. 检测器的选择：检测器是用来监测应变传感器的输出信号的，需要选择高精度、高分辨率的检测器。
3. 信号放大器的设计：由于应变传感器的输出信号很小，需要通过信号放大器对信号进行放大，设计合适的放大器可以保证秤的准确性和稳定性。
4. 比例系数计算：比例系数是将传感器输出值转换成真实重量的关键参数，需要根据应变传感器的特性和外部装载情况进行计算。
5. 操作界面设计：应根据使用者的操作习惯，设计简洁易懂、清晰明了的操作界面。
6. 电路设计：电路设计要求电子秤具有高精度、稳定性好、反应速度快等特性，需要对电路进行优化和调整。
7. 程序设计：电子秤的程序需要实现比例系数计算、数据采集、信号处理、显示输出等功能。
总之，应变式传感器电子秤的设计需要考虑多个方面，其中应变传感器的选择和比例系数计算对秤的准确性影响最大，需要重点考虑和优化。
同时，还需要对电路和程序进行深入优化，确保秤的稳定性和操作性。
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应用传感器设计电子秤
名字：汤崚云学号： 1207000328班级：给排水3班
摘要：
科学技术的发展对称重技术提出了更高的要求，尤其是微处理技术和传感技术
的巨大进步，大大加速了这个进程。
目前，电子秤在商业销售中的使用已相当普遍，但在市场上仍广泛使用的电子秤又很大局限性。
这些电子秤面积的、成本高，又不便随身携带，而目前市场上流行的便携称又大都采用杆式称或以弹簧
压缩、拉伸不安性来实现计量的弹簧秤等，其计量误差大，又容易损坏，杆式称和
弹簧秤的计量器械将逐渐被淘汰。
因此，一种能够在未来更方便、更准确的普及
型电子秤的发展受到人们的重视，设计一种重量轻、计量准确、读书直观的民用
电子秤迫在眉睫。
本设计过程充分利用传感器的有关知识，利用霍尔式传感器设计的简单电子
秤很大程度上满足了此应用需求，并从简单电子秤的基本构造进一步了解大型电
子秤的构造原理。
关键词：
霍尔氏传感器、电子秤、传感器应用、差动放大器、 CSY传感器试验仪引
言：
传感器的定义是能感受规定的被测量，并按照一定的规律转化成可用输出信号
的器件或装置。
传感器起到信息收集、信息数据的转化作用。
本实验采用的是霍
尔氏传感器，利用霍尔传感器将被测物体的质量转化成电信号，由电信号与质量
间的线性关系从而得出被测物体的质量。
实验原理：
设计电子秤的基本原理是：不同质量的被测物，会引起传感器不同的反应，吧
这种反应通过特定的方法或电路转换为电流（或电压）。
一般情况下是利用它们
的线性变化关系，在被测物的质量与电流（或电压）之间建立起对应关系，测出电
流（或电压）值，从而就可以得到被测物的质量。
霍尔传感器是有两个产生梯度磁场的环形磁钢和位于梯度磁场中的霍尔元
件组成。
霍尔元件通过恒定电流时，霍尔电势的大小正比于磁场强度，当霍尔元
件在梯度磁场中上、下移动时，输出的霍尔电压U 取决于其在磁场中的位移量，所
以测得霍尔电压的大小便可获知霍尔元件的静位移。
若将一个圆盘（即称重平
台）和霍尔元件相连，就把霍尔元件的静位移和圆盘上的物体的质量对应起来，
也就是说把霍尔电压的大小和圆盘上的物体的质量对应起来，据此就可以设计一种电子秤。
B=f
（ x）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯. 公式一
UH=KHIsB⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
⋯⋯公式二
由公式可以看出电压 U 也是关于位移 x 的函数，不同质量的物体放在传感器
的托盘上所引起的位移是不同的，因而可以通过不同位移的所显示的电压值来确
定这个位移所代表的质量。
霍尔电压、位移、物体质量三者之间关系图
实验内容：
1)首先将差动放大器调零，用连线将差动放大器在正（+）负（—）、地短接。
将差动放大器的输出端与F/V 表的输入插口 Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮式F/V 表显示为零，关闭主、副电源。
调好后，增益旋钮可以动，但调零旋钮不可再动。
2)根据图 1 连线， W1、r 为电桥单位的直流电桥平衡网络的一部分。
装好
测微头与振动台吸合，并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。
+2V
差位放大器电压表
－
r
W1＋
图1
3)经指导老师检查无误后，开启主、副电源，调整W1使电压表指示为零。
4)上下旋动测微头各 3mm左右，每变化 0.5mm读取相应的电压值，并记入
到表 1 中，指出线性范围，求出霍尔片的位移与显示电压之间的线性关系。
表 1霍尔式传感器的直流激励特性数据
X(mm)-3.0-2.5-2.0-1.5 -1.0-0.50.00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 U(V)
5)卸掉测微头，调节 W1使电压表指示为零，将一个砝码放到托盘上，读
出显示电压，并填入表 2 中。
6)继续放一个砝码放到托盘上，读出显示电压，填入表 2 中。
共累计放5
个砝码到托盘上，将显示电压填入表 2 中。
表 2霍尔电子称实验数据
W(g)20.040.060.080.0100.0
U(v)
7)根据表 2 内的数据，求出砝码质量与显示电压读数之间的函数关系。
8)并根据步骤4中所得出的霍尔片位移与电压之间的线性关系结合步骤7
中所得出的砝码质量与电压之间的关系求得质量与电压之间的转换关系。
9)将待测物体放到托盘上，读出电压表显示数据。
10)根据步骤 8 中所得到的质量与电压之间的转换关系，由待测物体得到的
电压求出待测物体的质量。
11)将待测物体放到标准电子秤上称取物体质量，从而得到实验所设计的电
子秤的误差度。
实验数据：
表 1霍尔式传感器的直流激励特性数据
X(mm)-3-2-1-0.50123 U(V)-12.79-12.77-10.39-4.908.6213.5214.23
表 2霍尔电子称实验数据
W(g)20.040.060.080.0100.0 U(v) 2.48 4.897.068.9410.57
待测物体的实际质量： 13.65g
待测物体的测量电压： 1.97V
数据处理与实验结果：
根据表 1 可以得到下面的坐标图：
霍尔式传感器的直流激励特性数据
20
15
14.2314.23
13.52
11.6
10
8.62
V
/)5 4.79
U
(
压
00
电
-3 -2.5-2 -1.5 -1 -0.500.51 1.52 2.53
-5-4.9
-10-10.39
-12.79-12.78-12.77-12.75
-15
位移 (x)/mm
根据表2可以得出质量和电压之间的关系式：W=U/0.128⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯公式三
将待测物体的测量电压代入公式三中得到待测物体的测量质量为：15.39g 误差度为： 12.7%
结束语：
通过设计使我们更好地理解传感器的实际应用；
通通过本次设计使我们更全面地掌握各种测量电路的具体应用特点；
通过本次设计使我们在动手能力得到锻炼的同时充分发挥自己的创新潜能，充分调动我们的学习主动性，培养他们的创新能力。
参考文献：张彦纯《大学物理实验》北京：机械工业出版社2009 年。