多功能称重系统设计与仿真设计
毕业设计(论文)-智能称重系统设计
智能称重系统设计(陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程电子1204班,陕西汉中723000)指导教师:[摘要]介绍基于单片机STC89C52控制的一款智能电子秤,其中物体质量信息由重力传感器进行采集。
传感器将采集到的信息传送至单片机中,经过单片机处理,准确的在四位数码管显示屏上进行显示。
它具有置零,去皮功能。
物体的质量数值会和电子秤本身的称量范围数值进行比较,若超出了测量范围的最大值,系统就会执行报警程序。
本系统设计结构简单、精确度高、功能齐全、使用方便。
[关键词]单片机;重力传感器;智能电子秤Design of the Intelligence Electronic Scales ofMicrocontroller(Grade12,Class4,Major of Electronic Information Engineering,School of Physics and Electronic Information Engineering,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723000,Shaanxi)Tutor:[Abstract]Introduction based on single chip STC89C52 control of an intelligent electronic scales, wherein the object quality of the information collected by the gravity sensor. Sensor information collected will be sent to the microcontroller through the microcontroller processing, accurate display on four digital display. It has zero, tare function. Quality and value will be the object of electronic scales weighing range values themselves are compared, if the maximum value exceeds the measurement range, the alarm system will execute the program. The simple design structure, high precision, fully functional, easy to use.[Key words]Single chip ; Gravity sensor ; Intelligent electronic scales目录1绪论 (1)1.1称重技术和衡器的发展 (1)1.2电子秤的发展现状和发展趋势 (1)1.2.1发展现状 (1)1.2.2发展趋势 (2)1.3项目研究意义 (3)1.4功能描述 (3)2设计原理 (5)2.1系统的原理框图 (5)2.2系统模块简介 (5)3硬件设计 (7)3.1硬件方案 (7)3.2称重传感器 (7)3.3电子秤专用24位AD转换芯片HX711及其电路 (8)3.4单片机STC89C52及其电路 (10)3.5液晶屏电路 (11)3.6矩阵键盘电路 (14)3.7声光报警电路 (14)3.8电源电路 (15)4软件设计 (16)5仪器的误差及误差分配 (17)5.1仪器的误差来源 (17)5.1.1称量重力传感器的误差 (17)5.1.2电子设备的误差 (17)5.1.3机械承重系统的误差 (18)5.2仪器误差分配 (18)5.3仪器误差的计算方法 (18)6总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录A (23)附录B (28)附录C (32)附录D (33)1绪论质量是测量领域中的一个非常重要的参数,称重技术自古以来就被人们所重视。
称重系统设计方案
称重系统设计方案1. 引言称重系统是一种常见的用于测量物体重量的设备,广泛应用于仓储物流、生产制造、商业零售等领域。
本文将介绍一个称重系统的设计方案,包括硬件设备、软件实现及相关技术考虑。
本方案旨在实现精准、高效、可靠的称重功能,以满足不同场景下的需求。
2. 系统设计2.1 硬件设备称重系统的硬件设备主要包括传感器、称重平台、显示器和控制电路等组成部分。
1.传感器:传感器是称重系统中最关键的部件之一,用于测量物体的重量。
常见的传感器有压力传感器、应变传感器等。
在设计中,需要根据具体需求选择适合的传感器类型和规格。
2.称重平台:称重平台是放置待测物体的区域,通常采用坚固耐用的材料制作,以确保测量的准确性和稳定性。
3.显示器:显示器用于展示物体的重量信息,可以采用LED显示屏、液晶显示屏等,需考虑显示效果清晰、耐用等因素。
4.控制电路:控制电路用于实现传感器数据的采集和处理,通常包括模拟信号转换、数据放大和滤波等功能。
2.2 软件实现称重系统的软件实现主要包括数据采集与处理、界面设计和用户交互等方面。
1.数据采集与处理:通过控制电路采集到的模拟信号,需要进行模数转换并进行数字滤波、放大等处理,以得到准确的重量数据。
可以使用C/C++、Python等编程语言进行开发。
2.界面设计:界面设计是用户与称重系统进行交互的关键环节,需要清晰简洁、易于操作。
可以采用图形界面或命令行界面,根据具体需求进行设计。
3.用户交互:用户交互功能包括用户输入、数据显示和结果输出等,需要通过软件与硬件设备进行交互,以实现称重操作的完成。
2.3 技术考虑在设计称重系统时,需要考虑以下技术因素:1.精度:称重系统的精度是衡量其性能的重要指标,需要根据具体需求选择合适的传感器、控制电路和算法,以确保测量精度达到要求。
同时,需要考虑环境因素对测量结果的影响,如温度、湿度等。
2.可靠性:称重系统需要具备较高的可靠性,能够长时间稳定运行。
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。
多功能精准电子秤的设计与实现
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多功能精准 电子秤 的设计 与实现
De s i g n a n d I mp l e me n t a t i o n o f Mu l t i f u n c t i o n a l P r e c i s i o n El e c t r o n i c S c a l e s
孙莉 S U N L i
( 德 州 学 院机 电系 , 德州 2 5 3 0 2 3) ( D e p t . o f E l e c t r o m e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g o f D e z h o u U n i v e r s i t y , D e z h o u 2 5 3 0 2 3 , C h i n a )
摘要 : 本设 计的 电子秤采用防潮防水防屏 蔽等措施 , 该 电子秤具有 电压检 测功能, 当电压低 于正常工作 电压时 , L C D显示屏上低 压报警灯就会 亮起 , 电子秤 主要 由微控 制器、 传感器 、 显 示装 置三 大部分组成 , 本设计采 用的称重传感器是 电阻应 变片式 。
v o l t a g e d e t e c t i o n f u n c t i o n ,t h e l o w p r e s s u r e wa r n i n g l i g h t o f L C D d i s p l a y wi l l i l l u mi n a t e wh e n t h e v o l t a g e i s b e l o w t h e n o r ma l o p e r a t i n g
小型称重系统的设计
小型称重系统的设计硬件设计:1.选择合适的称重传感器:根据实际需求选择合适的称重传感器,常见的有压力传感器、电阻应变片传感器等。
要考虑到被称重物体的最大重量和精度要求,并保证传感器的稳定性和可靠性。
2.载体设计:设计合适的载体结构来支撑被称重物体。
载体应具有足够的强度和刚性,能够保证称重的准确性和稳定性。
3.电路设计:设计合理的电路来连接称重传感器和数据采集模块。
电路应包括放大电路、滤波电路等,以确保传感器信号的准确性和稳定性。
4.供电系统设计:选择合适的供电方式,可以使用电池供电,也可以使用交流电源供电。
同时,还需设计适合的电源管理电路,确保系统正常工作。
软件开发:1.数据采集与处理:设计合适的数据采集与处理算法,通过模数转换器将称重传感器的模拟信号转换为数字信号,并进行数据滤波、校准等处理,得到准确的重量数据。
2.用户界面设计:设计直观友好的用户界面,提供用户操作和监控界面。
可以采用触摸屏、按钮等形式,方便用户操作。
3.数据存储与传输:设计数据存储和传输模块,将称重数据存储到数据库或者云平台,方便用户查询和管理。
系统优化:1.精度校准:通过校准算法对传感器数据进行校准,提高称重系统的准确度。
2.故障检测与报警:设计故障检测模块,对传感器故障、电池低电量等异常情况进行检测,并及时进行报警提示,保障系统的可靠性和稳定性。
3.响应速度优化:针对实时性要求高的场景,优化数据采集与处理算法,提高系统的响应速度。
4.系统集成与扩展:根据实际需求,将称重系统与其他相关系统(如计量系统、数据监控系统等)进行集成,实现数据共享和功能扩展。
多功能电子称的设计
多功能电子称的设计
李亚 辉
河北蠡县计量测试所 河北 保定 0 7 1 4 0 0
摘要 :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 。 关键词: 电子称;工作原理 ;设计 ・ 本课题本着 电子 秤 向高精度 、高可靠方 向研 究,而 且向多种功能的方向发展的思想 , 主要对 电子秤 一些简单功 能进 行了研究 。主 要通过强大软 件功能实现 电子秤 自诊断 、 自 校正 、皮重 、净重显示等特种 功能、特殊 的 数据处理 功能、多种计算和数据处理功 能,以 满足多种 使用的要求 。 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。 所述的一种功 能较完 善的键盘接 口电路 ,它 还 具备 显示 接 口的 功 能 。8 2 7 9 芯 片作 为 通 用 接 口电路 ,一 方面 接受来 自键盘 的输 入数据 并进行预处理 ,另一方面实现对显示 数据的 管 理和 对 数 码 显 示 器 的 控 制 。
3 、智能 电子秤的软件设计
首 先 , 我 们 通 过 对 软 件 进 行 分 析 , 确 定 那些任务是 由软件 来完成 的。其次 ,智能电 子秤系统 中有 着大量的数据计算 ,各个模块 之 间进 行 信 息 传 递 , 我 们 必 须 数 据 类 型 和 结 构进行规划,对系统 内程序存储器 、R AM、 定时器/ 计数器和 中断源 的分配 。完成 以上工 作后我们就可 以进行编程 了。 3 . 1主程 序 设 计 我们采用 模块程序设计 技术来设计 电子 秤 的软件 系统, 根 据系 统功能, 我们将 软件划 分成若干个相对独立 的模块 . 为每 一个模块设 计程序 流程 图。软件程序 的主要任务有 :重 量 、单价、总价等参数 的显示;数据管理 ; 数 据 处 理 ; 数据 运 算 等 功 能 。 电 子秤 软 件 设 计 的 总 体 思 想 是 :根 据 预 先编制的程序对测量进 行控制,完成 自动诊 断 、 自动 清 零 、 自动 逻 辑 判 断 、 自动 存 取 数 据 完 成 重 量 的 测 试 ;搜 集 和 处 理 测 得 数 据 , 并通过对重量的测试,按各种参数之间关系, 经计算后 自动求 出一系 列有关未知参 数,如 重 量 、 单价 和 总 价 。 3 . 2系统 初 始 化 系统上 电后 ,对 系统进行初始 化。初始 化程序主要完成对 单片机 内专用寄存 器的设 定 ,单片机工作 方式及端 口的工作状 态的规 定、RA M 自检 、各标志位的设置、设置栈指 针 、 分 配 内 存 空 间 、设 定 计 数 器 / 定 时 器 的 工 作方式。 3 . 3 A / D转 换 结 果 处 理程 序 在智能 电子秤 控制系统 中,除 了控制单 元和执行单 元外 ,还必须有 反馈 环节 。在反 馈环节 中,最 重要 的就 是对数据 的采集 。本 文以A T 8 9 C5 2单 片机 为核 心 ,设计 一个 基 于 单 片机的数据采集系统 ,通过模拟 电压形式 输入系统 ,经双积分 A / D 转换器 I C L 7 1 0 9可 以采集 1 2路模拟量 ,精度 为 1 2位,并经多 次采样 ,通过滤波,取得更精确 的重量值。 3 . 4 键 盘 与 显 示 处理 程 序 我们 知道键盘和显示 是人与微机系统 打
动态配料称重控制系统的设计和实现
动态配料称重控制系统的设计和实现一、引言(约200字)二、动态配料称重控制系统的设计(约400字)1.系统需求分析在设计动态配料称重控制系统之前,首先需要对系统的需求进行详细分析。
根据生产线的要求,确定所需物料种类和配比比例。
同时,考虑到生产线的工作速度,要求系统能够实现快速、准确地完成物料的配料。
2.系统架构设计根据需求分析结果,设计动态配料称重控制系统的架构。
该系统主要分为两个部分:硬件系统和软件系统。
硬件系统主要包括传感器、称重仪表和控制器,用于实现对物料的称重;软件系统则负责实时监控和控制称重过程。
3.硬件设计根据系统架构设计,进行硬件系统的设计。
选择合适的传感器和称重仪表,并进行连接和布置。
同时,需要设计一个稳定、可靠的控制电路,确保称重过程的准确性和稳定性。
4.软件设计软件系统主要包括数据采集和处理模块、控制模块和界面模块。
数据采集和处理模块用于实时获得称重数据,并进行数据处理,比如滤波、去噪等。
控制模块负责根据配料要求控制传感器和称重仪表的工作,并实时调整相关参数。
界面模块则提供一个可视化的界面,方便用户进行操作和监控。
三、动态配料称重控制系统的实现(约400字)1.硬件实现根据硬件设计完成硬件系统的连接和调试工作。
确保传感器和称重仪表能够正常工作,并能够稳定地获得称重数据。
同时,对控制电路进行测试和优化,确保称重过程的准确性和稳定性。
2.软件实现根据软件设计完成软件系统的开发和调试。
保证数据采集和处理模块能够准确获取和处理称重数据,同时实现实时的数据显示和监控。
控制模块能够根据配料要求控制传感器和称重仪表的工作,实现准确的配比。
界面模块提供一个直观、友好的界面,方便用户进行操作和监控。
3.系统测试和优化完成系统的开发和调试后,对整个系统进行测试和优化。
通过与实际生产情况的比对,检查系统的准确性和稳定性,并根据测试结果进行优化。
确保系统在生产线上能够稳定、可靠地工作。
四、总结(约200字)本文对动态配料称重控制系统的设计和实现进行了详细的介绍。
称重系统方案
称重系统方案引言称重系统是一种用于测量物体质量的重要工具,广泛应用于物流、仓储、生产制造等行业。
为了实现准确、高效的称重操作,设计和搭建一个称重系统方案至关重要。
本文将介绍一个基于传感器技术的称重系统方案,包括硬件和软件的设计要点,并对其性能进行分析和评估。
硬件设计传感器选择称重系统的核心是传感器,它能够将物体的重量转换成电信号输出。
常见的传感器类型包括电阻应变式传感器、压电式传感器和电子称等。
根据应用需求和预算限制,我们选择了电阻应变式传感器。
该类型的传感器具有精度高、稳定性好等优点,适用于中小型物体的称重操作。
信号调理为了提高称重系统的精度和稳定性,传感器的输出信号需要进行调理。
在硬件设计中,我们将采用专用的信号调理电路,包括放大器、滤波器和模数转换器。
其中,放大器用于放大传感器的微弱信号,滤波器用于去除噪声和干扰,模数转换器用于将模拟信号转换成数字信号,以便于后续处理和显示。
控制模块称重系统的控制模块负责与传感器进行通信,并实现称重过程的控制和数据处理。
在硬件设计中,我们将使用微控制器作为控制模块。
微控制器具有体积小、功耗低和易于编程等优点,可满足称重系统的要求。
电源和外部接口为了保证称重系统的正常运行,我们需要提供稳定的电源,并设计合适的外部接口。
在硬件设计中,我们将采用直流电源,并为控制模块和传感器提供独立的电源供应。
同时,我们还将预留串口和网络接口,以便于与其他系统进行数据交互和远程监控。
软件设计实时数据采集在软件设计中,我们将使用微控制器配合传感器进行实时数据的采集。
通过配置定时器和中断服务程序,实现定时采集传感器的输出数据,并存储到内部存储器中。
在数据采集过程中,可以根据需求选择适当的采样率和分辨率,以平衡系统性能和存储容量。
数据处理和显示采集到的数据存储在内部存储器中后,需要进行进一步的处理和显示。
在软件设计中,我们将使用适当的算法对数据进行滤波、校准和单位转换等处理。
处理后的数据可以通过LCD显示屏或其他方式进行实时显示。
基于PLC的智能组合秤控制系统设计
基于PLC的智能组合秤控制系统设计1控制系统的总体结构方案1.1 智能组合秤的机械结构常规一般的组合秤的结构主要组成部分是一个由多个部件组成的复杂的机械系统,它们分别是:输入斗、主振动器、线振盘、缓存斗、称量斗、传感器、记忆斗和集料斗。
1.2 工作原理组合秤在整个生产流程中扮演着至关重要的角色,而产品包装机则是其中的关键组成部分。
在机器启动后,物料被送至组合式料斗[3]。
主振动机的振动使物料均匀地进入各管线。
经过管道的振动,物料被轻松地送入底部的缓冲器中。
当缓冲器门打开时,物料就可以被卸下来,然后进入底部的称重器中进行称重。
完成称重之后,称重器门又会打开,物料就会再次进入底部的记录器中。
当检测到料斗门关闭时,缓冲斗再次将物料送至料斗。
在称重过程中,在称重过程中,将称重过程与存储过程相结合,使称重过程达到最优。
这时,所选物料斗门开启,物料落入料斗中,最终成袋,完成包装[4]。
PLC被视为整体集成控制系统的关键部分,它能够从称量传感器获取的模拟信息,经由编写的程序和对应的数据进行分析,最终产生一种可靠的控制信息,从而驱动步进电机,实现对指定的料斗门的自动启动。
2智能组合秤的硬件设计2.1 系统整体电气结构设计结合现代称重控制系统的优缺点,本方案以PLC作为核心控制部件,采用主从式分布式控制和测量的基本理论知识,将分布式I/O、传感器、驱动器和执行器等设备连接成链式控制系统,实现组合称重[8]。
系统的电气结构工作图包括重量检测模块、A/D转换模块、料位检测、振机控制和步进电机控制系统。
系统由多个关键组件组成,包括PLC系统核心控制器、称重传感器、步进电机控制系统、光电传感器、主振动器和直线振动器,以及料位检测装置和料位加料装置。
PLC系统核心控制器是下位机的核心,它负责传递生产信息,并接收控制命令。
同时,它还接收来自外部控制器的输入信号,并输出控制信号以实现步进电机的旋转动作[9]。
称重传感器用于采集物料的重量,并将其转换为标准电压信号。
小型称重系统的设计
小型称重系统的设计概述:1.功能需求:1.1秤体结构设计:秤体应采用坚固、稳定的结构,以确保准确的称重结果。
1.2称重精度:系统应具备高精度的称重功能,精度误差应小于设定的容许范围。
1.3数据显示:系统应能准确显示称重数据,并且具备数据记录功能。
1.4单位切换:系统应能支持不同的单位切换,如克、斤、盎司等。
1.5称重范围:系统称重范围应适应市场需求,一般不低于1000克。
1.6自动关机:系统应具备自动关机功能,以延长电池寿命。
2.系统设计:2.1传感器选择:选择合适的称重传感器,如电子称重传感器,能够实时检测物体的质量。
2.2数据处理:通过微控制器(MCU)对传感器采集到的数据进行处理,包括滤波、校准等,以提高称重精度。
2.3显示与操作:通过液晶显示屏显示称重数据,并提供操作按键以实现功能切换、单位选择等。
2.4电源管理:采用锂电池供电,通过电源管理芯片实现对电池电量的监测和管理,并实现自动关机功能。
2.5外部接口:系统应提供USB接口,便于数据传输和充电。
3.系统流程:3.1开机自检:系统上电后,进行自检功能,包括显示器显示功能、键盘功能、传感器读取功能等,确保系统正常运行。
3.2数据测量与处理:当用户将物体放置在秤体上时,传感器将物体的质量转换为电信号并传输给MCU,MCU对信号进行处理和计算,最终将结果显示在液晶屏上,并进行数据记录。
3.3单位切换:通过按键选择功能,用户可以切换不同的计量单位,系统将根据用户选择进行数据转换和显示。
3.4关机管理:当一段时间内没有进行操作时,系统将自动进入待机状态,一段时间后自动关机,以节省电池能量。
4.系统测试:4.1精度测试:通过将已知质量的物体放置在秤体上进行称重,与已知值进行比对以测试系统的精度,并进行误差分析。
4.2稳定性测试:在不同的测量条件下,测量同一物体多次,检测称重结果的稳定性和精度。
4.3功能测试:测试系统的各项功能是否正常,包括单位切换、自动关机、数据记录等。
称重系统方案
称重系统方案第1篇称重系统方案一、项目背景随着我国工业生产及物流行业的迅速发展,称重系统在各类企业中的应用日益广泛。
为满足企业对高效、准确称重需求,提高生产效率,降低运营成本,本文将结合现有技术及市场需求,制定一套合法合规的称重系统方案。
二、项目目标1. 确保称重数据的准确性,误差率小于国家规定的标准。
2. 提高称重效率,减少人工干预,降低人力成本。
3. 实现数据实时上传,便于企业进行生产管理与决策。
4. 确保系统运行稳定,降低故障率。
三、系统设计1. 称重传感器选择: 采用高精度、高稳定性、抗干扰能力强的传感器,确保称重数据准确无误。
2. 数据采集与处理: 通过数据采集器实时采集传感器信号,经过放大、滤波、数字化处理,传输至中央处理单元。
3. 中央处理单元: 采用高性能处理器,对采集到的数据进行处理,实现称重数据实时显示、存储、上传等功能。
4. 软件系统: 开发人性化的操作界面,便于操作人员进行日常使用和维护。
同时,提供数据查询、统计、分析等功能,便于企业进行生产管理。
5. 网络通信: 采用有线或无线网络通信技术,实现数据实时上传至企业服务器,便于企业远程监控和管理。
6. 安全防护: 系统具备防雷、防潮、防尘、防腐等功能,确保在恶劣环境下正常运行。
四、系统功能1. 自动称重: 载重车辆驶上秤台,系统自动检测并显示重量,无需人工干预。
2. 去皮功能: 系统可自动识别并去除皮重,提高称重准确性。
3. 数据存储与查询: 系统可存储大量称重数据,便于随时查询、统计、分析。
4. 数据上传: 称重数据实时上传至企业服务器,便于企业进行远程监控和管理。
5. 权限管理: 系统设置不同权限,确保数据安全与合法合规。
6. 远程维护: 技术人员可通过远程维护功能,对系统进行在线升级、故障排查等操作。
五、合法合规性1. 系统设计符合我国相关法律法规,如《计量法》、《产品质量法》等。
2. 称重传感器、数据采集器等设备均取得相关认证,符合国家质量标准。
多功能电子计价秤毕业设计论文
石家庄铁道大学毕业设计多功能电子计价秤设计The Design of Multifunction Electronic PriceComputing Scale2011 届电气工程系专业自动化学号学生姓名指导教师刘扬完成日期 2011年5 月 25 日毕业设计成绩单学生姓名学号班级专业自动化毕业设计题目多功能电子计价秤设计指导教师姓名刘扬指导教师职称讲师评定成绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩:院长(主任) 签字:年月日毕业设计任务书题目多功能电子计价秤设计学生姓名学号班级专业自动化承担指导任务单位电气工程系导师姓名刘扬导师职称讲师一、主要内容单片机stc89系列实现电子秤功能,驱动LCD屏幕显示结果。
二、基本要求1.单片机完成电子秤功能,可输入单价并计算总和。
2.使用压力传感器和AD变换器采集重量信息。
3.使用Keil C编程,实现相关逻辑控制。
4.电路原理图设计。
5.提出系统设计框图,提出相应的解决方案。
6.需单片机和芯片,开发电路板以相关传感器,价格<200元。
三、主要技术指标1.电压直流5V,工作电流小于500mA。
2.完成主要功能。
3.电路原理图。
4.论文正文不少于1.5万字,查阅文献资料不少于10篇,其中外文文献2篇以上,翻译与课题有关的外文资料不少于3000汉字。
四、应收集的资料及参考文献1.C语言程序设计刘卫国中国铁道出版社2.传感器应用电路400例王煜东中国电力出版社3.单片微型计算机原理及接口技术高峰科学出版社4.传感器原理及应用张洪润清华大学出版社五、进度计划1.第1周----第2周调研、收集材料,完成开题报告;2.第3周----第4周分析、确定方案;3.第5周----第11周设计系统、编写单片机程序;4.第12周---第15周撰写论文;5.第16周完善论文,答辩。
教研室主任签字时间年月日毕业设计开题报告题目多功能电子计价秤设计学生姓名学号班级专业自动化一、本课题的研究背景近年来,电子秤已经愈来愈多的参与到数据处理和过程控制中,现代称重技术和数据系统已经成为工艺制造、储运技术、预包装技术、收货业务以及商业销售领域中不可或缺的一部分。
智慧称重系统怎样设计方案
智慧称重系统怎样设计方案智慧称重系统设计方案一、引言智慧称重系统是一种基于计算机技术和传感器技术的测量设备,可以实现对物体的重量进行准确测量并进行数据处理和分析。
本文将详细介绍智慧称重系统的设计方案。
二、系统功能需求1. 实时测量:系统需要能够实时准确地测量物体的重量。
2. 数据处理:系统需要能够对测量的数据进行处理,包括单位转换、数据存储等。
3. 数据分析:系统需要能够对测量的数据进行分析,包括统计分析、趋势分析等。
4. 多种单位:系统需要支持多种重量单位的显示和转换,例如千克、磅等。
5. 用户界面:系统需要拥有用户友好的界面,方便用户操作和查看测量结果。
三、系统硬件设计1. 传感器选择:选择合适的重量传感器进行重量测量,可以选择压阻式传感器、电阻式传感器等。
2. 数据采集:使用模拟输入接口将传感器输出的模拟信号转换成数字信号。
3. 数据处理单元:使用单片机或者微处理器对采集到的数字信号进行处理,包括单位转换、数据存储等。
4. 显示器:选择合适的显示器来显示测量结果,可以选择液晶显示器、LED显示器等。
四、系统软件设计1. 数据采集和处理程序:编写数据采集和处理程序,通过串口或者其他接口将采集到的数据发送给计算机。
2. 数据存储:选择合适的数据库系统,存储测量的数据,并支持数据的增删改查等操作。
3. 数据分析程序:编写数据分析程序,对存储的数据进行统计和分析,并生成相应的报表和图表。
4. 用户界面程序:编写用户界面程序,提供用户友好的界面,方便用户操作和查看测量结果。
五、系统测试和调试1. 硬件测试:对智慧称重系统的传感器、数据采集和处理单元、显示器等进行测试,确保各个硬件模块正常工作。
2. 软件测试:对智慧称重系统的数据采集和处理程序、数据存储程序、数据分析程序、用户界面程序等进行测试,确保系统软件功能正常。
六、系统优化和改进1. 硬件优化:根据实际情况对系统硬件进行优化,例如选择更稳定和精准的传感器。
称重系统设计方案
称重系统设计方案称重系统是一种用于测量物体重量的系统,广泛应用于各种实验室、工厂、超市和物流中心等场所。
本文将介绍一个基于电子称的称重系统设计方案。
首先,我们需要选择合适的传感器。
电子称系统常用的传感器有压力传感器和负载细胞。
负载细胞是一种能够转化物体重量为电信号的传感器,具有精度高、稳定性好的特点,适合应用于称重系统中。
在选取传感器时,需要考虑被称重物体的最大重量和精度要求,并选择相应的负载细胞。
其次,我们需要一个合适的模拟-数字转换器(ADC)来将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。
ADC的精度对称重系统的测量精度至关重要,因此需要选用高分辨率的ADC。
此外,为了提高系统的稳定性和可靠性,可以考虑使用带有内部放大器的ADC,以增强传感器信号。
接下来,我们需要一个微控制器来处理ADC输出的数字信号。
微控制器可以对数字信号进行滤波、放大、处理和显示等操作。
此外,微控制器还可以与其他设备进行通信,如液晶显示器、计算机和无线通信模块,以实现数据的显示和传输。
在设计系统时,还需要考虑系统的电源供应和电路保护。
称重系统通常使用直流电源供电,可以选择使用电池或外部适配器。
此外,可以添加过流保护、过压保护和过热保护电路,以保护系统免受电路故障和外部干扰的影响。
最后,将系统设计完善后,还需要进行系统校准和测试。
系统校准是调整系统参数以确保其测量准确性和精度的过程。
校准过程可以使用已知重量的物体进行比较和调整。
在校准过程中,还可以通过系统自检功能进行系统性能的评估。
总之,基于电子称的称重系统设计方案主要包括传感器的选择、ADC的选用、微控制器的设计、电源供应和电路保护等几个关键方面。
通过合理的设计和校准,可以实现高精度、稳定性好的称重系统,满足不同领域的应用需求。
地磅智慧称重系统设计方案
地磅智慧称重系统设计方案地磅智慧称重系统是一种将传统地磅与现代化技术相结合的称重系统。
它通过使用传感器、计算机和网络等技术,能够实现自动化、智能化地对物体进行称重,并将称重数据进行准确、可靠地记录和传输。
本文将介绍地磅智慧称重系统的设计方案。
设计目标:1. 高精度:系统能够达到高精度的称重结果,以满足各种应用场景的需求。
2. 高效性:系统的称重速度快,能够满足高频次、大流量的称重需求。
3. 可靠性:系统能够稳定运行,在各种复杂环境条件下都能正常工作。
4. 网络化:系统能够实现数据的远程传输和管理,以提高工作效率和便利性。
5. 安全性:系统能够保证数据的安全和隐私性,防止未经授权的访问和篡改。
系统组成:1. 传感器:使用高精度、高灵敏度的称重传感器来检测和测量物体的重量。
2. 控制器:使用嵌入式控制器来对传感器进行控制和数据处理,实现称重功能。
3. 计算机:使用一台计算机作为系统的核心,负责数据的处理和管理。
4. 网络设备:使用网络设备来实现系统的远程访问和数据传输。
5. 软件:编写专门的软件程序来实现系统的各项功能,包括称重数据的记录、管理和分析等。
系统工作流程:1. 物体放置:将待称重的物体放置在地磅上,传感器将自动检测到物体的重量。
2. 数据采集:传感器将检测到的数据传输给控制器,控制器对数据进行处理和计算,得到准确的称重结果。
3. 数据传输:控制器将称重结果传输给计算机,计算机将数据存储在数据库中,并可以通过网络设备实现数据的远程传输。
4. 数据处理:计算机对积累的数据进行分析和处理,生成统计报表和图表,用于管理和决策。
5. 系统管理:管理员可以通过计算机对系统进行管理,包括对传感器、控制器和网络设备的配置和监控等。
安全保障:1. 数据加密:对于传输的数据进行加密处理,保证数据的安全性和隐私性。
2. 访问控制:对系统进行访问控制,只有授权的用户才能访问系统,并设置权限限制。
3. 定期维护:定期对系统进行维护和更新,确保系统的稳定性和安全性。
新型多头秤控制系统设计
出料 斗 、 线振机 、 主振机等 『 如 图 1 3 1 , 所示 . 多 头秤 工作 流 程分 4步 , 首先 输送 机 将物 料 送 到贮料 斗 , 后 , 振机 振 动 把 物料 从贮 料 斗 排 出 , 过 然 主 通 线 振盘 , 人 各进 料 斗贮 存起 来 , 进 当称重 斗 完成 上 1 称重 并 清空 , 料 斗打 开使 物料 进 入称 重 斗 称重 , 次 进 称 重 斗装 有称 重传 感器 和卸 料 门.称 重传 感 器测 出称 重 斗 物料 重量 后将 数 据送 人 系统 , 由系统根 据 设定 的参
数值进行组合计算 , 从而获得满足产品 目 标重量的最佳组合结果. 如果有 几 个料斗 。 则有 2 种可能组合模
式 , 常仅 用部 分组 合 .系统 对选 中的称 重 斗作 标记 , 通 如果某 几 个 称重 斗被选 中 , 系统发 出命 令使 其 料斗 门开 启 , 出物料 并集 排 中到 集料 斗 中 。 送 给包 装 机 进 行包 装 .如 果某 些 称 重 斗 未被 输 选 中, 则该 物 料保 留 , 一 个工 作 循 环 时直 接参 与 计 算 , 此循 下 如
0 03 ) 505
( 石家庄 学院 电气信 息 工程 系 , 河北 石 家庄
摘
要 : 出一种 新 型 多头秤 控 制 系统 设计 方 法 , 提 阐述 了基 于 MC S 2 S 2 9 1X 18和 ME A 6的 G 1
多头秤控制 系统硬件组成及软件算法. 与传统设计相 比, 新型多头秤具有精度高、 成本低、 工作稳
第 3期
郭
鹏, 孙宏强 , 杨彦彬 , : 等 新型多头秤控制系统设计
3 3
检测电路 、 触摸屏 、 电源等多个部分 , 如图 2 所示
《车载动态称重系统的研究与设计》范文
《车载动态称重系统的研究与设计》篇一一、引言随着物流运输行业的快速发展,对车辆称重技术的需求越来越迫切。
车载动态称重系统作为现代物流中的关键技术,能够在车辆运行过程中实时、准确地获取货物重量信息,对保障交通安全、提升运输效率、防止超载超限等具有重要意义。
本文旨在研究并设计一款高效、稳定的车载动态称重系统。
二、系统需求分析1. 功能性需求- 实时称重:系统需在车辆行驶过程中实时获取货物重量信息。
- 稳定性:系统需在各种路况和速度下保持稳定的称重性能。
- 安全性:系统应具备高可靠性,确保数据准确无误。
2. 非功能性需求- 用户界面友好:提供简洁易用的操作界面,方便用户使用和维护。
- 响应速度快:系统响应时间应尽量缩短,提高工作效率。
- 兼容性:系统应具备较好的兼容性,可与多种车型和称重设备配合使用。
三、系统设计1. 硬件设计- 传感器设计:采用高精度压力传感器,实时采集车辆压力数据。
- 数据采集器:将传感器数据转换为数字信号,进行初步处理和存储。
- 数据传输模块:负责将处理后的数据传输至后台服务器或显示终端。
2. 软件设计- 数据处理算法:采用先进的信号处理算法,对传感器数据进行去噪、滤波等处理,提高称重精度。
- 人机交互界面:设计直观的操作界面,便于用户进行操作和查看数据。
- 数据通信协议:制定统一的通信协议,确保数据传输的稳定性和安全性。
四、关键技术分析1. 传感器技术:选用高精度、高稳定性的压力传感器,确保称重数据的准确性。
2. 数据处理技术:采用数字信号处理技术,对传感器数据进行处理和分析,去除干扰信号,提高信噪比。
3. 数据传输技术:采用无线传输技术,确保数据传输的实时性和稳定性。
同时,采用加密技术保障数据传输的安全性。
五、系统实现与测试1. 系统实现- 根据设计需求,完成硬件和软件的研发和制作。
- 将硬件和软件进行集成,形成完整的车载动态称重系统。
2. 系统测试- 功能性测试:对系统的各项功能进行测试,确保系统能够正常工作。
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多功能称重系统设计与仿真设计摘要本文介绍了基于单片机89C52的电子秤的硬件电路及软件流程。
系统包括称重传感器、信号放大、单片机、键盘、LCD显示等部分。
电子秤设计得小巧,结构简单,具有去皮、单价设置、累加等多种功能。
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。
为了改变传统称重工具在使用上存在的问题,在本设计中将智能化、自动化、人性化用在了电子秤重的控制系统中。
本系统主要由单片机来控制,测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成,加上显示单元,此电子秤俱备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。
本系统以AT89S52单片机为主控芯片,外围附以称重电路、显示电路、报警电路、键盘电路等构成智能称重系统电路板,从而实现自动称重系统的各种控制功能。
可以说,此设计所完成的电子秤很大程度上满足了应用需求。
关键词:单片机;称重传感器;A/D转换器;LCD显示AbstractWith the application of micro-electronics technology, tradition ponderation instrument used in market has been not satisfaction with hunman requirements already. In order to make up for the traditional apparatus shortcoming, we improve the apparatus's control system with intelligence and automation. This system is mainly controlled by microcontroller, the section of height measurement accomplish by supersonic sensor, the section of weight measurement accomplish by weight sensor and A/D transformer, this apparatus have many characteristic such as having more function, consume less energy, small and move easily, low price, measure precisely, the speed is quick, automatic work without people and so on.The system is mainly controlled by the microcontroller AT89S52, the periphery is consist of the circuit of clock and calendar, the circuit of measure height and weight, the circuit of display and print, all of these comprise the circuit board of the intelligent apparatus of height and weight. It can achieve all function of the apparatus.KEYWORDS:SP20C-G501,AT89S52,ponderation –sensor,A / D converter,LCDDisplay目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 绪论 (1)1.1 本设计在国内外的研究现状 (1)1.2 本设计的选题及意义 (2)2 总体的方案设计 (2)2.1显示器的选择方案 (2)2.2AD芯片的选择方案 (2)2.3CPU的选择方案 (3)2.4总体方案的设计 (3)3硬件设计 (4)3.1传感器的设计 (4)3.11 电阻应变式的组成及原理 (4)3.12 电阻应变式传感器测量电路的设计 (5)3.2 A/D转换系统的电路设计 (6)3.21ADC0809芯片的内部逻辑结构 (7)3.22 ADC0809芯片的外部结构 (7)3.23 ADC0809芯片的使用说明 (8)3.24 数模转换电路的设计 (8)3.3 CPU控制系统电路的设计 (9)3.31 AT89C52芯片简介 (9)3.32 AT89C52芯片的引脚说明 (10)3.33 单片机控制电路的设计 (14)3.4 显示系统电路的设计 (14)3.41液晶显示简介 (14)3.42 LCD1602结构及引脚功能 (15)3.43 显示电路的硬件设计 (16)3.5 报警电路的设计 (17)4 软件设计 (18)4.1 主程序设计 (18)4.2 AD数据采集及处理的设计 (18)4.3 键盘处理的设计 (20)5 仿真及实验调试 (22)6 设计总结 (24)参考文献 (25)附录A主程序设计 (26)引言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[1]。
20世纪90年代以来,随着科学技术的进步,工业生产自动化、智能化水平的提高,各行业对称重计量提出了许多新要求,归纳起来主要是:称重技术从静态称重向动态称重方向发展;测量方法从模拟测量向数字测量方向发展;测量特点从单参数测量向多参数测量方向发展;电子衡器产品的技术性能向高速率、高准确度、高稳定性、高可靠性方向发展[2]。
1绪论1.1本设计在国内外的研究现状近几年,我国的电子称重系统从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。
电子称重技术逐渐从静态称重向动态称重发展,从模拟测量向数字测量发展,从单参数测量向多参数测量发展。
电子称重系统制造技术及其应用得到了新发展。
国内电子称重技术基本达到国际上20世纪90年代中期的水平,少数产品的技术已处于国际领先水平。
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。
在国际上,一些发达国家在电子称重力一面,从技术水平、品种和规模等方到了较高的水平。
特别是在准确度和可靠性等方面有了很大的提高。
其中梅特勒一托利多公司生产的BBK4系列高精度电子秤精度达到了1mg,速度大约为1次/秒。
目前,电子秤在称量速度方面需要进一步的研究。
在称重传感器方面,国外产品的品种和结构又有创新,技术功能和应用范围不断扩大。
1.2本设计的选题及意义作为重量测量仪器,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。
随着数字信息时代的到来,在工业过程检测和称重计量与控制系统中,数字化电子称和数字称重系统的应用越来越多。
本设计则是以智能电子测量为设计方向,将传感器的输出信号经放大系统放大,再经过A/D转换系统进行模数转换后将信号发送到CPU控制系统处理并传送给LCD显示系统显示。
在此基础上还增加了键盘控制及阈值报警功能,随时可改变称重上限阈值,调节单价,显示总价格,去皮处理等功能,使本产品进一步智能化,更接近本次设计的设计理念。
2总体方案设计在智能化电子测量的设计理念要求下,本设计由以下七部分组成:电阻应变式传感器、放大系统、A/D转换系统、CPU控制系统、LCD显示系统、报警系统及键盘控制系统。
其结构原理图如图2-1所示。
2.1显示器的选择方案方案一:采用LED(数码管)显示。
LED(数码管)是light-emitting diode 的缩写,它经过合理的设置可以完成显示被测物质量、单价、总价以及可测上限值的任务,并且经济耐用。
同时LED具有高亮度,高刷新率的优点,能提供宽达160°的视角,可以在较远的距离上看清楚。
但是它的显示存在信息量少,显示不直观,不易理解,连线复杂等缺点。
方案二:采用LCD(液晶屏)显示。
LCD(液晶屏)是Liquid Crystal Display 的缩写,它具有字符显示的功能,不但可以同时显示被测物质量、单价、总价以及可测上限值,还可以同时显示相应的控制命令、指示符号及单位等,信息量丰富且直观易懂。
另外,液晶显示有功耗低,体积小,质量轻,寿命长,不产生电磁辐射污染等优点。
综合比较二者的优缺点,本设计最终采用LCD1602作为显示器。
2.2AD芯片的选择方案方案一:采用AD7810作为A/D转换器件。
AD7810是美国模拟器件公司(Analog Devices)生产的一种低功耗10位高速串行A/D转换器。
该产品有8脚DIP和SOIC两种封装形式,并带有内部时钟。
它的外围接线极其简单,AD7810的转换时间为2μs,采用标准SPI同步串行接口输出和单一电源(2.7V~5.5V)供电。
在自动低功耗模式下,该器件在转换吞吐率为1kSPS时的功耗仅为27μW,因此特点适合于便携式仪表及各种电池供电的应用场合使用。
方案二:采用ADC0809作为A/D转换器件。
ADC0809是采样分辨率为8位的、微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。
其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口。
综上所述,由于考虑到8位模数转换已经满足本次设计要求,而且ADC0809的价格相对较低,所以本设计采用ADC0809作为模数转换器件。
2.3CPU的选择方案方案一:采用传统的8位的51系列单片机作为系统控制器。
AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的AT89C52单片机可以提供许多较复杂系统控制应用场合。
而且我们做的很多产品都是在51的基础上完成,对51系列的单片机相对来说较为熟悉。
方案二:采用32位的ARM2138作为系统控制器。