电子配料秤(数电课设)报告
电子配料秤 数电课设
《电子技术》课程设计报告题目电子配料称学院(部)电子与控制工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号6 月12 日至6 月21 日共 1.5 周指导教师(签字)前言电子配料称是一种预先给定质量比例,对被称物中的几种物质进行配料计量的衡器。
用途十分广泛,既可用于多种物料的配料汁量,也可用于一种物料的计量(料斗秤)。
若与包装密封机配套,即为定量包装秤。
一种电子配料称,它包括有皮带、机架、驱动部分、称重传感器、测速传感器、变频器、控制仪表,张紧装置,在于机架的框架为矩形管,张紧装置由水平张紧装置和垂直张紧装置组成,水平张紧装置位于机架的被动辊处,主动辊中心位置低于被动辊中心位置高于张紧中心位置。
在机架上矩形箭内侧安装秤重框支点座和秤重托辊座。
本实验用新型的水平张紧及垂直张紧装置其设计思想是三角形张紧方式,其优点是张缩比大、可防止皮带下部颤动提高皮带运行稳定性。
本实验用新型的秤重托辊座、秤框支点座在机架矩形方管内侧的安装方式是在以保证定位精度的准确,生产,加工,安装方便。
在现代工业生产中,电子配料称有着非常广泛的应用。
如饲料加工、炼钢、生产水泥等,在这此生产流程中经常需要将不同的物料按一定重景比例配置进行混合加工,现设计一种加料重量计量装置,用于配料生产的自动控制系统。
本课程设计的电子配料称是利用全桥测量原理,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,本设计采用全桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。
而三运放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。
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。
目录1.第一章电子配料称的系统概述 (1)2.第二章单元电路设计与分析 (3)2.1传感器 (3)2.2三运放大电路 (5)2.3电压比较器 (8)2.4 AD转换与显示 (11)3.第三章系统综述、总体电路图 (13)4.第四章结束语 (14)5.参考文献 (15)6.元器件明细表 (15)7.附图 (16)8.鸣谢 (17)9.收获与体会,存在的问题 (17)电子配料称摘要电子配料称的核心元件是电阻应变式传感器,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(mV)和重量纲(Kg)对应起来。
数字电子秤课程设计完美
数字电子秤课程设计 完美一、课程目标知识目标:1. 让学生了解数字电子秤的工作原理,掌握其关键组成部分,如传感器、A/D 转换器等。
2. 使学生理解数字电子秤的精度、分辨率等关键性能指标,并学会如何进行简单计算。
3. 帮助学生掌握数字电子秤的使用方法,包括校准、测量、单位转换等。
技能目标:1. 培养学生动手操作数字电子秤的能力,学会正确使用、维护和保养设备。
2. 培养学生运用数字电子秤进行实验和科学探究的能力,提高实验数据的准确性。
3. 提高学生的团队合作能力,通过小组合作完成数字电子秤的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养学习热情和探究精神。
2. 培养学生严谨、细致的科学态度,注重实验数据的真实性。
3. 增强学生的环保意识,让学生在使用数字电子秤时注意节能环保。
本课程针对高年级学生,结合电子技术课程内容,以数字电子秤为载体,培养学生理论联系实际的能力。
课程注重实用性,使学生能够将所学知识应用于生活实际。
通过课程学习,学生能够掌握数字电子秤的基本原理、使用方法和制作技巧,提高实践操作能力和团队合作能力,同时培养科学素养和环保意识。
课程目标的设定旨在确保学生能够达到预期学习成果,为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 数字电子秤概述- 了解电子秤的发展历程、分类及特点- 学习数字电子秤的基本组成及工作原理2. 数字电子秤关键部件- 传感器:学习应变式传感器原理、特点及应用- A/D转换器:了解模数转换器的原理、类型及性能指标3. 数字电子秤性能指标- 精度、分辨率、量程等概念的学习- 简单计算方法:如误差分析、单位转换等4. 数字电子秤的使用与维护- 正确使用数字电子秤的方法- 校准、测量、数据处理等操作步骤- 维护保养知识及注意事项5. 数字电子秤设计与制作- 教学大纲:设计原理、选材、制作流程等- 小组合作完成数字电子秤的设计与制作- 作品展示与评价6. 实践活动与拓展- 结合课程内容,开展数字电子秤实际应用活动- 探究电子秤在其他领域的应用,如物联网、智能制造等教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,确保科学性和系统性。
配料称实验报告
一、实验目的1. 理解配料称的工作原理和操作方法。
2. 掌握配料称的校准过程和精度测试方法。
3. 通过实际操作,提高对配料称在实际生产中的应用能力。
4. 学习并运用质量控制理论,确保配料过程的准确性。
二、实验仪器与材料1. 配料称一台2. 配料容器若干3. 待称物料(如:面粉、糖、盐等)4. 电子秤一台5. 秤盘若干6. 计时器一台7. 记录本和笔三、实验步骤1. 准备阶段- 检查配料称的电源和信号线是否完好,确保仪器正常工作。
- 将待称物料放置在配料容器中,确保物料表面平整,便于称量。
- 打开配料称,预热至正常工作温度。
2. 校准阶段- 将电子秤放置在配料称上,调整电子秤至零位。
- 打开配料称,进行自检,确保仪器无故障。
- 使用标准砝码对配料称进行校准,记录校准结果。
3. 配料操作- 根据配方要求,输入所需配料的种类和数量。
- 启动配料称,将物料逐个放入配料容器中。
- 观察配料称的显示屏,确保物料重量准确。
- 当配料完成时,关闭配料称,记录实际配料重量。
4. 精度测试- 使用电子秤对配料容器中的物料进行称重,记录实际重量。
- 计算配料称的称量误差,分析误差原因。
5. 实验总结- 对实验过程进行总结,包括操作步骤、结果分析、注意事项等。
- 提出改进措施,提高配料称的精度和效率。
四、实验结果与分析1. 校准结果- 校准后,配料称的精度达到±0.1g,满足实验要求。
2. 配料结果- 实验过程中,配料称准确地将物料配至所需重量,误差在±0.2g以内。
3. 精度测试结果- 精度测试结果显示,配料称的称量误差在±0.5g以内,符合国家标准。
五、实验结论1. 配料称是一种高精度、自动化程度高的配料设备,广泛应用于食品、化工、医药等行业。
2. 配料称的操作简单,易于掌握,能够提高配料效率,降低人工成本。
3. 通过实验,验证了配料称的精度和可靠性,为实际生产提供了有力保障。
六、实验反思1. 在实验过程中,应严格按照操作规程进行,确保配料称的正常工作。
电子技术课程设计数字电子秤
电子技术课程设计数字电子秤近年来,随着科技发展和人们生活水平的提高,数字电子秤被广泛应用于我们的日常生活中。
由此可见,数字电子秤在市场上有着广阔的前景和巨大的开发空间。
而电子技术的不断进步,更是为数字电子秤的开发和生产提供了更好的技术保障。
为此,我们设计了一门电子技术课程——数字电子秤的课程设计,旨在培养学生的实践能力和电子产品开发能力。
一、课程目标数字电子秤课程设计的目标主要涉及三个方面:1.使学生理解数字电子秤的工作原理和操作方法,掌握数字电子秤的软硬件设计和实现技能;2.培养学生的团队协作精神,加强学生的实践能力和创新能力,提高学生的综合素质;3.使学生能够深入了解电子技术的应用领域,以及数字电子秤在现代化生产、科学技术等方面的应用。
二、课程设置数字电子秤的课程设计主要分为以下几个环节:1.数字电子秤的工作原理学生需要学习和掌握数字电子秤的工作原理有关方面知识,了解数字电子秤内部的电路结构、电路原理等。
2.数字电子秤的硬件设计学生需要对数字电子秤的硬件进行设计。
课程设置硬件开发流程,从电路原型设计、PCB电路板设计、电路仿真调试到电路测试等方面进行讲解、演示并实践,精细到每一个环节。
学生需要根据课程要求进行集体或个人硬件设计开发。
3.数字电子秤的软件设计学生学习如何在数字电子秤内部集成微处理器或控制芯片,并编写软件实现数字电子秤的自动化控制等功能。
4.数字电子秤的应用示范学生将设计的数字电子秤进行应用示范,例如将数字电子秤应用于厨房等场景中,展示数字电子秤的使用场景,强化数字电子秤的实用性和易用性。
三、评估方法为了检测学生对数字电子秤的学习效果,我们将采取以下的评估方法:1.课程作业设计多项课程作业,对学生的电子技术掌握程度、工作实践能力进行评估。
2.考试安排考试,考察学生对电子技术的基本原理、数字电子秤的操作方法和设计思路等知识的掌握情况。
3.评估报告可以要求学生整理课程设计和学习的收获,提交一份用于评估学生终极成果的课程报告。
电子配料秤(数电课设)报告
前言在现代工业生产中,电子配料秤有着非常广泛的应用,它适于用计算机技术控制生产过程,采用高精度的传感器,响应速度快、分辨率高;电子配料秤结构简单、质量轻、安装调试使用方便;它没有机械磨损,故稳定性好;传感器的密封性良好,适合在恶劣环境下工作;采用电子配料秤还可以提高劳动生产率、减轻劳动强度、保证饲料产品的质量、降低生产成本,以及促进企业管理水平的提高。
因此,我国现代企业均采用以电子配料秤为核心的配料计量系统。
电子配料秤原本的定义是一种预先给定质量比例,对被称物中的几种物质进行配料计量的衡器。
但由于自身能力的限制和课程设计的要求,我们着重处理其称重显示及自动控制加料功能。
本次设计的主要思路是通过称重传感器将重物的质量信号转换成电信号在电路中进行传递,经过模数转换,数量校准并与预置数比较达到自动控制加料的目的。
我们所设计的电子配料秤可用于工厂车间的重物称量,配有一个可控制加料阀门,阀门打开均匀加料,电子配料秤开始称量,达到设定重量后自动停止加料。
称量范围是10KG到500KG的物体,精度为0.1KG本小组成员在认真分析本次实验设计要求后,初步确定了设计方向以及所需的各元件,再通过图书馆和网络收集到大量相关元件的详细资料,对多种方案进行综合分析选取。
确定整体模块后虽由小组成员分工完成,期间也多次交流,请教老师,学长指导,同学帮助,数次修改方案,调试仿真并检验后才汇总得到该篇论文。
由于本小组成员能力有限,论文略显稚嫩,但确实我们两周奋斗的结果,若有疏漏或者错误之处请直接指出,我们乐于接受批评和意见!目录摘要 (5)关键字 (5)技术要求 (5)正文第一章系统概述 (6)1.1 设计前期准备 (6)1.1.1设计要求分析 (6)1.1.2 设计目的及方向的明确 (6)1.2 设计方案论证 (7)1.2.1 设计方案论证 (7)1.3 设计方案的确立 (7)1.4总体设计方案框图及分析 (7)第二章单元电路设计 (8)2.1 稳压直流恒流电源模块 (8)2.1.1集成恒流源模块原理 (8)2.1.2 方案论证 (8)2.1.3工作过程及集成恒流源模块总图 (9)2.2 传感器模块 (11)2.2.1 传感器基本工作原理 (11)2.2.2 承重传感器总误差 (12)2.2.3 传感器电路图 (12)2.2.4 传感器输出电压与总量的对应关系 (13)2.3 数模(A/D)转换模块 (13)2.3.1 A/D转换器原理 (14)2.3.2 A/D接线图 (14)2.3.3 对应关系 (14)2. 4 称重显示模块 (15)2.5 预置数设计 (16)2.5.1 十进制输入键盘 (16)2.5.2输入编码 (16)2.5.3 LED输出十进制 (16)2.5.4 预置数模块总图 (17)2.6 比较控制模块 (17)2.6.1 比较部分 (17)2.6.2可控开关设计 (19)第三章系统综述(附总设计图) (20)结束语 (22)参考文献 (23)鸣谢 (23)元器件明细表 (24)收获与体会 (25)指导教师评语 (26)电子配料秤摘要:在现代工业生产中,电子配料秤有着非常广泛的应用,它适于用计算机技术控制生产过程,采用高精度的传感器,响应速度快、分辨率高。
数字电子秤报告
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电源主要用于给系统供电,LM324运放用于对传感器接受的小信号进行放大,ICL7107用于完成整个系统的A/D转换和驱动LED,LED用于显示待测重物的质量。
整个系统可用于测量一定质量范围的重物并将其显示,另外还可以实现不同量程之间的转换。
关键字:电源传感器 LM324集成运放 LED显示 ICL7107芯片第一章设计目标与要求1.1设计目标eq \o\ac(○,1) 尽可能地对一定质量范围的重物进行准确测量,并将其测量结果用LED显示。
eq \o\ac(○,2) 对不同范围的重物进行200g和2000g的不同量程间进行切换测量。
eq \o\ac(○,3) 掌握并熟习如何对系统进行调试。
1.2基本要求eq \o\ac(○,1) 传感器部分:需要对待测重物的非电信号转换为电信号(电压或者电流)。
eq \o\ac(○,2) 运放部分:对弱电信号进行放大。
eq \o\ac(○,3) ICL系统处理部分:实现对模拟电信号的数字转换,并驱动LED。
eq \o\ac(○,4) LED部分:对测量结果进行显示。
第2章系统原理本设计通过传感器对待测物进行信号的收集(对非电信号进行电信号的转换),利用集成运放对收集的弱电信号进行放大,利用ICL集成处理芯片对经过放大的电信号进行处理,最后利用LED对结果进行显示。
电子秤设计报告
设计报告实验名称:电子称设计院(系):专业:姓名:学号:实验室:实验组别:同组人员:实验时间:2016年12月02评定成绩:审阅教师:目录1 设计要求··32 设计原理··33 系统框图··34 具体设计··44.1 称重传感器··44.2 放大电路和量程切换··54.3 A/D转换··74.4 显示器··85 实验小结··91设计要求试设计10μg~10kg电子称,数字显示,精度为0.1%。
2设计原理数字电子称通过传感器将被测物体的重量转换成模拟的电压信号,较小的电压信号通过应用放大系统进行准确、线性的放大,以满足模数转换器对输入信号电平的要求。
放大电路采用三运放数据放大器。
仪表用放大器具备足够大的放大倍数、高输入电阻和高共模抑制比的特点。
放大后的模拟电压信号经过模数转换电路变成数字量,模数转换电路采用模数转换芯片CC7107实现。
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,显示电路采用四块分立的七段LED显示电路进行显示。
本设计中通过改变放大电路的增益,从而达到转换量程的目的。
由于被测物体的重量相差较大,根据不同的测重范围要求,需对量程进行切换。
3系统框图图1 电子称设计框图(1)利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物体的重量信号;(2)由放大器电路把传感器输出的微弱电压信号进行一定倍数的放大,放大后的电压信号送到模数转换电路中;(3)由模数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;(4)由显示电路显示数据。
4具体设计4.1称重传感器4.1.1 设计原理图2 电阻应变式桥式测量电路R1、R2、R3、R4为4个应变片电阻,且R1=R2=R3=R4=R,组成桥式测量电路,Rm为温度补偿电阻,e为激励电压,V为输出电压。
电子秤综合设计实验总结报告
电子秤综合设计实验总结报告本次电子秤综合设计实验是本人在大学所学的电子课程中重点实验,其主要内容涵盖了电路设计、电子元器件的应用、程序编写、现场实验等方面。
因此,本人在这次实验中深刻地领悟到了实践对于知识学习的巨大影响,同时也积累了宝贵的经验和知识,下面就是本人对本次实验的总结报告。
一、实验目的1、通过对秤的基本原理的分析,掌握电子秤的实现原理;2、通过对电子秤系统设计过程中各个关键组成部分的计算、选择和设计,提高自己解决实际问题的能力;3、熟悉电子元器件的使用方法,掌握CAD、PROTEUS等软件工具的使用方法,提高自己的实践能力;4、了解MCU应用的实践,并掌握MCU编程的应用。
二、实验内容1、电路设计本次实验的电路设计主要分为三个部分:采样电路、模数转换电路和LCD显示模块。
采样电路是用来采集称量物体的电压信号的电路。
电路中采用的是通用运放和电位器来调整参考电平,通过变压器进行防干扰处理,最后输出被称量物品的电压信号。
模数转换电路是用来将电压信号转换成数字信号的电路。
电路中采用的是ADC0804模拟数字转换芯片。
ADC0804是一种8位模数转换器,提供一个串行数据输出(SCLK)和一组并行数据输出。
在实际的电路设计中,需要为其提供时钟信号、底电平、参考电压等输入。
通过将采样电路输出的电压信号输入到ADC0804中,就可以获得相应的数字信号。
LCD显示模块是用来将数字信号转换成对应的重量值并用LCD屏幕进行显示的模块。
其中,在实现该模块时,需要利用MCU进行计算。
MCU根据采集到的数字信号进行计算,将结果转换为重量值。
最后,通过LCD液晶屏幕进行显示。
2、程序编写MCU主控制器选用AT89S52。
AT89S52是8位单片机,具有14个I/O端口,有可编程中断控制器、标准2线UART串行口、3个定时器/计数器、8KB的Flash程序存储器等等。
程序编写的主要内容包括:采集到的数字信号进行计算、将结果转换为重量值、数据显示等等。
电子配料秤课程设计
电子配料秤课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子配料秤的基本原理,掌握其操作流程。
2. 学生能掌握电子配料秤的计量单位转换,进行简单的计量计算。
3. 学生了解电子配料秤在生活中的应用,认识到其在食品安全和工业生产中的重要性。
技能目标:1. 学生能独立操作电子配料秤,完成配料任务。
2. 学生能运用电子配料秤进行实验数据的收集和处理。
3. 学生能通过实际操作,培养动手能力和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子配料秤及相关科技的兴趣,激发探究精神。
2. 学生认识到精确配料在食品安全和产品质量中的重要性,增强责任感。
3. 学生通过团队合作,培养沟通协作能力和团队精神。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识与实际操作,注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点:学生处于初中阶段,具有一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:教师需引导学生将理论知识与实际操作相结合,关注学生的个体差异,培养其独立思考和解决问题的能力。
通过课程目标的实现,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 电子配料秤的原理与结构- 理解电子配料秤的工作原理- 认识电子配料秤的主要部件及其功能2. 电子配料秤的操作与使用- 学习电子配料秤的开机、关机及基本操作流程- 掌握电子配料秤的校准方法- 学习电子配料秤在不同场景下的应用3. 计量单位转换与计算- 掌握电子配料秤上常见的计量单位及其转换关系- 学习利用电子配料秤进行简单计量计算的方法4. 实践操作与实验- 设计实验,运用电子配料秤进行实际配料操作- 学习收集、整理和分析实验数据,撰写实验报告5. 电子配料秤的维护与保养- 了解电子配料秤的日常维护与保养方法- 掌握常见故障的排除方法教学内容依据课程目标,结合教材相关章节进行安排。
教学进度从理论知识的讲解到实践操作的演练,逐步深入,确保学生在掌握基本知识的基础上,提高实际应用能力。
电子配料秤的数电课设(无封面)
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2 传感器模块
2.1 电பைடு நூலகம்应变式传感器的组成以及原理
电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理:弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹 性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片引变形后,它的阻 值将发生变化(增大或减小) ,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流) ,从 而完成了将外力变换为电信号的过程。 此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。 传感器框架图如图 2.1 所示:
1.2 设计方案论证
此次的电子秤的课程设计主要关键点在传感器、A/D 转换显示以及二进制转换后,实测数据和预 置数据之间的比较,所以我们开始就这几个关键点做出了几个方案,并加以论证,分析筛选。
1.21 方案一:
将传感器传过来的电压信号通过运算放大器放大,输入到 ICL7107 再接 LED 显示,将模拟信号 直接转换为数字信号输出四位十进制,与预置数在比较环节(四片级联的 74LS58)重进行比较,得到 一个高电平或者低电平控制继电器从而控制加料阀门的开闭。
2.2.2 弹性体
弹性体是一个有特殊形状的结构件。它的功能有两个,首先是它承受称重传感器所受的外力,对 外力产生反作用力,达到相对静平衡;其次,它要产生一个高品质的应变场(区) ,使粘贴在此区的电 阻应变片比较理想的完成应变枣电信号的转换任务。 我们选择悬臂梁式力传感器 如图所示,当力 F 作用在弹性悬臂梁自由端时,悬臂梁产生变形,在梁的上、下表面对称位置上 应变大小相等,极性相反,若分别粘贴应变片 R1、R4 和 R2、R3 ,并接成差动电桥,则电桥输出电 压 Uo 与力 F 成正比。
电子配料秤 摘要
电子配料秤的课程设计
电子配料秤的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子配料秤的工作原理,掌握其基本组成部分及功能。
2. 学生能够掌握电子配料秤的使用方法和操作步骤,包括校准、称重等。
3. 学生能够了解电子配料秤在烹饪、实验室等领域的应用,并掌握相关计量单位。
技能目标:1. 学生能够熟练操作电子配料秤,进行准确称量和配料。
2. 学生能够运用电子配料秤进行实验数据收集和分析,提高实验操作的准确性。
3. 学生能够通过实际操作,培养解决问题的能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子配料秤及相关电子设备的兴趣,激发探索科学技术的热情。
2. 学生认识到精确计量在烹饪、科研等领域的重要性,增强质量意识和责任感。
3. 学生通过学习电子配料秤的使用,培养安全意识和遵守操作规程的习惯。
课程性质:本课程属于实践操作类课程,结合理论知识,注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点:学生具备一定的物理知识和实验技能,对电子设备感兴趣,但可能缺乏实际操作经验。
教学要求:教师需引导学生掌握电子配料秤的基本原理和操作方法,注重实践与理论相结合,鼓励学生积极参与操作,培养其动手能力和团队协作精神。
教学过程中,关注学生的个体差异,及时给予指导和鼓励,确保每位学生都能达到课程目标。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活和工作中。
二、教学内容1. 电子配料秤的原理与结构- 理解电子配料秤的工作原理- 掌握电子配料秤的各部分结构及其功能2. 电子配料秤的使用与操作- 学习电子配料秤的校准方法- 掌握电子配料秤的称重步骤和技巧- 了解电子配料秤在不同领域的应用3. 实践操作与数据处理- 实践操作电子配料秤进行准确称量和配料- 学习如何收集实验数据,并进行数据分析- 探讨如何提高实验操作的准确性和效率4. 安全规范与操作规程- 学习电子配料秤使用中的安全注意事项- 认识到遵守操作规程的重要性- 培养良好的实验操作习惯教学内容安排和进度:第一课时:电子配料秤的原理与结构第二课时:电子配料秤的使用与操作第三课时:实践操作与数据处理第四课时:安全规范与操作规程教材章节关联:教学内容与课本中“电子秤的原理与应用”、“实验数据处理”等章节相关联,结合教材内容,确保教学科学性和系统性。
电子秤课程设计实验报告
电子秤课程设计实验报告电子设计题目:姓名:设计实验报告电子科技大学电子称学生姓名任务与建议一、任务采用电阻应变片称量传感器,同时实现电子秤。
用砝码并作称量比对。
二、要求准确、稳定称重;称量传感器的非线性校正,提升称量精度;同时实现“去皮”、计价功能;具备“休眠”与“唤醒”功能,以降低功耗。
电子秤第一节绪论全文:随着科技的进步,在日常生活以及工业运用上,对电子秤的建议越来越高。
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。
影响其精度的因素主要有:机械结构、传感器和数显仪表。
在机械结构方面,因材料结构强度和刚度的限制,会使力的传递出现误差,而传感器输出特性存在非线性,加上信号放大、模数转换等环节存在的非线性,使得整个系统的非线性误差变得不容忽视。
因此,在高精度的称重场合,迫切需要电子秤能自动校正系统的非线性。
此外,为了保证准确、稳定地显示,要求所采用的adc具有足够的转换位数,而采用高精度的adc,自然增加了系统的成本。
基于电子秤的现状,本文提出了一种简单实用并且精度高的智能电子秤设计方案。
通过运用很好的集成电路,使测量精度得到了大大提高,由于采用数字滤波技术,使稳态测量的稳定性和动态测量的跟随性都相当好。
并取得了令人满意的效果。
关键词:压力传感器,ad620n压缩电路,adc模数转换,stm32单片机,oled显示屏,矩阵键盘,电子秤。
1.1开场白本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用全桥测量原理,通过对电路输入电压和标准重量的线性关系,创建具体内容的数学模型,将电压量纲(v)改成重量纲(g)即为沦为一台完整电子秤。
其中测量电路中最主要的元器件就是电阻快速反应式传感器。
电阻快速反应式传感器就是传感器中应用领域最少的一种,本设计使用全桥测量电路,就是系统产生的误差更大。
电子秤设计实验报告
电子秤设计实验报告电子秤设计实验报告引言:电子秤是一种广泛应用于工业和家庭领域的重量测量设备。
它通过传感器将物体的重力作用转化为电信号,并通过电子电路进行处理和显示。
本实验旨在设计一个简单的电子秤原型,以了解其工作原理和设计要点。
一、实验目的本实验的主要目的是通过设计和制作一个简单的电子秤原型,深入了解电子秤的工作原理和设计要点。
具体目标如下:1. 理解电子秤的工作原理;2. 掌握传感器的选择和使用;3. 学会使用模拟电路和数字电路进行信号处理;4. 设计并制作一个能准确测量物体重量的电子秤原型。
二、实验原理电子秤主要由传感器、模拟电路、数字电路和显示装置组成。
其工作原理如下:1. 传感器:电子秤的核心部件是传感器,它能够将物体的重力作用转化为电信号。
常见的传感器有应变片式传感器和压阻式传感器。
应变片式传感器通过测量物体受力后产生的应变量来间接测量物体的重量,而压阻式传感器则通过测量物体所受压力的大小来直接测量物体的重量。
2. 模拟电路:传感器输出的电信号是微弱的模拟信号,需要经过模拟电路进行放大和滤波处理。
模拟电路通常由运放、滤波电路和放大电路组成。
3. 数字电路:经过模拟电路处理后的信号被转换为数字信号,然后通过数字电路进行进一步的处理和计算。
数字电路通常由模数转换器、微处理器和显示器组成。
4. 显示装置:最终的测量结果通过显示装置以数字或图形的形式呈现给用户。
常见的显示装置有数码管和液晶显示屏。
三、实验步骤1. 选择传感器:根据实验要求和预算限制选择合适的传感器。
在本实验中,我们选择了一款压阻式传感器。
2. 搭建模拟电路:根据传感器的特性和信号处理要求,设计并搭建一个合适的模拟电路。
该电路应包括运放、滤波电路和放大电路。
3. 进行校准:在实验开始前,需要进行传感器的校准。
校准的目的是通过已知质量的物体来调整电子秤的灵敏度和准确性。
4. 搭建数字电路:根据实验要求和设计要点,设计并搭建一个合适的数字电路。
数字电子秤实训报告
数字电子秤实训报告
一:实训目的:1、通过设计来更好地理解电阻应变式传感器的实际应用
2、电路由测量电桥,差动放大电路,A/D转换电路,显示电路组成
3、根据我们已学的知识,设计一数字电子秤,掌握电子秤的构造和工作原理,深化并巩固我们学过的知识,将理论与实践结合
二:实训地点:理工实训楼409
三:实训内容:制作数字电子秤的测量部分
四:电子称原理图
五:实训总结:这次作品由以下四部分组成:电阻应变传感器、信号放大系统、模数转换系统、显示器。
在经过几天的努力,从开始的电路选择到买元器件,再到焊接、测试,终于顺利的完成了数字电子秤的制作。
最开始的两天,我们对电路图的各个参数进行了解,仔细的计算将每个元器件的大小参数,为后来的买元器件打下基础,在买完元器
件后,只经过2节课,就焊接完成,焊接对我们三校生来说并不是什么难事,只是接下来的调试对我们来说不是一件简单的是,由于要求相同的电阻的阻值大小有些偏差,导致精确度不是很高,在老师的指导下和我们自己的研究下终于解决了这个问题,这次的实训将电子与传感器联系在一起,让我们回顾了上学期所学的知识,学习是一个循序渐进的过程,我们还有很多要学习也要全面掌握这些东西!
XX年X月X日。
数字课程设计电子秤
数字课程设计电子秤一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子秤的工作原理,掌握电子秤的主要组成部分。
2. 学生能够描述电子秤在日常生活和科学测量中的应用。
3. 学生能够运用基本的物理知识,解释电子秤测量过程中的误差来源。
技能目标:1. 学生能够运用所学的电子秤知识,设计简单的数字电路,实现对物体质量的测量。
2. 学生能够通过小组合作,进行电子秤的组装、调试和优化,提高动手实践能力。
3. 学生能够运用信息处理软件,对测量数据进行处理和分析,培养数据处理能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到电子秤在生活中的重要性,激发对科学测量技术的兴趣。
2. 学生在小组合作中,培养团队协作精神,增强沟通与表达能力。
3. 学生通过课程学习,培养严谨的科学态度,树立正确的价值观,关注科技创新对社会发展的贡献。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为小学六年级科学课程,结合电子秤的知识点,旨在让学生在动手实践中学习科学原理,提高科学素养。
学生特点为好奇心强,动手能力强,但理论知识相对薄弱。
教学要求注重实践与理论相结合,培养学生的学习兴趣,提高实践操作能力。
二、教学内容1. 电子秤的工作原理:介绍电子秤的基本原理,包括应变片、传感器、信号放大、A/D转换等组成部分。
- 教材章节:第五章第二节《传感器及其应用》- 内容列举:应变片原理、传感器工作原理、电子秤电路组成。
2. 电子秤的组装与调试:指导学生进行电子秤的组装,学习调试方法,掌握优化技巧。
- 教材章节:第五章第三节《电子秤的组装与调试》- 内容列举:组装步骤、调试方法、常见问题及解决方法。
3. 测量数据误差分析:分析电子秤测量过程中可能出现的误差,探讨误差来源及减小方法。
- 教材章节:第五章第四节《测量误差与数据处理》- 内容列举:误差分类、误差来源、减小误差的方法。
4. 电子秤在生活中的应用:介绍电子秤在日常生活、科学研究等领域的应用案例。
- 教材章节:第五章第五节《电子秤的应用》- 内容列举:生活应用、科学测量、科技创新。
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。
数字电子秤课程设计报告
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前言在现代工业生产中,电子配料秤有着非常广泛的应用,它适于用计算机技术控制生产过程,采用高精度的传感器,响应速度快、分辨率高;电子配料秤结构简单、质量轻、安装调试使用方便;它没有机械磨损,故稳定性好;传感器的密封性良好,适合在恶劣环境下工作;采用电子配料秤还可以提高劳动生产率、减轻劳动强度、保证饲料产品的质量、降低生产成本,以及促进企业管理水平的提高。
因此,我国现代企业均采用以电子配料秤为核心的配料计量系统。
电子配料秤原本的定义是一种预先给定质量比例,对被称物中的几种物质进行配料计量的衡器。
但由于自身能力的限制和课程设计的要求,我们着重处理其称重显示及自动控制加料功能。
本次设计的主要思路是通过称重传感器将重物的质量信号转换成电信号在电路中进行传递,经过模数转换,数量校准并与预置数比较达到自动控制加料的目的。
我们所设计的电子配料秤可用于工厂车间的重物称量,配有一个可控制加料阀门,阀门打开均匀加料,电子配料秤开始称量,达到设定重量后自动停止加料。
称量围是10KG到500KG的物体,精度为0.1KG本小组成员在认真分析本次实验设计要求后,初步确定了设计方向以及所需的各元件,再通过图书馆和网络收集到大量相关元件的详细资料,对多种方案进行综合分析选取。
确定整体模块后虽由小组成员分工完成,期间也多次交流,请教老师,学长指导,同学帮助,数次修改方案,调试仿真并检验后才汇总得到该篇论文。
由于本小组成员能力有限,论文略显稚嫩,但确实我们两周奋斗的结果,若有疏漏或者错误之处请直接指出,我们乐于接受批评和意见!页脚目录摘要 (5)关键字 (5)技术要求 (5)正文第一章系统概述 (6)1.1 设计前期准备 (6)1.1.1设计要求分析 (6)1.1.2 设计目的及方向的明确 (6)1.2 设计方案论证 (7)1.2.1 设计方案论证 (7)1.3 设计方案的确立 (7)1.4总体设计方案框图及分析 (7)页脚第二章单元电路设计 (8)2.1 稳压直流恒流电源模块 (8)2.1.1集成恒流源模块原理 (8)2.1.2 方案论证 (8)2.1.3工作过程及集成恒流源模块总图 (9)2.2 传感器模块 (11)2.2.1 传感器基本工作原理 (11)2.2.2 承重传感器总误差 (12)2.2.3 传感器电路图 (12)2.2.4 传感器输出电压与总量的对应关系 (13)2.3 数模(A/D)转换模块 (13)2.3.1 A/D转换器原理 (14)2.3.2 A/D接线图 (14)2.3.3 对应关系 (14)2. 4 称重显示模块 (15)2.5 预置数设计 (16)2.5.1 十进制输入键盘 (16)2.5.2 输入编码 (16)2.5.3 LED输出十进制 (16)页脚2.5.4 预置数模块总图 (17)2.6 比较控制模块 (17)2.6.1 比较部分 (17)2.6.2 可控开关设计 (19)第三章系统综述(附总设计图) (20)结束语 (22)参考文献 (23)鸣 (23)元器件明细表 (24)收获与体会 (25)指导教师评语 (26)页脚电子配料秤摘要:在现代工业生产中,电子配料秤有着非常广泛的应用,它适于用计算机技术控制生产过程,采用高精度的传感器,响应速度快、分辨率高。
我们所设计的电子配料秤可用于工厂车间的重物称量,配有一个可控制加料阀门,阀门打开均匀加料,电子配料秤开始称量,达到设定重量后自动停止加料。
称量围是10KG到500KG的物体,精度为0.1KG。
我们的设计共分六大个的模块:集成恒流源模块(两个,分别提供5V和6.5V直流电压)、称重传感模块、模数(A / D)转换模块、13位2进制-10进制转换校准模块、预置数模块、比较模块。
本电路应用压敏电阻构成秤重电桥来采集电压的微小变化(mV级),输入到A/D转换芯片ADC16,将输入的模拟电压信号转换成数字信号再校准为重量用LED输出,然后把LED得输入端接到比较模块与预置数(重量)进行比较得到一个高低电平接到继电器控制加料阀门的开关,从而达到自动控制加料的要求。
关键字:集成恒流源称重传感器数模(A/D)转换比较器 2-10进制转换 LED显示页脚设计要求:1. 配料称重围10Kg~500Kg;2. 配料设定重量连续可调,到达设定重量自动停止加料;3. 配料重量的自动显示;4. 配料精度优于±1%。
一、系统综述1.1设计前期准备1.11设计要求分析依任务书要求,配料秤重围是10kg到500kg,称量围比较广,要求精度优于±1%,那么LED灯需要四个分别输出百位、十位、个位、十分位,外加一个小数点。
要求重量连续可调,达到预定重量自动停止加料,为满足这一要求,我们的预置数要可直接输入并显示出来,LED部分与称量显示对应,还需要一个比较模块,比较结果输出来控制加料阀门开关。
1.12设计目的及设计方向的明确页脚根据设计要求,我们设计的电子秤需要称量精确到到0.1Kg;应现实生产车间环境要求,只有220V交流电压,而我们许多环节需要5V直流电压,于是我们需要取220V交流电压做一个直流稳压电源输出5V直流电压;预置数输入需要直观和人性化,我们要做到输入十进制数然后转换为8421BCD码LED同步输出。
比较模块的输出要控制加料阀门,所以还需要一个继电器。
1.2设计方案论证1.21方案一:把力敏电阻串联到全桥的一个桥臂去,重量增加导致全桥出来的电压信号变化,把电压信号通过运算放大器放大,输入到ICL7107再接LED显示,放大输出的电压信号再接去ADC16进行数模转换,受精度要求限制,经计算需要取ADC16的13位,即输出13位2进制数,用ROM或者单片机转换成4位10进制数,再与预置数在比较环节(四片级联的74LS58)重进行比较,得到一个高电平或者低电平控制继电器从而控制加料阀门的开闭。
1.22方案二:把力敏电阻串联到全桥的一个桥臂去,重量增加导致全桥出来的电压信号变化,把电压信号通过运算放大器放大(需不需要运放,计算后再定),输入ADC16进行数模转换,受精度要求限制,经计算需要取ADC16的13位,即输出13位2进制数,用ROM或者单片机或其他方式转换成4位10进制数,再与预置数在比较环节(四片级联的74LS58)重进行比较,得到一个高电平或者低电平控制继电器从而控制加料阀门的开闭。
称重显示环节是将ROM或者单片机转换后的4位10进制数直接接LED输出。
1.23方案三:把力敏电阻串联到全桥的一个桥臂去,所选用的力敏电阻和全桥满足增加0.05KG电压输出改变0.1MV,输入ADC16进行数模转换,受精度要求限制,经计算需要取ADC16的13位,并且通过改变ADC16的比较电压VREF让其满足VIN每增加0.1MV输出加01,这样每增加0.1kg电压改变0.2MV,ADC16输出的最低位D0,从0到1再到0,提供一个下降沿,送去74LS160N的CP口,这样,74LS160N的计多少数就是有多少个0.1KG。
从而省去了13位2进制数转换成4位10进制数和校准的复杂环节。
1.3设计方案的确立方案一的优点是可控制性好,所用的ROM,ICL7107,集成度高,用起来也方便,问题是multisim找不到这些芯片,仿真不了。
页脚而且课设要用我们所学的数字电路知识,运用简单数字芯片进行设计,单片机需要编写程序进行数据处理,故我们不采用。
方案二设计合理,但是再2-10进制转换上有很大问题,在MULTISIM里去构建一个我们所需的ROM型号对我们来说实在很难,用门电路实现过于复杂,若是用加法器和减法器组合实行转化,电路也不简单,所以次方法我们不采用。
方案三相对前两种方案要简单许多,我们对重量-电压量-二进制数之间的对应关系做文章,使整个电路简单化,在不影响电子配料秤功能的前提下设计出了一个在我们能力围的电路。
所以我们决定采用方案三。
1.4总体设计方案框图及分析二、单元电路设计页脚2.1 稳压直流恒流电源设计要使整个电路能正常工作是离不开直流电源的供电的,在我们的这个电路中称重传感模块、模数(A / D)转换模块、13位2进制-10进制转换校准模块、预置数模块、比较模块都需要提供直流电压,其中模数(A / D )转换模块需要6.5V 直流电压,其他的模块需要5.0V 直流电压。
获得直流电源的方法很多,如干电池,蓄电池,直流发电机等,在实际中一般采用的是对交流电源经过变换而得的直流电源。
2.1.1稳压直流电源的组成及原理小功率直流稳压电源是由电源变压器、整流、滤波和稳压电路4部分组成的,其组成框图如图2.1.1所示。
工作的过程是:先由电源变压器将电网电源提供的220V 交流电压变换成所需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压转变成单方向脉动的直流电压。
单方向脉动的直流电压中有较大的波纹,需要经过滤波器加以滤除,才能得到比较平滑的直流电压。
但是该直流电压还会随着电网电压的波动(一般为 10%左右的波动)、负载和温度的变化而变化,为此还应有稳压电路来维持输出直流电压恒定。
电路的整流和稳压过程如图2.1.2₀ ○图2.1.1 直流稳压电路组成框图u0 t 0 t 0 t 0 t 0 t图2.1.2 整流与稳压过程2.1.2方案论证方案一:单相半波整流电路:单相半波整流简单,使用器件少,它只对交流电的一半波形整流,只要横轴上面的半波或者只要下面的半波。
但由于只利用了交流电的一半波形,所以整流效率不高,而且整流电压的脉动较大,无滤波电路时,整流电压的直流分量较小,Vo=0.45Vi,变压器的利用率低。
方案二:单相全波整流电路:使用的整流器件较半波整流时多一倍,整流电压脉动较小,比半波整流小一半。
无滤波电路时的输出电压Vo=0.9Vi,变压器的利用率比半波整流时高。
变压器二次绕组需中心抽头。
整流器件所承受的反向电压较高。
方案三:单相桥式整流电路:使用的整流器件较全波整流时多一倍,整流电压脉动与全波整流相同,每个器件所承受的反向电压为电源电压峰值,变压器利用率较全波整流电路高。
综合三个方案的优缺点,决定选用方案三2.1.3工作过程及集成恒流源模块总图页脚图示图2.1.3是放大器INA105_CMP组合的系列集成稳压器输出固定电压的稳压电路。
我们设计的该稳压直流恒流电源具有可调节输出电流大小和电压大小的功能,可提供电子配料秤中所有使用电源的器件。
输入端为克服整流电路的的缺点,变压器还只是采用只有一个副边的线圈,来实现全波整流。
为此我们的电路中用图中所示的单相桥式整流电路。
此电路中用了四个二极管,相互连接成电桥形式,从而输出的电压的直流成分比较高,输出波形的脉动比较小;二极管承受的最大反向电压较低,即对管子参数的要求降低了;而且电源变压器在正负半周都有电流供给负载,电源变压器的利用率得到了提高。