电子称设计方案

电子称设计方案

-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

便携电子称的设计方案

电子秤的应用系统是由硬件和软件所组成。硬件指单片机、扩展的存储器、扩展的输入输出设备等部分；软件是各种工作程序的总称。硬件和软件只有紧密配合、协调一致，才能提高系统的性能价格比。从一开始设计硬件时，就应考虑相应软件的设计方法，而软件设计是根据硬件原理和系统的功能要求进行的。

一、基本要求：

1、电子秤称重范围：0～9.999Kg；重量误差不大于0.005Kg；

2、数码管显示或者液晶显示：所称物体重量

二、特色与创新：

1、使用单片机为控制核心，大大简化了系统的组成构造，且单片机可拓展性强，可以很方便的对系统进行拓展和应用。

2、使用键盘输入数据，操作简单，方便。

3、中文液晶显示所称量的物品重量，数量，单价，金额和所有物品的总金额。

4、具有去皮功能。

5、当物品重量超过电子秤量程，即过载情况或者是物品重量小于A/D转换器所能转换的最小精度，即欠量程的时候，具有超重报警功能。

三、设计原理及设计基本思路：

1、电子称重技术的基本原理：

称重技术的根本任务是测量各种状态下物体重量。实质上是测量被称物体质量，我们知道，质量的测量是物体在重力场下的重力测量获得的，用公式

W=mg,w是物体的重量，g是在重力场的重力加速度，m是物体的质量。目前无论是利用杠杆的原理，还是利用弹性元件的弹力与被测物体的重力达到平衡来测量物体的质量，都没有离开两个必须的条件:一是重力场，二是静力平衡。

随着现代传感技术的发展，人们已从传统的机械杠杆原理测量物体的质量，发展到现在的电子称重，即用传感器把重力信号转变成电信号，利用电子计算机技术，根据电信号同重力信号的数学模型，间接的求出物体的质量。2、系统的基本设计思路：

按照设计的基本要求，系统可分为三大模块，数据采集模块、控制器模块、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。此部分对软件的设计要求比较高，系统的大部分功能都需要软件来控制。在扩展功能上，本设计增加了一个过载、欠量程报警提示。

四、系统的组成：

本系统以AT89C51单片机为核心,主要制作原理是通过压力传感器使物品的压力信号转变为微弱的电信号，运用信号放大调理电路使电信号得到放大和整理，再将此信号进行A/D转换，使模拟信号转换成数字信号，再将其输入单片机中，利用单片机对其进行处理，最后用数码管显示出来。

本系统主要由压力传感器、信号放大电路、A/D转换、信号处理、键盘输入、数码管显示、报警电路、电源等组成。系统总体框图如下：

压力传感器

前端

信号处理

AVR

单片

机

LED显示

键盘输入图2-1 系统总体框图

五、软件设计思想

本系统采用C语言作为编程语言。汇编语言作为传统嵌入式系统的编程语言，具有执行效率高等优点，但其本身是一种低级语言，编成效率低下，且可移植性和可读性差，维护极不方便，从而导致整个系统的可靠性也较差。而C 语言以其结构化和能产生高效代码等优势满足了设计要求，是嵌入式系统编程的首选。用C语言进行嵌入式系统的开发，具有汇编语言编程所不可比拟的优势：可以大幅度加快开发进度;无需精通单片机指令集和具体的硬件，也能够编出符合硬件实际专业水平的程序；可以实现软件的结构化编程，她使得软件的逻辑结构变得清晰、有条理，便于开发小组计划项目、分工合作。源程序的可读性和可维护性都很好；省去了人工分配单片机资源的工作；可移植性强；C 语言提供auto、static、flash等存储类型。由于涉及到大量数据的运算，程序不宜采用汇编语言，C语言大大缩短了开发时间，且程序可读性非常好。

软件所实现的功能

①称重

②计价

③累计，去皮

④标定

⑤键盘、显示

本系统采用4×4键盘，键盘电路与单片机的P0.0-P0.7口相连。键盘的扫描程序步骤如下：

①查询是否有键按下。

②查询按下键所在的行、列位置。

③对得到的行号和列号译码，得到键值。

④键的抖动处理，延时扫描。

六、主程序流程图