毕业设计论文—电子体重秤测试系统设计与实现-精品

南阳理工学院本科生毕业设计（论文）

学院（系）：机电工程系

专业：测控技术与仪器

南阳理工学院本科生毕业设计（论文）

电子体重秤测试系统设计与实现

Design and Implementation of Electronic Weighing Scale System

总计：24 页

表格：3 个

插图：17 幅

南阳理工学院本科毕业设计（论文）

电子体重秤测试系统设计与实现

Design and Implementation of Electronic Weighing Scale Test

System

学院（系）：机电工程系

专业：测控技术与仪器

学生姓名：马凡迪

学号：29107059

指导教师（职称）：任立民（讲师）

评阅教师：何一文

完成日期：2011年5月15日

南阳理工学院

Nanyang Institute of Technology

电子体重秤测试系统设计与实现

测控技术与仪器专业马凡迪

[摘要]分析了电子体重秤的现状，提出了一种简单电子体重秤的设计方案。本

课题设计了以单片机为核心的智能人体电子秤，详述了该系统硬件和软件的设计方法。该系统集称重和显示体重指数于一体，以STC12单片机为主控芯片，选用应变

式传感器，外围附以称重电路、显示电路、按键电路。制作了实物体重秤，实现了

自动称重系统的功能。

[关键词]应变式传感器；STC12单片机；体重指数计算

Design and Implementation of Electronic Weighing Scale System Measurement and Control Technology and Instruments Major MA Fan-di Abstract: The current situation of electronic weighing scale is analyzed in this paper, while one simple electronic weighing scale design plan is put forward. The intelligent human electronic scale is designed with the core of SCM, hardware and software of the system are also elaborated. This system gathers weighing and showing body mass index and is mainly controlled by STC12 single chip, the periphery is consists of strain gauge sensor with weighing circuit, display circuit, buttons circuit. The object weighing scale is made and the function of auto weighing system is achieved.

Key words: strain gauge sensor; stc12 single chip; body mass index

目录

1 绪论 (1)

1.1 课题背景及意义 (1)

1.2 单片机在体重秤上的应用 (1)

2 电子体重秤的设计思路 (2)

2.1 电子体重秤的原理 (2)

2.2 电子体重秤的基本结构 (2)

2.2.1 承重、传力复位系统 (2)

2.2.2 称重传感器 (2)

2.2.3 测量显示、数据显示装置 (3)

2.3 电子秤的计量性能 (3)

3 系统设计方案论证与选型 (3)

3.1 控制器 (4)

3.2 数据采集部分 (4)

3.2.1 传感器的选择 (4)

3.2.2传感器技术指标 (6)

3.2.3 放大电路模块 (6)

3.2.4 A/D转换器的选择 (7)

3.3 显示电路部分 (7)

3.4 STC12C5A60S2的最小系统电路 (8)

3.4.1 单片机芯片STC12管脚图 (9)

3.4.2单片机的基本连接电路 (9)

3.5 键盘电路 (10)

4 电子体重秤实物的设计与制作 (10)

4.1实物的设计 (10)

4.2 实物加工图纸 (11)

4.2.1体重秤垫块 (11)

4.2.2 体重秤踏板 (11)

4.2.3体重秤底座 (12)

5 系统软件设计 (12)

5.1 初始化及主程序模块 (12)

5.2 按键模块 (13)

5.3 显示模块 (13)

5.4 AD转换模块 (14)

6 软硬件的调试 (14)

6.1 软件部分 (14)

6.2 硬件部分 (15)

结束语 (16)

参考文献 (17)

附录 (18)

致谢 (22)

1 绪论

1.1 课题背景及意义

质量是测量领域中的一个重要参数，称重技术自古以来就被人们所重视。公元前，人们为了对货物交换量进行估计，起初采用木材或陶土制作的容器对交换货物进行计量。以后，又采用简单的秤来测定质量。秤是最普遍、最普及的计量设备，电子秤取代机械秤是科学技术发展的必然规律。低成本、高智能化的电子秤无疑具有极其广阔的市场前景[1]。

称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域，与人民的生活紧密相连。电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求，电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智慧化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性。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[2]。

1.2 单片机在体重秤上的应用

目前，随着社会的发展、生活水平不断提高，人们越来越关注自己的身体健康。许多人由于工作的压力和不良的饮食习惯，使得身体健康每况愈下，疾病也随之而来，而在这些人群中，患有肥胖和营养不良的病人居多。为方便人们及时了解自己的体重是否超出或低于标准的体重，在许多公共场合都摆放了人体秤，商场、药店、马路旁等随处可见，给那些由于工作紧张没有时间到医院做定期体验的人们带来了方便。人体秤已不再是医院的专用医疗器械，已成为人们生活中不可缺少的一部分。体重健康标准的具体计算方法如下(仅适合中国人群)男性：标准体重=(身高-100)*0.9。女性：标准体重=(身高-105)*0.9。当实际体重大于标准体重的10％为过重，小于标准体重10％为瘦[3]。

普通人体秤测量身高和体重的结果都是直接用眼睛观看指标读取的，由于读数的方法各不相同、读数时光线有明有暗等多种原因，使得读取数据的误差过大。由于人体秤的使用非常普遍，解决这一问题显得尤为重要。近年来，随着科技不断进步，计算机已渗透到各个领域，单片机已逐渐成为科学技术现代化的重要工具，正在不断地走向深入。单片机的应用已深入到人类的生活、生产等各种领域。在此基础上发展起来的由单片机控制的人体称，比普通人体称在耐用性、适用环境、读数的准确度等方面有了很大的提