毕业设计---电子称重系统设计

毕业综合实践

课题名称：电子称重系统设计

作者：学号：09034212 系别：电气电子工程系

专业：电子信息工程技术

指导老师：专业技术职务副教授

目录

1.引言 (1)

2整体方案设计 (2)

2.1设计任务 (2)

2.2设计要求 (2)

2.3方案选择 (2)

2.3.2方案一 (2)

2.3.3方案二 (3)

3 硬件电路的设计 (4)

3.1 传感器电路设计 (4)

3.2 放大电路及A/D转换电路设计 (6)

3.2.1 HX711芯片介绍 (6)

3.2.2 HX711特点 (7)

3.2.3 HX711引脚功能 (8)

3.2.4 HX711管脚说明 (8)

3.2.5 信号放大电路 (10)

3.2.6 A/D转换电路 (11)

3.2.7 A/D转换器的主要性能指标 (13)

3.3 STC89C52RC单片机 (14)

3.3.1 STC89C52RC引脚功能 (15)

3.3.2 复位电路 (16)

3.3.3 晶振电路 (16)

3.4 自动量程控制电路 (17)

3.4.1 CD4052B介绍 (17)

3.4.2 自动控制量程工作过程 (18)

3.5 键盘电路 (19)

3.6 显示电路 (20)

4. 软件电路设计 (23)

4.1 系统总体流程 (23)

4.2 重量显示电路 (23)

4.3 按键程序处理 (24)

4.4 按键处理流程图 (26)

结论 (27)

致谢 (28)

参考资料 (29)

附录A 电路原理图 (30)

附录B PCB图 (31)

附录C 元器件清单 (32)

附录D 程序清单 (33)

1.引言

在我们生活中经常都需要测量物体的重量，于是出现了秤。随着社会科技发展，传统的纯机械结构（如杆秤、磅秤等）秤量装置逐步被淘汰，而电子秤以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点深受人们青睐。电子秤精度高并降低成本，其发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化，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。

电子秤的称重功能是基于微电脑控制芯片处理器这一核心技术来实现的。由于目前在设计电子秤系统时大量地采用集成芯片，因此电子秤系统已经摆脱了以往的电子模式，正趋向智能化多元化方向发展。在此基础上可以实现系统功能的扩展，比如与上位机的通讯，在上位机上利用图形化界面的操作软件实现数据库管理等。

电子秤由于自身的精度高、功能强和使用方便，实际使用的电子秤有较高的性价比，在很多领域完全可以取代那些机械式的称重工具。在具体开发电子秤的系统时应该根据用户的客观需要，再结合系统硬件和软件，从而可以开发出一套实际使用价值极大的电子秤系统。目前，随着电子技术的飞速发展，微处理器应用技术的日趋成熟，必将推进基于微处理器为核心的电子秤系统功能的日趋完善，因此多元化智能电子秤具有广泛的应用前景和开发价值！

2整体方案设计

2.1设计任务

1．设计满足性能指标要求的电路，画出原理图。

2．设计PCB并制板。

3．安装调试成功。

4．完成论文写作。

2.2设计要求

本文主要完成一个简单实用数字电子秤的硬件电路部分和软件部分的设计。在设计的过程学会使用单片机对电子秤的各种功能进行控制。要求设计电子称重系统，选用电阻应变片作为力传感器，包括测量电路、信号放大电路、信号转换电路和显示电路。其性能要求是：

1、测量范围在（0-1.99Kg，0-19.99Kg，0-199.99Kg，0-1999Kg）；

2、测量精度为0.5级；

3、非线性误差为1% ；

4、自动量程控制电路。

2.3方案选择

单片机以其功能强，体积小，功耗低，易开发等很多优势被广泛应用。但单片机不是万能的，也存在不适合的场合，我们要充分利用单片机的内部资源和选择合适的单片机来完成我们的设计。本数字电子秤的设计过程中需要用到A/D转换、键盘、液晶显示、复位电路和蜂鸣器报警驱动电路的知识，同时在软件的设计过程中需要用到键盘扫描、液晶显示驱动、模数转换程序，可以很好的将数电、模电、单片机知识进行综合应用。在综合应用中进一步熟悉单片机设计的开发各个流程，最终达到"巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用"目的。

2.3.2方案一

通过称重电桥产出电压信号，经放大电路把信号放大后输入A/D转换芯片进行数据转换，再将得到的数字信号送至单片机进行处理输出显示。此方案优点是可控制性好，电路简单，原理清晰，采用单片机对采集的数据稍加处理，能通过软件在一定程度上弥补与调试硬件所无法避免的数据抖动，使最终所得的数据

更可靠。其中自动换挡功能采用软件实现。

图1.1 方框图一

2.3.3方案二

整个电子秤电路由传感器、放大电路、A/D转换电路、89c52单片机、量程控制电路、键盘和显示电路等7部分组成。其功能是被测信号经放大整形后送入单片机，由单片机对测量信号进行处理并根据相应的数据关系译码显示出被测物体的重量。单片机控制适合于功能比较简单的控制系统,而且其具有成本低,功耗低,体积小算术运算功能强,技术成熟等优点。但其缺点是外围电路比较复杂,编程复杂。

图1.2方框图二

结合上面所讲，鉴于本电子秤的设计并不太复杂，单片机完全能实现所需功能，所以在具体设计时，采用了第二种设计方案。