基于51单片机的电子秤设计毕业论文

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目录

1绪论 (1)

1.1选题的背景与意义 (1)

1.1.1选题的背景 (1)

1.1.2选题的意义 (2)

1.2电子秤的研究现状及发展趋势 (2)

1.2.1电子秤的研究现状 (2)

1.2.2电子秤的发展趋势 (3)

1.3本文的结构 (4)

2系统总体方案设计 (6)

2.1电子秤的基本知识介绍 (6)

2.1.1电子秤的基本结构 (6)

2.1.2电子秤的工作原理 (7)

2.1.3电子秤的计量参数 (7)

2.2总体方案设计 (8)

2.3系统各部分设计方案论证 (9)

2.3.1电子秤分度数的设定 (9)

2.3.2称重传感器的选定 (10)

2.3.3A/D转换器的选定 (16)

2.3.4单片机型号的选定 (18)

3硬件设计 (20)

3.1系统硬件结构图 (20)

3.2单片机主控单元的设计 (20)

3.2.1单片机引脚说明 (20)

3.2.2AT89S51最小系统设计 (22)

3.3数据采集模块设计 (24)

3.3.1传感器单元设计 (24)

3.3.2A/D转换单元设计 (25)

3.4键盘和显示电路单元设计 (27)

3.4.1键盘电路设计 (27)

3.4.2显示电路设计 (27)

3.5系统总体原理图 (28)

3.6硬件抗干扰设计 (28)

4系统软件设计 (31)

4.1主程序设计 (31)

4.2LM4229液晶显示驱动程序 (32)

4.3ADC0832采样程序 (33)

4.4键盘程序 (33)

5系统仿真 (35)

5.1欢迎界面的仿真 (35)

5.2无重物情况仿真 (36)

5.3称量物体仿真 (37)

5.4最大量程仿真 (38)

5.5仿真总结与问题补充 (39)

5.5.1仿真总结 (39)

5.5.2问题补充 (39)

6总结与展望 (41)

附录程序 (42)

参考文献 (52)

1绪论

1.1选题的背景与意义

1.1.1选题的背景

（1）电子技术渗入衡器制造业

随着第二次世界大战后的经济繁荣，为了把称重技术引入生产工艺过程中去，对称重技术提出了新的要求，希望称重过程自动化，为此电子技术不断渗入衡器制造业。在1954年使用了带新式打印机的倾斜杠杆式秤，其输出信号能控制商用结算器，并且用电磁铁机构与代

替人工操作的按键与办公机器联用。在1960年开发出了与衡器相联的专门称重值打印机。当时的带电子装置的衡器其称量工作是机械式的，但与称量有关的显示、记录、远传式控制器等功能是电子方式的。

（2）电子秤步入社会

电子秤的发展过程与其它事物一样，也经历了由简单到复杂、由粗糙到精密、由机械到机电结合再到全电子化、由单一功能到多功能的过程。特别是近30年以来，工艺流程中的现场称重、配料定量称重、以及产品质量的监测等工作，都离不开能输出电信号的电子衡器。这是由于电子衡器不仅能给出质量或重量信号，而且也能作为总系统中的一个单元承担着控制和检验功能，从而推进工业生产和贸易交往的自动化和合理化。

近年来，电子秤已愈来愈多地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技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可缺少的组成部分。随着称重传感器各项性能的不断突破，为电子秤的发展奠定了基础，国外如美国、西欧等一些国家在20世纪60年代就出现了0.1%称量准确度的电子秤，并在70年代中期约对75 %的机械秤进行了机电结合式的电子化改造。

我国的衡器在20世纪40年代以前还全是机械式的，40年代开始发展了机电结合式的衡器。50年代开始出现了以称重传感器为主的电子衡器。80年代以来，我国通过自行研制、引进消化吸收和技术改造，已由传统的机械式衡器步入集传感器、微电子技术、计算机技术于一体的电子衡器发展阶段。目前，由于电子衡器具有称量快、读数方便、能在恶劣环境下工作、便于与计算机技术相结合而实现称重技术和过程控制的自动化等

特点，已被广泛应用于工矿企业、能源交通、商业贸易和科学技术等各个部门。随着称重传感器技术以及超大规模集成电路和微处理器的进一步发展，电子称重技术及其应用围将更进一步的发展，并被人们越来越重视。

1.1.2选题的意义

电子秤是日常生活中常用的电子衡器，广泛应用于超市、大中型

商场、物流配送中心。电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。相比传统的机械式称量工具，电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用围广、易于操作使用等优点，在外形布局、工作原理、结构和材料上都是全新的计量衡器。目前市场上使用的称量工具，或者是结构复杂，或者运行不可靠，且成本高，精度稳定性不好，调整时间长，易损坏，维修困难，装机容量大，能源消耗大，生产成本高。而且目前市场上电子秤产品的整体水平不高，部分小型企业产品质量差且技术力量薄弱，设备不全，缺乏产品的开发能力，产品质量在低水平徘徊。因此，有针对性地开发出一套有实用价值的电子秤系统，从技术上克服上述诸多缺点，改善电子秤系统在应用中的不足之处，具有现实意义。

1.2电子秤的研究现状及发展趋势

1.2.1电子秤的研究现状

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。

在研究方法上，电子称重系统的工作原理一般是将作用在承载器上的质量或力的大小，通过压力传感器转换为电信号，并通过控制电路来处理该电信号。其中压力传感器大多数采用电阻应变片压力传感器，由于应变片的体积较小，市场上有多种规格可供选择，而且可以针对弹性敏感元件的形式可以灵活设计来适应各种应用场合的要求，所以应变片式压力传感器得到广泛的应用。但是电阻应变片压力传感器的一个严重缺陷是应

变灵敏度、应变片本身的电阻都随温度变化，而且灵敏度随温度变化较大。在不同的环境中，应变片的阻值发生变化，输出零点漂移明显。并且应变片的输出信号很小、线性围窄，而且动态响应较差，有待进一步开发。