天津智能电子秤项目可行性研究报告
规划设计/投资方案/产业运营
报告摘要说明
电子秤属于衡器的一种，利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体
质量的工具。电子秤主要由承重系统（如秤盘、秤体）、传力转换系统
（如杠杆传力系统、传感器）和示值系统（如刻度盘、电子显示仪表）3部分组成。按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。
我国电子秤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。我国电子秤的技术装备和检测试验手段基本达到国际90年代中期的水平。
电子秤制造技术及应用得到了新发展。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。但就总体
而言，我国电子秤产品的数量和质量与工业发达国家相比还有较大差距，
其主要差距是技术与工艺不够先进、工艺装备与测试仪表老化、开发能力
不足、产品的品种规格较少、功能不全、稳定性和可靠性较差等。
该电子秤项目计划总投资8238.54万元，其中：固定资产投资6047.37万元，占项目总投资的73.40%；流动资金2191.17万元，占
项目总投资的26.60%。
本期项目达产年营业收入16599.00万元，总成本费用13008.40
万元，税金及附加145.23万元，利润总额3590.60万元，利税总额4231.09万元，税后净利润2692.95万元，达产年纳税总额1538.14万
元；达产年投资利润率43.58%，投资利税率51.36%，投资回报率32.69%，全部投资回收期4.56年，提供就业职位307个。
随着经济和消费观念的不断提高，越来越多的人开始精细管理自身身体状态，电子秤就成了必不可少的一样东西。众所周知，超市卖场等地也是电子秤的最大消费场所。另外，随着智能化时代的到来，智能电子秤的发展是必然，并且业内人士分析，智能电子秤行业发展前景比较乐观。目前智能电子秤产品的突出功能为触摸屏作业、全自动称重，自动称重数据记录、称重数据导出、可设置上下限报警、可选配外接打印机、可进行统计每日销售报表等等多功能特点。
电子秤是装有电子装置的秤（衡器），因其种类繁多，且涉及到贸易结算和保护广大消费者的利益，所以为世界各国政府普遍关注和重视，并被确定为国家想强制管理的法制计量器具。电子秤是自动化称重控制盒贸易计量的重要手段。对加强企业管理、严格生产、贸易结算、交通运输、港口计量和科学研究都起重了重要作用。电子秤具有反应速度快、测量范围广、应用面广、结构简单、使用操作方便、信号远传、便于计算机控制等特点。被广泛应用于煤炭、石油、化工、电力、轻工、冶金、矿山、交通运输、港口、建筑、机械制造和国防等各个领域。
天津智能电子秤项目可行性研究报告目录
第一章项目总论
第二章产业调研分析
第三章主要建设内容与建设方案
第五章土建工程
第六章公用工程
第七章原辅材料供应
第八章工艺技术方案
第九章项目平面布置
第十章环境保护
第十一章安全卫生
第十二章风险评价分析
第十三章项目节能说明
第十四章项目实施安排方案
第十五章投资估算与资金筹措
第十六章项目经济效益分析
第十七章项目招投标方案
附表1：主要经济指标一览表
附表2：土建工程投资一览表
附表3：节能分析一览表
附表4：项目建设进度一览表
附表5：人力资源配置一览表
附表6：固定资产投资估算表
附表7：流动资金投资估算表
附表8：总投资构成估算表
附表9：营业收入税金及附加和增值税估算表附表10：折旧及摊销一览表
附表11：总成本费用估算一览表
附表12：利润及利润分配表
附表13：盈利能力分析一览表
第一章项目总论
一、项目建设背景
随着经济和消费观念的不断提高，越来越多的人开始精细管理自身身体状态，电子秤就成了必不可少的一样东西。众所周知，超市卖场等地也是电子秤的最大消费场所。另外，随着智能化时代的到来，智能电子秤的发展是必然，并且业内人士分析，智能电子秤行业发展前景比较乐观。目前智能电子秤产品的突出功能为触摸屏作业、全自动称重，自动称重数据记录、称重数据导出、可设置上下限报警、可选配外接打印机、可进行统计每日销售报表等等多功能特点。
电子秤属于衡器的一种，利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的工具。电子秤主要由承重系统（如秤盘、秤体）、传力转换系统（如杠杆传力系统、传感器）和示值系统（如刻度盘、电子显示仪表）3部分组成。按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。
我国电子秤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。我国电子秤的技术装备和检测试验手段基本达到国际90年代中期的水平。电子秤制造技术及应用得到了新发展。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。但就总体而言，我国电子秤产品的数量和质量与工业发达国家相比还有较大差距，其主要差距是技术与工艺不够先进、工艺装备与测试仪表老化、开发能力不足、产品的品种规格较少、功能不全、稳定性和可靠性较差等。
中国的电子秤行业是一个具有漫长发展历史的传统产业和重要的基础行业。改革开放后，中国电子称行业有了较快的发展，电子秤工业的管理体制、行业结构、产品结构、技术水平以及在国民经济中所处的地位更是变化巨大。多年以来，中国都是以机械衡器为主，二十世纪八十年代开始扩大对电子称的使用和对大型自动衡器的研制，中国现已能够独立设计制造精度高、运行快、计量准确的各种电子称。
二、报告编制依据
1、《产业结构调整指导目录》。
2、《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）。
3、《建设项目经济评价细则》（2010年本）。
4、国家现行和有关政策、法规和标准等。
5、项目承办单位现场勘察及市场调查收集的有关资料。
6、其他有关资料。
三、项目名称
天津智能电子秤项目
四、项目承办单位
xxx（集团）有限公司
五、项目选址及用地综述
（一）项目选址方案
项目选址位于某经济合作区,地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，建设条件良好。
天津，简称津，别称津沽、津门，是中华人民共和国省级行政区、直
辖市、国家中心城市、超大城市，国务院批复确定的环渤海地区的经济中心。截至2018年，全市下辖16个区，总面积11966.45平方千米，建成区
面积1007.91平方千米，2019年末，常住人口1561.83万人，城镇人口1303.82万人，城镇化率83.48%。天津地处中国北部、海河下游、东临渤海，是中国北方最大的港口城市，国家物流枢纽，北方国际航运核心区，
首批沿海开放城市，是中蒙俄经济走廊主要节点、海上丝绸之路的战略支点、一带一路交汇点、亚欧大陆桥最近的东部起点，位于海河五大支流南
运河、子牙河、大清河、永定河、北运河的汇合处和入海口，素有九河下
梢河海要冲之称。天津是自古因漕运而兴起，唐朝中叶以后成为南方粮、
绸北运的水陆码头；金朝在直沽设直沽寨；元朝设海津镇，是军事重镇和
漕粮转运中心；明永乐二年（1404年）正式筑城，是中国古代唯一有确切
建城时间记录的城市；清咸丰十年（1860年）天津被辟为通商口岸后，西
方列强纷纷在此设立租界，天津成为中国北方开放的前沿和近代中国洋务
运动的基地。历经六百多年，造就了天津中西合璧、古今兼容的独特城市
风貌。
（二）项目用地规模
项目总用地面积21450.72平方米（折合约32.16亩），土地综合
利用率100.00%；项目建设遵循“合理和集约用地”的原则，按照电子秤行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局，符合规划建设要求。
六、土建工程建设指标
项目净用地面积21450.72平方米，建筑物基底占地面积16585.70平方米，总建筑面积26384.39平方米，其中：规划建设主体工程16255.00平方米，项目规划绿化面积1908.82平方米。
七、产品规划方案
根据项目建设规划，达产年产品规划设计方案为：电子秤xxx单
位/年。综合考xxx（集团）有限公司企业发展战略、产品市场定位、
资金筹措能力、产能发展需要、技术条件、销售渠道和策略、管理经
验以及相应配套设备、人员素质以及项目所在地建设条件与运输条件、xxx（集团）有限公司的投资能力和原辅材料的供应保障能力等诸多因
素，项目按照规模化、流水线生产方式布局，本着“循序渐进、量入而出”原则提出产能发展目标。
八、投资估算及经济效益分析
（一）项目总投资及资金构成
项目预计总投资8238.54万元，其中：固定资产投资6047.37万元，占项目总投资的73.40%；流动资金2191.17万元，占项目总投资的26.60%。
（二）资金筹措
该项目现阶段投资均由企业自筹。
（三）项目预期经济效益规划目标
项目预期达产年营业收入16599.00万元，总成本费用13008.40
万元，税金及附加145.23万元，利润总额3590.60万元，利税总额4231.09万元，税后净利润2692.95万元，达产年纳税总额1538.14万元；达产年投资利润率43.58%，投资利税率51.36%，投资回报率
32.69%，全部投资回收期4.56年，提供就业职位307个。
九、项目建设单位基本情况
（一）公司概况
公司始终坚持“人本、诚信、创新、共赢”的经营理念，以“市场为导向、顾客为中心”的企业服务宗旨，竭诚为国内外客户提供优质产品和一流服务，欢迎各界人士光临指导和洽谈业务。公司坚持“以人为本，无为而治”的企业管理理念，以“走正道，负责任，心中有别人”的企业文化核心思想为指针，实现新的跨越，创造新的辉煌。热忱欢迎社会各界人士咨询与合作。
公司致力于高新技术产业发展，拥有有效专利和软件著作权50多项，全国质量管理先进企业、全国用户满意企业、国家标准化良好行为AAAA企业，全国工业知识产权运用标杆企业。公司及时跟踪客户需求，与国内供应商进行了深入、广泛、紧密的合作，为客户提供全方位的信息化解决方案。和新科技在全球信息化的浪潮中持续发展，致力成为业界领先且具鲜明特色的信息化解决方案专业提供商。
公司近年来的快速发展主要得益于企业对于产品和服务的前瞻性研发布局。公司所属行业对产品和服务的定制化要求较高，公司技术与管理团队专业和稳定，对行业和客户需求理解到位，以及公司不断加强研发投入，保证了产品研发目标的实施。未来，公司将坚持研发投入，稳定研发团队，加大研发人才引进与培养，保证公司在行业内的技术领先水平。公司注重建设、培养人才梯队，与众多高校建立了
良好的校企合作关系，学校为企业输入满足不同岗位需求的技术人员，达到企业人才吸收、培养和校企互惠的效果。公司筹建了实习培训基地，帮助学校优化教学科目，并从公司内部选拔优秀员工为学生授课，让学生亲身参与实践工作。在此过程中，公司直接从实习基地选拔优
秀人才，为公司长期的业务发展输送稳定可靠的人才队伍。公司的良
好人才梯队和人才优势使得本次募投项目具备扎实的人力资源基础。
（二）公司经济效益分析
上一年度，xxx公司实现营业收入9592.05万元，同比增长30.21%（2225.62万元）。其中，主营业业务电子秤生产及销售收入为
8841.71万元，占营业总收入的92.18%。
根据初步统计测算，公司实现利润总额2147.87万元，较去年同
期相比增长452.51万元，增长率26.69%；实现净利润1610.90万元，较去年同期相比增长224.14万元，增长率16.16%。
十、主要经济指标
主要经济指标一览表
第二章产业调研分析
一、电子秤行业发展概况
电子秤属于衡器的一种，利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定
物体质量的工具。电子秤主要由承重系统（如秤盘、秤体）、传力转
换系统（如杠杆传力系统、传感器）和示值系统（如刻度盘、电子显
示仪表）3部分组成。按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。
随着电子秤的发展，以及特殊应用场合的需求，防水秤应运而生。防水称，顾名思义就是可以防水。防水秤因防水级别的不同，防水性
能上也有一定的差异。香山防水计重秤的防水级别达到最高的IP68级别，泡在水中也能称重。
防水秤的内部采用全密封结构，防止有腐蚀性液体、汽体等对传
感器弹性体的腐蚀，大大提高传感器的寿命。防水秤的目的就是防水
防潮，以应对那些潮湿、盐雾等恶劣环境。防水秤一般分为防水计价秤、防水计重计数秤、防水电子台秤等。
在原有的计价秤基础上进行防水设计，内部秤体结构重新根据防
水级别设计。外部的秤盘，电源线接口，开关等都重新设计。
防水计重秤取得防水认证全方位立体防水，大视窗，超强防滑抗摔，针对冷库严苛环境而设计。适合水产加工、海鲜加工、渔业生产等。
二、电子秤市场分析预测
电子秤是装有电子装置的秤（衡器），因其种类繁多，且涉及到
贸易结算和保护广大消费者的利益，所以为世界各国政府普遍关注和
重视，并被确定为国家想强制管理的法制计量器具。电子秤是自动化
称重控制盒贸易计量的重要手段。对加强企业管理、严格生产、贸易
结算、交通运输、港口计量和科学研究都起重了重要作用。电子秤具
有反应速度快、测量范围广、应用面广、结构简单、使用操作方便、
信号远传、便于计算机控制等特点。被广泛应用于煤炭、石油、化工、电力、轻工、冶金、矿山、交通运输、港口、建筑、机械制造和国防
等各个领域。
在传统的电子秤中，有时候因为要改一些功能结果就要买整套非
常大型的机械自动化装备，然后再每个自动化的操作又都是厂家自己
的设备去制作的，虽然各家工厂在使用的时候是可以解决一些问题，
但是等到细节改了又不能完善的解决了，所以才出现了这种解决方案，让工厂操作人员去跟JDI智能电子秤商家配合，说出要的功能去改其
软体。如何一来，便能增加速度，以后有需要改其只要才小小的一步。比起整套换掉这样真的是省了机器又成本了。
电子秤的制造技术及应用得到了新的发展，电子秤技术从静态称
重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量他点
从单参数向多参数发展。特别对快速称重和动态称重的研究与应用。
但就总体而言，我国电子秤产品的数量和质量与工业发达国家相比还
有差距。但近年来国家投入重点研发资金，让其发展不断加快。
中国的电子秤行业是一个具有漫长发展历史的传统产业和重要的
基础行业。改革开放后，中国电子称行业有了较快的发展，电子秤工
业的管理体制、行业结构、产品结构、技术水平以及在国民经济中所
处的地位更是变化巨大。多年以来，中国都是以机械衡器为主，二十
世纪八十年代开始扩大对电子称的使用和对大型自动衡器的研制，中
国现已能够独立设计制造精度高、运行快、计量准确的各种电子称。
二、电子秤行业发展趋势分析
我国电子秤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。我国电子秤的技术装备和检测试验手段基本达到国际90年代中
期的水平。电子秤制造技术及应用得到了新发展。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。但就总体而言，我国电子秤产品的数量和质量与工业
发达国家相比还有较大差距，其主要差距是技术与工艺不够先进、工
艺装备与测试仪表老化、开发能力不足、产品的品种规格较少、功能
不全、稳定性和可靠性较差等。
电子秤的称重显示控制器与电子计算机组合，利用电子计算机的
智能来增加称重显示控制器的功能。使电子衡器在原有功能的基础上，增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能，这就是当今市场
上采用微机化称重显示控制器的电子衡器与采用智能化称重显示控制
器的电子衡器的根本区别。
电子称重技术的发展规律就是不断的加强基础研究并扩大应用，
扩展新技术领域，向相邻学科和行业渗透，综合各种技术去解决称重
计量、自动控制、信息处理等问题。例如在流量计量专业，如果按照
传统的理论和方法建造一套标准大流量测量系统，价格相当昂贵。
体积小、高度低、重量轻，即小、薄、轻。近几年新研制的电子
平台秤结构充分体现了小薄轻的发展方向。对于低容量的电子平台秤
和电子轮轴秤，可采用将薄型或超薄型的圆形称重传感器，直接嵌入
钢板或铝板底面与称重传感器外径相同的盲孔内，形成低外形的秤体
结构，称重传感器的数量和位置由秤的额定载荷和力学要求计算决定。
对于大型或超大型的承载器结构，如大型静动态电子汽车衡等，
已开始采用几种长度的标准结构的模块，经过分体组合，而产生新的
品种和规格。以（5、6、7）m长的同宽度3种标准模块为例，由单块、二块、三块到四块分体组合，可以组合成长度为（5～28）m的22种规格的分体式秤体结构。
对于某些品种和结构的电子衡器，例如小型电子平台秤、专用秤、便携式静动态电子轮轴秤、静动态电子轨道衡等，都可以实现秤体与
称重传感器，钢轨与称重传感器，轨道衡秤体与铁路线路一体化。
由于科技高速发展和应用水平提高，电子秤产品数字化、集成化、网络化、智能化将成为世界衡器工业的发展方向和重点。中国应用高
技术含量的先进衡器，还处在依赖进口解决供应的阶段，因此，在技
术含量高的衡器产品领域，中国的电子秤制造企业有着巨大的发展空间。另外，随着国内消费水平和工业经济的持续增长，电子秤产品的
国内需求将进一步拉升。
第三章主要建设内容与建设方案
一、主要建设内容与规模
（一）主要建设内容
1、该项目总征地面积21450.72平方米（折合约32.16亩），其中：净用地面积21450.72平方米（红线范围折合约32.16亩）。项目
规划总建筑面积26384.39平方米，其中：规划建设主体工程16255.00平方米，计容建筑面积26384.39平方米；预计建筑工程投资2147.82
万元。
2、配套建设相应的公用辅助工程设施。
3、购置主要生产工艺设备，组建相关的生产车间及生产经营管理
部门。
4、对生产过程中产生的废气、废水、噪声、固废等进行有效治理。
（二）项目土建工程方案
1、该项目主要土建工程包括：生产工程、辅助生产工程、公用工程、总图工程、服务性工程（办公及生活）和其他工程六部分组成。
主要建设内容包括：生产车间、辅助车间、仓储设施（原料仓库和成
品仓库）等配套工程和办公室、职工宿舍、围墙、厂区道路及绿化等。
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~;重量误差不大于； 2、数码管显示或者液晶显示：所称物体重量 二、特色与创新： 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： 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。 系统的基本设计思路：
智能电子秤菜市场亮相 广州市质监局通过引入互联网科技公司搭建电子秤网络监控平台，免费为场内经营者提供统一配置、统一维修的新型防作弊智能电子秤。除了计量准确没猫腻外，街坊还可刷羊城通、微信或支付宝扫码支付，不用再备零钱。 街坊们无需担心菜市场的电子秤缺斤短两啦，继公平秤之后，“互联网+智能电子秤”再次为市民的菜篮子保驾护航。目前全市第一批100台智能电子秤已经投向市场，取得成功后将在全市集贸市场进行复制推广。 昨日，在岑村军区菜市场，记者看到了首批投入使用的“互联网+智能电子秤”。和传统的电子秤直接显示商品单价、重量、价格相比，这台电子秤多了一个电子屏。电子屏可以像超市的收银台一样，实时显示商品的名称、重量、单价、价格等数据。最重要的是，这台“智能电子秤”上贴着醒目的标签，上写“四统一、统配秤”。此外，电子秤可以自动保存每次称重计价信息，可现场打印小票。 “所谓‘四统一’，就是统一配置、统一管理、统一检定、统一维修。”市质
监局工作人员告诉记者，该局联手法定计量检定机构和电子秤制造企业，设计出只能由授权人员维修的新型防作弊智能电子秤。通过互联网科技公司在集贸市场建立网络监控平台，对内置Wifi模块的电子秤进行实时监控，智能识别电子秤的产品编号，一旦拆开秤体或改变原状，监控平台系统就会自动报警，且这种智能电子秤只能通过监控平台发送动态验证码授权专人维修。 目前，广州市质监局在全市选取了20多家集贸市场，开展计量器具“统一配置、统一管理、统一检定、统一维修”示范点建设，实现质监部门由原来管“秤”向管市场主办者转变。取得成功后将在全市集贸市场复制推广。 市面上在用电子秤不合格产品发现率超50%，近两年来，广州市质监局对全市671家集贸市场计量器具计量检定发现，在用的电子秤多达333个品牌，其中不少是无证生产的假冒伪劣产品，不合格产品发现率超过50%。该局负责人表示，工作人员在对计量器具市场专项整治中进一步发现，集贸市场一些电子秤的制造者、销售者勾结形成作弊链，而且手段隐蔽，取证较难。 一是部分电子秤生产厂家为了增加销量，故意迎合市场不良需求，不对禁止接触或禁止调整的计量装置进行有效签封，或为改装作弊秤留有“后门”。同时，由于电子秤防作弊装置失效或缺失，一些衡器销售、维修人员进行非法改装牟利。此外，部分经营档主倾向选购非正规厂家生产的且价格低廉具备作弊功能的电子秤，或者使用两台“阴阳秤”，坑骗消费者。
1 引言 在生活中我们经常需要用秤来测量物体的重量，由于秤在我们日常生活中的应用十分广泛，我们对其的设计要求就需要操作方便、易于识别。随着计量技术和电子技术的发展，传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。电子秤向提高精度和降低成本方向发展的趋势引起了对低成本、高性能模拟信号处理器件需求的增加。 1.1 称重技术的发展与成果 电子称的发展过程经历了由简单到复杂、又粗糙到精密、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[1]。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，都离不开能输出信号的电子衡器。近年来电子称已愈来愈多地参与到数据的处理和控制过程中。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或缺的组成部分。随着称重传感器各项性能的不断突破[2]，为电子称的发展奠定了基础，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%称量准确度的电子称，并在70年代中期约对75%的机械称进行了机电结合式改造。 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，我国通过自行研究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、计算机技术与一体化的电子衡器发展阶段[3]。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范围将更进一步的发展，并被人们越来越重视。根据近些年来电子称重技术和电子衡器的发展情况及电子衡器市场的需求，电子称的发展动向为：小型化、模块化、智能化、集成化；其技术性能趋向于速率高、准确度高、可靠性高；其应用性趋向综合性、组合性[4]。 1.2 电子秤的组成 1.2.1电子秤的基本结构 电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量（重量）的测量仪器，也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。不管根据什么原理制成的电了秤均由以
《汽车衡全自动智能称重系统》 设 计 方 案
一、综述： 一直以来，电子衡器称重管理工作，都是煤炭、水泥、石化、粮食、饲料、冶金、化工等工业以及所有需要电子磅计量行业中的难题。往往磅房远离管理部门，司磅人员的工作得不到有效监控，而且每天大量的手工填单和计算工作极易发生错误，这些问题的存在，久而久之，日积月累下来都将给企业带来巨大的经济损失。随着新技术的发展，对称重管理要求的提高，如何有效地管理称重数据，提高工作效率，提高企业信息化管理水平，是各企业的管理人员所想的，也是我们所开发的称重管理系统所必须做的。 我公司根据热电企业、垃圾焚烧行业、大型煤电企业的实际情况，引进国内外先进的技术经验成功开发了一套汽车衡智能称重管理系统。已广泛应用在国内多家垃圾处理场、发电厂以及化工、造纸企业，受到广大用户的肯定！ 汽车衡全自动称重系统是集远距离车号自动识别系统、自动语音指挥系统、称重图像即时抓拍系、红绿灯控制系统、红外防作弊系统、道闸控制系统、远程监管系统于一身的智能称重系统。在称重的整个过程里做到计量数据自动可靠采集、自动判别、自动指挥、自动处理、自动控制，最大限度的降低人工操作所带来的弊端和工作强度，提高了系统的信息化、自动化程度。对于管理部门，可以通过系统中的汇总报表了解当前的生产及物流状况；对于财务结算部门，则可以拿到清晰又准确的结算报表；仓管部门则可以了解到自己的收、发货物的情况等。这些报表数据是随时可以查阅的，因此它也加强了管理上的一致性，缩短了决策者对生产的响应时间，提高了管理效率，降低了运行成本，促进了企业信息化管理。
二、系统设计原则 1 可靠 本系统是一个长期运行的系统，保证系统稳定可靠的运行是首先要考虑的。设计时充分考虑了系统在部分出现故障时仍然能够提供对用户的服务，并且能够很快的排除故障恢复正常运行。 2 可扩展 企业的发展是有一个过程的，相应的需求也是一个由小到大的过程，在系统方案中按照系统分析、统筹规划的观点将系统规划成一个扩展性很强且在扩容升级时浪费最少的系统。中心系统采用叠加式模块升级方式，逐步实现平滑扩容；降低系统维护升级的复杂程度，提高系统更新、维护和升级的效率；软件系统使用先进的网络开发平台，以客户机/服务器体系结构为框架，结合模块化和结构化的设计思想，既考虑到当前使用的易用性，更具有适当的超前性。同时系统具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力；计算机网络系统适应将来的广域扩展。 3 标准化和优势确立 系统实现时尽量采用符合工业标准的技术，保证技术实现的质量，便于日常维护和系统的扩展。 系统采用成熟的高新科技，以目前较为先进的方法实现需要的功能，既反应当今科技的先进水平，又具有发展潜力，保证系统在相当长的时间内不被淘汰。 4 开放 系统设计遵循开放性原则，整个系统的操作以方便、简捷、高效为目标，多操作平台整体设计统一操作，既充分体现快速反应的特点又能便于工作人员进行业务处理和综合管理，便于领导层、管理层及时了解各项统计信息和决策信息。
传感器课程设计 小量程电子秤设计 学校：河海大学 专业：应用物理学 姓名：季庚午 学号：0810020116 指导老师：丁万平
Ⅰ、总体设计方案 本设计由以下几部分组成：电阻应变传感器、信号放大器、模数转换、单片机、显示器。其结构图如下所示。 由电阻应变式传感器感受被测物体的质量，通过电桥输出电压信号，通过放大电路将输出信号放大，而后送入A/D转换单元进行模数转换，将转换后的数字信号送给单片机；单片机接收数据后，对数据进行处理，将其转换为对应的重量信息，送LED显示模块进行显示。单片机同时也可以进行去皮调零操作。 Ⅱ、硬件电路设计 一、传感器选择 1、传感器型号：WTP616平行梁式称重（测力）传感器； 2、产品特点及结构：主要适用于口袋称，手掌称等电子称重； 3、主要技术参数： 额定载荷(Kg):500g; 绝缘电阻（MΩ）>=2000（100VDC） 精度等级：C3; 激励电压（V）5~10DC 综合误差：（%F.S）0.05; 温度补偿范围（℃）-10~+40 灵敏度（mV/V）0.7+-0.1 使用温度范围（℃）-20~+50 非线性(%F.S)：0.05; 零点温度影响（%F.S/10℃）0.2 滞后(%F.S)：0.05; 灵敏度温度影响（%F.S/10℃）0.15 重复性(%F.S)：0.05; 安全过载范围(%F.S) 150 蠕变（%F.S/30min）:0.05; 极限过载范围(%F.S) 零点输出（%F.S）: +-1; 输出阻抗（Ω）: 1000+-50 输入阻抗（Ω）:100050 电缆线: 四芯屏蔽电缆 4、接线方法：输入（电源）+：红色；输入（电源）—：黑色；输出（信号）+：绿色；输出（信号）—：白色 5、实物图： 图Ⅱ.1.1:WTP616实物图 应变传感器信号放大器单片机LED显示
1系统方案设计 1.1 电子秤的组成结构 1.1.1电子秤的基本结构 电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量（重量）的测量仪器，也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。不管根据什么原理制成的电子秤均由以下三部分组成： （1）承重、传力复位系统 它是被称物体与转换元件之间的机械、传力复位系统，又称电子秤的秤体，一般包括接受被称物体载荷的承载器、秤桥结构、吊挂连接部件和限位减振机构等。 (2)称重传感器 即由非电量（质量或重量）转换成电量的转换元件，它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。 按照称重传感器的结构型式不同，可以分直接位移传感器（电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等）和应变传感器（电阻应变式、声表面谐振式）或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。 对称重传感器的基本要求是：输出电量与输入重量保持单值对应，并有良好的线性关系；有较高的灵敏度；对被称物体的状态的影响要小；能在较差的工作条件下工作；有较好的频响特性；稳定可靠。 (3)测量显示和数据输出的载荷测量装置 即处理称重传感器信号的电子线路（包括放大器、模数转换、电流源或电压源、调节器、补尝元件、保护线路等）和指示部件（如显示、打印、数据传输和存贮器件等）。这部分习惯上称载荷测量装置或二次仪表。在数字式的测量电路中，通常包括前置放大、滤滤、运算、变换、计数、寄存、控制和驱动显示等环节。 1.1.2电子秤的工作原理 当被称物体放置在秤体的秤台上时，其重量便通过秤体传递到称重传感器，传感器随之产生力－电效应，将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系(一般成正
单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目：智能台式电子秤设计
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院教研室： 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。它与我们日常生活紧密结合成为一种方便、快捷、称量精确的工具，广泛应用于商业、工厂生厂、集贸市场、超市、大型商场、及零售业等公共场所的信息显示和重量计算。 本系统针对电子称的自动称重、数据处理等进行了设计和制作。为了阐明用单片机是如何对采样数据进行处理，对数据的采集和转换、计算问题进行了研究，讨论了单片机控制系统中关键的计算问题。本文在给出智能电子称硬件设计的基础上，详细分析了电子称的软件控制方法。单片机控制的电子称结构简单，成本低廉，深受人们的喜爱，本文将对此进行详细讨论。 关键词：电子称；单片机；称重传感器
第1章绪论 (1) 1.1电子秤的概况 (1) 1.2本文研究内容 (2) 第2章 CPU最小系统设计 (3) 2.1系统总体设计方案 (3) 2.2CPU的选择 (3) 2.3数据存储器扩展 (4) 2.4复位电路设计 (5) 2.5时钟电路设计 (6) 2.6CPU最小系统图 (6) 第3章输入输出接口电路设计 (7) 3.1传感器的选择与放大电路 (7) 3.1.1传感器的选择 (7) 3.1.2放大电路的选择 (8) 3.2检测接口电路设计 (9) 3.2.1 A/D转换器选择 (9) 3.2.2 模拟量检测接口电路图 (10) 3.3人机对话接口电路设计 (10) 3.3.1 键盘电路与AT89C51的接口电路设计 (10) 3.3.2 显示电路与AT89C51的接口设计 (11) 第4章软件设计 (12) 4.1流程图设计 (12) 4.1.1 主程序流程图设计 (12) 4.1.2 模拟量检测流程图设计 (13) 4.1.3 人机对话流程图设计 (13) 4.2程序清单 (15) 第5章总结 (18) 参考文献 (19)
单片机电子秤说明书 秤是一种在实际工作和生活中经常用到的测量器具。随着计量技术和电子技术的发展，传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。 和传统秤相比较，电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现，具有精度高、功能强等特点。本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。该电子秤的测量范围为0-10Kg，测量精度达到5g，有高精度，低成本，易携带的特点。电子秤采用液晶显示汉字和测量记过，比传统秤具有更高的准确性和直观性。另外，该电子秤电路简单，使用寿命长，应用范围广，可以应用于商场、超市、家庭等场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。 一、功能描述 1、采用高精度电阻应变式压力传感器，测量量程0-10kg，测量精度可达5g。 2、采用电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换，HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。 3、采用STC89C52单片机作为主控芯片，实现称重、计算价格等主控功能。 4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。 5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互，键盘容量大，操作便捷。 6、具有超量程报警功能，可以通过蜂鸣器和LED灯报警。 7、系统通过USB电源供电，单片机程序也可通过USB线串行下载。 二、硬件设计 1、硬件方案 单片机电子秤硬件方案如图1所示：
图1 单片机电子秤硬件方案 称重传感器感应被测重力，输出微弱的毫伏级电压信号。该电压信号经过电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换。HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片，内置增益控制，精度高，性能稳定。HX711芯片通过2线串行方式与单片机通信。单片机读取被测数据，进行计算转换，再液晶屏上显示出来。 矩阵键盘主要用于计算金额。当被测物体重量得到后，用户可以通过矩阵键盘输入单价，电子秤自动计算总金额并在液晶屏显示。电源系统给单片机、HX711电路及传感器供电。 2、称重传感器 传感器是测量机构最重要的部件。称重传感器本身具有单调性，其主要参数指标是灵敏度、总误差和温度漂移。 (1) 灵敏度 称重传感器的电灵敏度为满负荷输出电压与激励电压的比值，典型值是2mV/V。当使用2 mV/V灵敏度和5 V激励电压的传感器时，其满度输出电压为10 mV。通常，为了使用称重传感器线性度最好的一段称重范围，应当仅使用满度范围的三分之二。因此满度输出电压应当大约为6mV。当电子秤应用于工业环境时，在6mV满度范围内测量微小的信号变化并非易事。 (2) 总误差 总误差是指输出误差和额定误差的比值。典型电子秤的总误差指标大约是0.02%，这一技术指标相当重要，它限制了使用理想信号调节电路所能达到的精确度，决定了ADC分辨率的选择以及放大电路和滤波器的设计。 (3) 漂移 称重传感器也产生与时间相关的漂移。
X X X X学院 毕业实践报告 题目：智能电子秤的设计 二级学院电子与计算机学院专业 xx 级通信技术学生姓名 指导教师 2011年05月31日
摘要 智能电子秤主要以单片机作为中心控制单元，通过称重传感器进行模数转换单元，在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。该电子秤不但计量准确、快速方便，更重要的是除了能实现自动称重、计价功能外，还可实现去皮、净/毛转，自动计算，数字显示等功能，受到广大用户欢迎。智能电子称由于携带方便，使用简单，对人们生活的影响越来越大。 关键词：电子秤，称重传感器。
Abstract Intelligent electronic balance values detection and the modern new-type names of technical comprehensive one body such as conversion technical.This system aims at is the automatic name of electronic name heavy, automatic valuation and data handling carry out research. it is to how to carry out handling for sampling data , is for the collection of data and conversion and calculation problem has studied. Have discussed the suspension of the key in single flat machine control system , calculate problem , show as a result that through software design, realization is perfected more. This text is weighing the foundation of hardware design to intelligent electron , has analysed the software control method of electronic name in detail. Since the electron of single flat machine control weighs structure, is simple, cost is cheap, receive deeply people like. Keywords:Intelligence electronic weighing; weighing sensor
1.前言 电子称重技术是现代称重计量和控制系统工程的重要基础之一，电子衡器经过40年的不断改进和完善，从60年代的机电结合型发展到现在的全电子型和数字化智能型。由于它具有称量准确、快速，读取方便，环境适应性强，便于与电子计算机结合而实现称重计量与过程控制自动化等特点，在工商贸易、能源交通、轻工食品、医药卫生、航空航天等部门得到了广泛的应用。本课题本着电子秤向高精度、高可靠方向研究,讲述了用单片机控制A/D转换、键盘输入和数据显示，对如何实现键盘中断、A/D采样进行研究。设计特别适用于测量精度要求较高的场合, 具有较高的实用价值和推广价值。本文中第一章讲述了电子秤的发展情况及其工作原理，第二章讲述了电子秤的硬件电路组成部分,第三章介绍了电子秤各部分功能实现的软件设计。 1.1研究本文的意义 物料计量是工业生产和贸易流通中的重要环节。称重装置或衡器是不可缺少的计量工具。随着工农业生产的发展和商品流通的扩大，衡器的需求也日益增多，过去沿用的机械杠杆秤己不能适应生产自动化和管理现代化的要求。自六十年代以来，由于传感器技术和电子技术的迅速发展，电子称重技术日趋成熟，并逐步取代机械秤。尤其是七十年代初期，微处理机的出现使电子称重技术得到了进一步的发展。快速、准确、操作方便、消除人为误差、功能多样化等方面已成为现代称重技术的主要特点。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域，取得了显著的经济效益。同时对称重仪表的要求也越来越高，要求仪表有更高抗干扰能力、更高的精度。 基于电子秤的现状，本文拟研究一种用单片机控制的高精度数字电子秤设计方案。这种高精度数字电子秤计量准确、携带方便，集质量称量功能与价格计算功能于一体，能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求。 1.2 电子秤的发展 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
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第1章绪论 1.1引言 在我们生活中经常都需要测量物体的重量，于是就用到秤，但是随着社会的进步、科学的发展，我们对其要求操作方便、易于识别。随着计量技术和电子技术的发展，传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。电子秤向提高精度和降低成本方向发展的趋势引起了对低成本、高性能模拟信号处理器件需求的增加。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。 1.2 选题背景和意义 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。电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到
国民经济各领域，取得了显著的经济效益。电子秤是称重技术中的一种新型仪表，广泛应用于各种场合。电子秤与机械秤比较有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用价值强、维护方便等特点，可在各种环境工作，重量信号可远传，易于实现重量显示数字化，易于与计算机联网，实现生产过程自动化，提高劳动生产率。例如标签秤在超市中的应用已经是耳闻目睹的了。一张小小的标签包含着：品名、价格、重量等，一一列表在这小小的电子标签上。标签机的使用大大加快了销售速度，也方便了顾客。顶尖条码标签称有着许多卓越的特点，以太网功能使管理更加方便。因此，称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。经过40多年的不断改进与完善，衡器技术也在不断进步和提高。从世界水平看，衡器技术已经经历了四个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤。我国电子衡器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。现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展：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。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。
电子秤的设计报告 一、设计要求 基于电子秤的现状，本项目拟研究一种用单片机控制的高精度智能电子秤设计方案。这种高精度智能电子秤体积小、计量准确、携带方便，集质量称量功能与价格计算功能于一体，能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求。主要功能有去皮、计价、总计、单价设定、总量、单键、总计显示等。 基本要求： ①实时显示称重物体的重量，量程20kg ②分度值为5 ③超限报警 ④去皮功能 二、设计目的 1、能根据电子秤的用途，选择合适的显示器，并进行接口设计 2、能根据任务要求，选择合适的称重传感器 3、能根据电子秤的技术要求，选择合适的A/D转换器 4、能根据电子秤的功能要求，进行程序设计与调试 三、设计的具体实现 1、系统概述 1.1系统结构及工作原理 电子秤的基本结构：电子秤是利用物体的重力来确定物体质量的测量仪器，也可以来确定与质量有关的其他量的大小、参数或特性。不管根据
什么原理之称的电子秤，均由承重和传力复位系统、称重传感器和测量显示装置三部分组成。 ①承重和传力复位系统：它是被称物体与转换元件之间的机械、穿礼服为，又被称为电子秤的秤体，一般包括接受被称物体载荷的承载器、秤桥结构、吊挂连接部件和限位减震机构等。 ②称重传感器：即把非电量转换成电量的转换元件，它是把支撑力变换成电或其他形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。有输出电量与输入重量保持单值对应，并有良好的线性关系；有较高的灵敏度；对被称物体的状态的影响要小；能在较差的工作条件下工作；有较好的频响特性；稳定可靠等基本要求。 ③测量显示装置:即处理称重传感器信号的电子线路和指示部件，习惯上称它为载荷测量装置或二次仪表。在数字式的测量电路中，通常包括前置放大、滤波、运算、变换、计数、寄存、控制和驱动显示等环节。 电子秤的工作原理：当被称物体放在平台上时，其重量便通过秤体传递到称重传感器，传感器随之产生力——电效应，将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系的电信号。此信号由放大电路进行放大、滤波后再由A/D器进行转换，数字信号在送到微处理器的CPU处理。CPU不断扫描键盘和各种功能开关，根据键盘输入的内容和各种功能开关的状态进行必要的判断、分析，由仪表的软件来控制各种运算。运算结果送到内存储器，需要显示时，CPU发出指令，从内存储器中读出数据送到显示器进行显示。电子测量系统的结构如图1所示。 图1 电子秤测量系统的结构图
电子秤设计实验方案 1、实验意义和目的 实验意义：物品称量是市场交易中很基本的活动, 是商业领域最基本的衡具。传统的量具是杆称或盘称, 20 世纪70 年代开始出现了电子称。早期的电子称多通过模拟电路实现, 随着电子技术的不断发展, 数字芯片的价格逐渐下降, 模拟控制已逐步被数字控制所替代, 电子称的设计模式也大都以微处理器为核心, 使精度和可靠性都有了明显得提高。 实验目的：本实验旨在设计一种可直接显示被测物体质量的，精确度较高的电子秤 2、物理模型 （1）金属应点片传感器 应变梁在被称重物的重力作用下产生一应变ε，此应变引起电阻应变片的电阻发生改变，由测量电路把这一电阻变化转换成电压变化，再由显示装置将电压显示出来，根据电压的不同就可知被称物的重量。当然，必须先经过标准砝码测出该装置的线性范围和标定系数。 （2）应变片的测量电路：应变片的测量电路采用差动半桥 电阻R1、R2为应变片，R3、R4为固定电阻。当应变片承受应变时，R1增大为R1+ΔR，同时R2减小为R2－ΔR，对于等臂电桥(R1 = R2= R3 = R4 = R, 其中R为R1、R2初始值)和输出对称电桥，此时的输出电压初始值 R 此时的输出电压为单臂工作时的两倍。 Ui=(Uo/2)*△R/R ，△R《 （3）差动放大电路：在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的电桥输出电压，Uo为输出端
（4）滤波放大电路 （5）A /D转换电路：模数转换电路采用ADC0809芯片来实现A /D转换功能
（6）液晶显示：本实验质量数字显示采用GDM1602A型液晶显示器 （7）A T89C52 单片机 3、实验模块的选择与论证 （1）应变片的测量电路 方案一：差动半桥
一种新型智能电子秤的设计 杨纪明 吴军辉 西安交通大学 西安:710049 摘 要 本文给出了一种新型智能电子秤的设计方案。该系统以单片机作为中心控制单元,采用V F型模数转换、锁相倍频、非线性校正和数字滤波等技术。 关键词 电子秤 单片机 非线性校正 数字滤波 Abstract T h is p ap er p resen ts a new design fo r the in telligen t electron ic scale.T he m icro2 con tro ller w as u sed as the cen tral con tro l un it in the system,the techn iques of V F conversi on, PPL m u lti p lex frequency,non-linear co rrecti on and digital filter w ere em p loyed. Keywords E lectron ic scale M icrocon tro ller N on linear co rrecti on D igital filter 1 引言 随着科技的进步,对电子秤的要求也越来越高。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,迫切需要电子秤能在线自动校正系统的非线性。此外,为了保证准确、稳定地显示,仪器内部分辨率(主要是ADC的分辨率)一般要比外部显示分辨率高4倍以上,这就要求所采用的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,本文提出了一种用单片机控制的高精度智能电子秤设计方案。通过实时地对系统的非线性进行补偿,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,根据该方案设计的电子秤已成功地用于航空发动机推力(范围为0～150kN)的测试,并取得了令人满意的效果。 2 硬件结构及工作原理 硬件结构如图2-1所示,称重传感器输出信号(0～200mV)经放大和模数转换后,由单片机进行数据采集,然后通过软件完成非线性校正、数字滤波和归一运算等处理,最后将测量结果送L ED显示器显示。 整个测量系统以单片机A T89C51为中心控制单元,A T89C51内含完整的多通道定时器 计数器和响应迅速的中断系统,并且具有4K字节的电可擦写程序存储器和接口方便的I O口。设计提出的高分辨率V F型模数转换和非线性校正都是在单片机控制下完成的。 211 V F型模数转换 在本系统中,采用集成芯片V FC320实现模数转换,V F320为精密电压 频率转换器,当选择10kH z满度输出时(输入电压范围:0～10V),线性度可达01005%。由于是频率输出,运用锁相倍频电路来提高分辨率,在设计中,倍频系数取20,因此锁相环电路输出的频率范围是0～200kH z。 频率的测量由单片机的内部计数器T0完成,其计数闸门时间为0125S,闸门脉冲由时基电路产生,并通过外中断I N T0对计数器实施控制。T0为16位计数器,计数范围是0～65535,对于满度为200kH z的频率输入,在闸门时间内的计数值为50000,根据T0的计数值,经线性校正、数字滤波、归一运算后,便可得到测量结果。 对于单片机A T89C51,当时钟振荡频率为12M H z时,T0的最大输入频率为500kH z。如果在给定的闸门时间内计数脉冲数超过65535,可利用 ? 4 5 ?工业仪表与自动化装置 1999年第1期
课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院：信息与通信工程学院 专业：电子信息科学与技术 题目：电子综合应用实践： 数字电子秤设计 指导教师:职称: 2010 年 1 月 4 日
课程设计任务书 09/10 学年第一学期 学院：信息与通信工程学院 专业：电子信息科学与技术 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 课程设计题目：电子综合应用实践： 数字电子秤设计 起迄日期：2010年1月4 日～2010年1月15日指导教师： 系主任： 下达任务书日期: 2010 年1月 4 日
1．设计目的： 针对电子线路课程要求，对学生进行实用型电子线路设计、安装、调试等各环节的综合性训练，培养学生运用课程中所学的理论与实践紧密结合，独立地解决实际问题的能力。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 设计内容:设计一个数字电子秤，组装及调试各单元电路及系统电路，用数字表显示称重结果。 设计要求及技术指标： ①测量范围：0~1.999kg、0~19.99kg、0~199.9kg； ②用数字显示被测重量，小数点位置对应不同的量程显示。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： 1 电路原理图. 2 仿真结果. 3 课程设计说明书.
4．主要参考文献： 要求按国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》书写，例： 1 傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：科学出版社，1985 （5篇以上） 5．设计成果形式及要求： 1电路原理图 2课程设计说明书 6．工作计划及进度： 2010年1 月4 日~ 1月7 日了解设计题目，查找资料、学习相关软件； 1月8日~ 1月13 日确定各题目要求计算相关参数，具体设计； 1月14日~ 1月15 日整理设计说明书，答辩。 系主任审查意见： 签字： 年月日
智能体重电子秤方案开发设计 体重秤的存在的最古老的证据的日期为公元前2400年至1800年印度河流域(今巴基斯坦境内)。在此之前，没有任何可以测量体重的标准和精度。在埃及，体重秤可以追溯到大约公元前1878，但它们的使用可能延伸要早得多。真正现代意义上的体重秤是由达芬奇改进和发明的。到了20世纪40年代的各种电子设备被连接到这些设计使读数更准确。这些都不是真正的智能秤，实际测量的重量仍然依赖称重传感器，压力转换为数字信号的小节点。随着科学技术的发展和人们对健康和形体的重视，智能秤开始出现。 一、智能秤发展前景 随着人们的生活和文化水水平的提高，智能技术也慢慢的在我们的日常生活中普遍开来，这让很多用户想到将电子秤产品也向智能化路线走去，这样就方便用户的使用，并且能够进一步提高精准度。为了满足用户的需求，有些厂家已经在不同的电子秤种类产品中进行测验，将产品推到市场去，也得到了很好的反响。目前智能电子秤产品的突出功能为触摸屏作业、全自动称重，自动称重数据记录、称重数据导出、可设置上下限报警、可选配外接打印机、可进行统计每日销售报表等等多功能特点。随着智能化时代的到来，智能电子秤的发展是必然，并且业内人士分析，智能电子秤行业发展前景比较乐观。 二、智能秤主要种类 1、按用途分：智能体重秤、智能脂肪秤 2、按形状分：圆形智能秤、扁平智能秤、便携智能秤 三、智能秤工作原理 智能秤的工作原理是特定频率电信号通过人体时，由于肌肉内含有较多血液等水分，可以导电，而脂肪是不导电的。因此可以计算电阻，并使用科学公式，精确测量出脂肪、肌肉、骨骼重量百分比等人体成分。实际上，体脂肪率、水分、肌肉、骨量这几种常见参数实际上是被“计算”出来的。 四、智能秤核心部件 智能秤的核心部件是传感器 五、智能秤组成结构 智能秤主要是由显示屏、单片机控制模块、电源模块和接口这四个部分组成的 六、智能秤基本功能 1、智能秤最基本的功能是.称体重，站上去三秒之后，智能秤能够非常准确的显示体重
谄I普fl HUAIHAI INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本科毕业设计 基于单片机的智能电子秤设计 Desig n of in tellige nt electro nic scale based on MCU b5E2RGbCAP 学院：电子工程学院 专业班级：电子信息工程DZ电子091班 学生姓名：孙昕学号：2011140603
2013 年 6 月
基于单片机的是能电子秤设计 摘要：伴随着广泛应用的微电子技术，人们对电子秤的要求越来越高。本电路的控制核心为AT89S52单片机，和称重电路，显示电路，键盘电路一起构成的智能称重系统，自动称重系统，以实现各种不同的控制功能。 这个系统是为了电子称的称重、计算价格还有数据处理进行钻研的。为了 详细说明如何用单片机对采样的数据进行处理，本实验研究了对数据采集、转换、计算等问题。并且讨论了单片机系统中最重要的计算问题，讨论的结果表明用本系统用软件设计的话将会是系统更加完美。本文给出了智能电子硬件设计，详细的分析了基础上已知软件的电子控制方法。可以说，本设计完成的电子秤在最大程度上满足了应用的需求。本设计中的电子秤有很多特点，如功耗低、性价格比高、简单方便的系统设计、速度快、测量的数据准确等特点。因为单片机控制的电子称不仅构造一目了然，而且制造的资金也很少，因此大部分的人们都很喜爱，本文将对于这些进行详细讨论。 关键词:AT89S52,压力传感器，单片机，A/D转换
Design of intelligent electronic scale based on MCU Abstract: With the exte nsive applicatio n of microelectro nics tech no logy, people have become increasingly demanding electronic scales. The core of the control circuit for the AT89S52 microcontroller, and weighing circuit, display circuit, keyboard circuit together constitute the intelligent weighing system, automatic weighi ng system, in order to achieve a variety of con trol functions. This system is known for electronic weighing, calculating prices have to delve into the data processing. For detailed instructions on how to use microcontroller sampled data process ing, this experime ntal study on data acquisiti on, conv ersi on, calculation and other issues. SCM system and discusses the most important calculation discussed results show the system used with the software design, then the system will be more perfect. In this paper, intelligent electronic hardware design, based on a detailed analysis of the electronic control method known software. It can be said, the design is completed electronic scales to the maximum exte nt to meet the applicati on requireme nts. The desig n of the electro nic scale has many characteristics, such as low power consumption, sexual price is high, the system desig n is simple and convenien t, fast, and accurate measureme nt data characteristics. Because microprocessor con trolled electr oni cs, said not only con struct a gla nee, and made very little mon ey, so most of the people were like, this article will discuss these in detail. Keywords: AT89S52； pressure sensqr microcontroller ；A/D conversion