基于51单片机的可穿戴式电子秤设计与实现
作者翟成英指导老师徐冬寅
【摘要】本设计以51单片机模块设计、A/D转换模块、传感器为核心部份，实现人体尺度的基本系统的硬件部分包括数据采集与处理模块、CPU控制模块、液晶显示模块、电源模块。数据采集及处理模块由称重传感器，放大电路和A/D转换电路组成，本设计采用的是HX711集成芯片。CPU控制模块主要外部扩展电路；液晶屏显示模块。可以直接在显示屏上显示,非常人性化；无线传输模块采用FBT06_V2进行数据的发送与接收。系统电源使用220V进行降压处理所得正常工作电源。本智能秤平衡系统的设计，显示器可以拿在手上读数据，用户不要低头看体重。使用方便，具有一定的开发价值。
【关键词】 51单片机；传感器；A/D转换模块
Wearable wireless weight measurement instrument research and implementation
【Abstract】The design system microcontroller to STM8S003F3P6 to control the core hardware part of the basic system of the human scale, including data acquisition and processing module, CPU control module, wireless transmission module and LCD touch screen display module, clock module, power supply module and five. Data acquisition module by the load cell amplification circuit and A / D conversion circuit, the design is the HX711 integrated chip. CPU control module including STM8S003F3P6 and external expansion circuit; LCD touch screen display module for touch color display, intuitive display that was the historical weight value on the display, and can be directly related to the operation, is very user-friendly 。System power 220V-buck treating the resulting work properly power.The intelligent wireless body scale system uses a split design, you can display in your hand to read the data, users do not have to look down at the weight. users to be able to clearly see the changes in their weight, easy to use, has a certain value for development.
【Keywords: hotel】stc89c51；single chip；
目录
1绪论 (4)
1.1 设计背景及意义 (3)
1.2 设计内容及关键技术 (3)
1.2.1电子秤的工作原理 (3)
1.2.2电子秤的计量性能 (3)
2设计方案与基础 (4)
2.1设计方案 (4)
2.2MCS-51单片机及开发环境介绍 (5)
2.2.1 51单片机的介绍 (5)
2.2.2 开发环境的介绍 (5)
3硬件设计 (6)
3.1硬件总体设计 (6)
3.2主控制模块 (8)
3.3传感器模块 (8)
3.4显示模块 (13)
3.5AD转换模块 (11)
4 单片机软件设计 (15)
4.1总体设计 (15)
4.2主程序模块 (16)
4.3AD模块 (18)
4.4液晶显示程模块 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。5系统测试 (22)
5.1单片机基本电路的调试 (22)
5.2传感器称重调试 (22)
6 开发与体会 (23)
致谢 (24)
参考文献 (25)
第一章绪论
1.1设计背景及意义
伴随着社会的迅速发展和人民生活水平的提高，人们愈来愈关注自身的身体健康问题。很多人因为工作的压力和不良的饮食习性，身体情况越来越差，疾病也伴随而来了，然而在这些人群中，患有肥壮和营养不良的病人占大多数。所以，拥有一台能够时刻关注自己体重的人体秤非常必要。现在市场上有各种类型的人体秤，人体秤已然成为家庭保健的必需品，但目前绝大多数的人体秤依然是传统的技术，测量数据是离散的，而且功能相对单一，对健康评价的意义并不大。我所设计的可穿戴式体重测量器设计，可以将拿显示器在手上读数据，用户不用低头看体重，本设计所采用的是24位A/D转换芯片，测量数据精准、方便、简单、快捷，可以随时随地查看自己的体重，让人们可以时刻关注自己的健康问题。
1.2设计内容及关键技术
本设计是基于51单片机的可穿戴式电子秤，采用的传感器是应变片式称重传感器，量程范围为0~150Kg；A/D转换芯片采用的是一款专为高精度电子秤而设计的24位A/D转换器芯片HX711。整个系统有发送和接收两个部分.发送部分以STC89C51单片机为中心，传感器经过放大电路来采集数据，经AD采样电路后发送到单片机模块进行处理，把处理好的实际值送到发送缓冲区。接收缓冲器将接收到的体重数据发送到最后重量的液晶显示屏上。
本课题关键问题：
1. 硬件电路的PCB板设计焊接与电路的调试。
2. 嵌入式编程
3.称重传感器数据的读取与处理。
4.液晶显示屏界面的设计。
1.2.1电子秤的工作原理
可穿戴式体重测量主要有传感器、A/D放大电路、单片机模块、液晶显示四部分组成。其中最重要的是称重传感器。当有物体压在传感器上面时候，传感器得到一个模拟信号，然后把模拟信号发送到A/D 转换器里面将其转换为数字信号，经过放大以后放到单片机模块，最后由单片机模块发送到液晶显示屏上面显示。
1.2.1电子秤的计量性能
电子秤的主要技术指标包括：分度值、范围、划分数等。
(1) 范围：电子称是在正常工作，最大测量体重值。
(2) 分度值：电子秤的测量标准被分为若干等份，每份值即为分度值。
(3) 分度数：电子秤测量分成几个部份，总份数即为分度数用n表示。
2设计方案与基础
2.1设计方案
根据系统任务的的需求，本次方案设计主要由五部分构成：信号采集部分、模数转换部分、LCD数据显示部分、主控制器部分和电源部分，系统设计方案如图1所示：
图1方案设计框图
Ⅰ硬件方案
硬件电路由5个部分组成，即电源电路、时钟电路、复位电路、LCD数字显示电路以及A/D转换电路
各部分功能实现如下：
◆电源电路：为整个系统提供+5V电压，保证系统正常工作
◆键盘输入电路：提供按键信号
◆时钟电路、复位电路：单片机正常工作需要
◆LCD数字显示电路：用于实时显示经数模转换后的数据
◆A/D转换电路：将采集的模拟信号转变成数字信号
Ⅱ软件方案
此次方案的软件部分完成的功能主要有：数模转换、数据处理和LCD实时显示。
各模块任务实现如下：
◆A/D转换模块：对采集到的模拟信号进行数字化处理并送给单片机
◆数据处理模块：对通过A/D转换得到的数据乘以一个转换系数，得到实际重量
◆LCD数据显示模块：实时显示采集到的信息状态
2.2 51单片机及开发环境介绍
2.2.1 51单片机的介绍
STC89C51是深圳宏晶科技公司生产的与产业标准MCS-51指令集和输出管脚相兼容的单片机。STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，2个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外,STC89X51可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。其PDIP封装如图2.1所示。
2.2.2 开发环境的介绍
Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言的功能、结构、可读性、可维护性具有明显的优势，所以很容易学习和使用。它是本设计的编程环境，Keil提供了一个完整的发展计划包括C编译器、宏汇编器、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器，经过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。运行Keil软件要求要用WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。假如你利用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不贰之选，如果是不使用C语言而只用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。
3硬件设计
3.1 硬件总体设计
本次方案的设计采用的是应变片式传感器进行重力测量，获取模拟信号；继而把得到的模拟信号通过信号放大器对其功率放大，并送到A/D转换器进行模拟量和数字量的转换处理和数据处理；最后，通过STC89C51单片机控制SMC1602A液晶屏来实时显示转换后的数据。故本系统主要由重力传感器模块、A/D转换模块、主控器模块和LCD显示模块组成,共同完成这次设计的任务，硬件方案设计总体框图如下所示：
图1 单片机电子秤硬件方案
3.2电源电路
首先，我们要明白--对于任何一个基于51单片机设计的系统电源的供应是必不可少的，由于单片机属于微型控制计算机，所以承受不了过大的电压，一般的情况下，只需对其外供+5V电压即可保证单片机正常工作。一般的设计方案由USB直接供电和采用三端稳压芯片7508+整流桥来实现对单片机的供电。
此次方案的电源设计部分，由于外供+9～+36V电压，故直接通过三端稳压芯片7805和若干电容、电阻对外供电压进行降压并稳压处理，省去了整流桥，从而达到为单片机STC89C51提供+5V工作电压的目的。设计原理如图所示：
3.3主控制电路
本次设计的方案主控制器主要采用STC89C5单片机，为了保证单片机系统的正常工作，其外围必须构建复位电路和时钟电路，主控制器电路如图所示。
3.1.1单片机复位电路
复位要求
单片机复位的原理是，在时钟电路开始工作后，在单片机的RST施加两个机器周期以上的高电平，单片机即可实现复位。在复位期间单片机的ALE引脚和PSEN引脚均输出高电平。当RST引脚从高电平跳变为低电平后，单片机便从0000单元执行程序。
在实际应用中，采用外部复位电路来进行单片机复位一般在RST引脚保持10ms以上的高电平，保证单片机能够可靠的复位。
②复位操作方式
复位操作根据实际需求分为上电自动复位、按键电平复位和外部脉冲复位。
在本系统中采用的是既可以手动复位，又可以上电复位的电路，这样可以实现人工复位单片机系统。这种电路设计如图所示。上电复位部分的原理也是RC电路的充放电效应。除了系统上电的时候可以给RST引脚一个短暂的高电平信号外，当按下开关的时候，VCC通过通过一个电阻接到RST引脚，给RST一个高电平；按键松开的时候，RST引脚恢复为低电平，此时复位完成。
3.1.2单片机时钟电路
振荡器和时钟电路用于产生单片机正常工作时所需要的时钟信号。AT89S51单片机采用CMOS 工艺，内部包含一个振荡器，可以用于CPU的时钟源；也允许采用外部振荡器，由外部振荡器产生的时钟信号来供内部CPU运行使用。此次设计采用内部时钟模式作CPU的时钟源。
AT89S51单片机内部包含一个高增益的单级反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为片内反相放大器的输入端口和输出端口，其工作频率为0～33MHz。
当单片机工作于内部时钟模式时，只需在XTAL1和XTAL2引脚连接一个晶体振荡器或者陶瓷振荡器，并接两个电容后接地即可，如图所示。
。
图3-6
在使用是，对于电容的选择有一定要求，即：
◆当外接晶体振荡器时，电容值一般选择C1=C2=30±10pF
◆当外接陶瓷振荡器时，电容值一般选择C1=C2=40±10pF
在实际电路设计时，应该注意尽量保证外接的振荡器和电容尽可能地靠近单片机的XTAL1和XTAL2引脚，这样可以减少寄生电容的影响，使振荡器能够稳定可靠地为单片机CPU提供时钟信号
3.4 信息采集模块
针对此次设计的功能要求，信息采集部分的称重传感器常见有压电式传感器、电容式传感器和电阻应变式压力传感器，但由于此次设计的是比较精密的电子秤，电阻应变式压力传感器在这方面具有得天独厚的优势，所以本次设计方案最终选用电阻应变式压力传感器作为整个系统的信息采集部分。
电阻应变式压力传感器主要由弹性体、电阻应变片电缆线等构成，其核心部件就是电阻应变片。它的内部线路采用惠更斯电桥，当弹性体承受载荷发生变形时，电阻应变片（转换元件）在被拉伸或压缩变形后，其电阻会发生变化（增大或减小），则会使电桥失去平衡，产生相应的差动信号，供后续电路测量与处理。电阻应变式传感器结构原理如图2所示。
图2 应变式传感器结构示意图
3.5 A/D转换模块
本次设计主要采用24位A/D 转换器芯片HX711来实现模数转换，在设计高精度电子秤时它是电子产品设计师的首选。该集成芯片的主要优势在于高集成度、快速反应、抗干扰性强等。对于低成本的电子秤而言，可以提高整体性能和可靠度。
另外，该芯片与单片机STC89C51的接口和编程都非常简单，控制信号全部由其对应引脚启动，无需额外再对芯片内部的寄存器编程。选择输入开关可随意选取A通道或B通道，并且与其内部的低噪声可编程放大器相连。A通道的可编程增益为128 或64，对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。B通道则固定增益为32 ，用于检测系统参数。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件，上电自动复位的功能大大简化了开机初始化过程。
HX711管脚图
引脚功能如下：
1. VSUP: 电源稳压电路供电电源:
2.6 ~ 5.5V（不用稳压电路时应接AVDD）
2.BASE: 模拟输出稳压电路控制输出（不用稳压电路时为无连接）
3 AVDD 电源模拟电源: 2.6 ~ 5.5V
4. VFB: 模拟输入稳压电路控制输入（不用稳压电路时应接地）
5. AGND: 地模拟地
6 VBG: 模拟输出参考电源输出
7. INA-: 模拟输入通道A 负输入端
8. INA+: 模拟输入通道A 正输入端
9. INB-: 模拟输入通道B 负输入端
10. INB+: 模拟输入通道B 正输入端
11. PD_SCK: 数字输入断电控制（高电平有效）和串口时钟输入
12. DOUT: 数字输出串口数据输出
13. XO: 数字输入输出晶振输入（不用晶振时为无连接）
14. XI: 数字输入外部时钟或晶振输入；0: 使用片内振荡器
15. RATE: 数字输入输出数据速率控制，0: 10Hz; 1: 80Hz
16. DVDD: 电源数字电源: 2.6 ~ 5.5V
此次设计的A/D转换原理图HX711的11引脚和12引脚分别和单片机P1.0端口和P1.1端口相连接，实现数据的通讯。HX711的7引脚、8引脚、9引脚和10引脚分别和将电阻应变式压力传感器信号放大的功率放大器相连接，从而构成一个完整的A/D转换电路，如图所示:
A/D转换电路图
3.6 LCD显示电路
SMC1602A液晶显示器是常见的16X2字符型液晶显示器，此次采用带背光的1602液晶显示屏作为实时显示数据模块。
16脚的1602LCD引脚接口及说明如下所示:
1602管脚图
1602管脚说明
此次的液晶显示模块原理设计如图所示。其中，第1脚接GND；第2脚为液驱动电源接VCC；第三脚VL为液晶的对比度调节端口，经过在VCC和GND之间接一个10K滑动变阻器，中心抽头接VL，可实现液晶对比度的调节；液晶的控制线RS、R/W、E分别接单片机的P2.2、P2.1、P2.0；数据口接在单片机的P0.0～P0.7口；BL+、BL-为液晶背光电源，分别接VCC和GND。
如图 1602液晶模块的接线图
4 单片机软件设计
4.1 软件总体设计
本设计选用的是C语言编程，以keil C51软件为编译环境，实现编辑、编译、连接、调试、仿真等全部开发程序。
本次方案的软件设计采用模块化程序设计，主要包括主体程序、初始化程序、A/D数据转换处理程序以及LCD液晶显示程序。采用此种方法的软件设计主要优点在于--结构清晰、编程简单和容易理解，同时也方便调试和修改。
图10 程序结构
4.2主程序模块
程序固化在STC89C51快闪存储器系统，包括主程序和子程序。主程序的功能是系统初始化，管理和调用各个子程序。本设计的流程图如图11所示。
图11 程序流程图
代码如下：
void main()
{ uint m;
init_1602(); //1602初始化
for(m=0;m<20;m++)
{
AD1=ReadCount()>>8 ;
AD2=AD2+AD1;
delay(1);
}
AD3=(float)(AD2/20.0) ;
AD2=0;
AD4=(ulong)(AD3);
zero=AD4;
while(1)
{
AD_zhuanhua();
if(AD4>=zero)AD4=AD4-zero;
else AD4=0;
zhong=AD4*xishu;//计算重量
AD4=(ulong)(zhong*1000);
write_zfc(0x80,"Weight=");
write_com(0x87);
write_dat(table[AD4/10000]);
write_dat(table[AD4%10000/1000]); write_dat('.');
write_dat(table[AD4%1000/100]); write_dat(table[AD4%100/10]);
write_dat(table[AD4%10]);
write_dat('K');
write_dat('g');
}
}
4.3 A/D转换程序模块
模数转换程序功能是将读取的模拟信号进行量化处理转变成数字信号并传送给单片机存储和处理的程序。设计流程图如图所示：
A/D转换器部分代码如下：
/***********AD转换控制程序***AD.h****************/
void AD_zhuanhua()
{
uchar k;
for(k=0;k<10;k++)
{
AD1=ReadCount()>>8 ;
AD2=AD2+AD1;
}
AD3=(float)(AD2/10.0) ;
AD2=0;
AD4=(ulong)(AD3);
}
4.4 数据处理程序模块
数据处理这一块的软件设计主要思想是：通过A/D转换存储在单片机里的数字乘以转换系数0.0005714，来实时显示物体的真实重量。
数据处理程序代码如下：
while(1)
{
AD_zhuanhua();
if(AD4>=zero)AD4=AD4-zero;
else AD4=0;
zhong=AD4*xishu;//计算重量
AD4=(ulong)(zhong*1000);
write_zfc(0x80,"Weight=");
write_com(0x87);
write_dat(table[AD4/10000]);
write_dat(table[AD4%10000/1000]);
write_dat('.');
write_dat(table[AD4%1000/100]);
write_dat(table[AD4%100/10]);
write_dat(table[AD4%10]);
write_dat('K');
write_dat('g');
}
4.5 LCD显示程序模块
本次LCD液晶显示程序直接调用"1602.h"库函数来实现其功能，为设计任务省去了好多麻烦，从而节省了大量时间。针对SMC1602A 16*2液晶显示器的程序编写主要包括读和写两种功能，因此想要清楚地编写显示程序，必须理解1602芯片的时序图，这对于准确编写程序有很大帮助。如图所示是1602液晶显示器进行读/写操作时，引脚4、引脚5和引脚6的状态定义和相应时序图：
如图 1602液晶模块的读操作时序
1602液晶模块的写操作时序
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基于MCS-51单片机的秒表设计 摘要：单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品，具有功耗低，安全性高，使用方便等优点。本次设计容为以8051 单片机为核心的秒表，它采用键盘输入，单片机技术控制。设计容以硬件电路设计，软件设计和PCB 板制作三部分来设计。利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示，在现实生中应用广泛。 关键词:秒表;8051;定时器;计数器 1 课程设计的目的 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 2 课程设计题目描述和要求
单片机的电子密码锁 目录 第一章绪论......................................................... . (2) 1.1电子密码锁简介......................................................... .. (2) 1.2电子密码锁设计的背景及意 义............................................................................. . (3) 第2章总体设计............................................................................. . (3) 2.1设计分析............................................................................. (3) 2.2系统结构............................................................................. (4) 第3章硬件电路设计............................................................................. (5) 3.1单片机最小系统设计............................................................................. . (5) 3.1.1时钟电路............................................................................. (5) 3.1.2 复位电 路 ............................................................................ . (6) 3.1.3 最小系 统 ............................................................................
《单片机原理与应用》课程设计题目 1．基于单片机的电子秒表 本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，两个按键，三位数码管显示，打开电源开关后显示8，每秒循环左移一位，即□□8—>□8□—>8□□—>□□8—>…，按A键开始计时，实时显示所经历的时间，按B键停止计时并显示从开始到当前时刻的时间，要求精确到0.1秒，量程为0～99.9秒。 要求按键输入采用中断方式，按键A接INT0，按键B接INT1。 2．智能电动百叶窗 本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，用一台直流电机控制百叶窗叶片的旋转（正转/反转），用一个光敏电阻传感器测量室内光强度，并用两位数码管显示测量结果，设置三个按键：手动/自动切换、手动正转和手动反转，用一个发光二极管显示手动/自动状态，自动状态时二极管亮。 设置两个极限位置保护行程开关，用于保护百叶窗叶片：当正转到极限位置压下行程开关时，电机停止正转，但还可以反转；当反转到极限位置压下行程开关时，电机停止反转，但还可以正转。 按键输入采用中断方式，按键中断请求信号接INT0. 单片机根据设定光强S1和S2（S2 > S1）和实测光强P控制电机M的动作：当P<=S1时，控制M正转以增加进光量； 当P>S2时，控制M反转以减少进光量； 当S1 项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院 大学生创新训练计划结题报告 项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶 所学专业电气工程及其自动化 所在学院物联网工程学院 (手机) 电子信箱diamond-heartqq. 项目起止年月2011/11-2012/05 第一指导教师肖永松 专业技术职务工程师 (手机) 电子信箱https://www.doczj.com/doc/433273165.html, 结题日期2012年5月 江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称：物联网工程学院填写日期：2012 年5 月 大学生创新训练计划 《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹 江南大学 二○一二年五月 简介 随着物联网概念的发展，智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中，受此启发，我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统，希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。恰好我们都进行了电路、模电数电的学习，也曾初步接触了单片机，我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握，更加熟悉使用protel等专业软件。 计划设计一个系统可以实现以下功能： 在自动模式下，在设定的时间，如早成6点至晚上8点，晚上8点至早晨6点，时间控制，可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。通过光强控制，在设定光照强度围，窗帘拉开，超过设定强度，如夏日中午，为避免房间被光直射造成温度过高，窗帘关闭。在手动模式下，通过按键来调整窗帘的开合状态。 最终设计使用STC89C51单片机，STC89C51有512字节的数据存储空间，是AT89C51的两倍，并且带有4K字节的EEPROM存储空间，可以断电后保存资料，可以直接使用串口下载，而AT89C51需要专用下载器。 控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输，并根据单片机接收到的信号，结合时钟电路的信号，对步进电机进行控制，通过控制步进电机转向及转动圈数，来实现对窗帘的打开及拉合控制。 设计时对硬件进行了模块化分析，以STC89C51作为主控芯片，光信号采集使用光敏模块，数模转换主要使用PCF8591芯片，显示模块采用1602液晶显示器，时钟电路采用DS1302芯片，电机驱动器主要使用ULN2003。 简易智能交通灯设计 1、设计背景 自从1886两个德国人发明了第一辆汽车交通灯改变了交通路况，交通问题也渐渐被人们所重视。从英国伦敦街头的第一个以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，到现在以电为光源的红黄绿三色交通灯，不知不觉中交通信号灯在人们日常生活中占据了重要地位。随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。 近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。本次课程设计以模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。在一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车，特殊情况的交通灯等待时间不合理、急车强通等问题。在该次的设计系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。 本模拟系统由单片机软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了对交通路面的控制。 1.1 设计思路 （1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 （2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，并基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 （3）进行倒计时显示电路，灯状态电路，特殊情况按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 （4）进行软件系统的设计和仿真中，程序在KEIL软件中用单片机c语言编写，电路的搭建和仿真实现是在proteus软件中实现的。在本次课程设计中通过对单片机内部结构和工作情况做了一定的研究，充分了解定时器，中断以及延时原理，为本次智能交通灯的设计提供了理论基础。 TIME0_DOWN EQU F0 ;将F0设置为定时器0定时到标志 FINISH_ID EQU 30H ;学号发送标志 KEY_FLAG BIT 00H ;有键按下标志 KEY_LONG BIT 01H ;键长按 KEY_D EQU 31H ;键值存放地址 ADC0809_AD EQU 8000H ;设置ADC0809地址 DAC0832_AD EQU 0000H ;设置DAC0832地址 ADC_FLAG BIT 02H ;设置ADC0809读数据标志 ADC_DATE EQU 32H ;设置ADC0809数据地址 ADC_0 EQU 33H ;ADC0809转化为BCD码后个位存放地址 ADC_1 EQU 34H ;十分位存放地址 ADC_2 EQU 35H ;百分位存放地址 ADC_3 EQU 36H ;千分位存放地址 ORG 0000H ;程序开始，跳转至主程序 0000 020030 LJMP MAIN ORG 0003H ;外部中断0入口0003 020141 LJMP INT0_IN ORG 000BH ;设置定时器0中断入口地址 000B 020132 LJMP TIME0 ORG 0013H ;外部中断1入口0013 020151 LJMP INT1_IN ORG 0030H ;主程序开始地址 0030 758169 MAIN: MOV SP,#69H ;初始化堆栈指针 0033 C292 CLR P1.2 ;显示器清零 0035 D292 SETB P1.2 0037 753000 MOV FINISH_ID,#0 ;将标志位清零 003A C2D5 C LR TIME0_DOWN 003C C200 CLR KEY_FLAG 003E C201 CLR KEY_LONG 0040 753100 MOV KEY_D,#0 0043 C202 CLR ADC_FLAG 0045 753200 MOV ADC_DATE,#0 0048 753300 MOV ADC_0,#0 004B 753400 MOV ADC_1,#0 004E 753500 MOV ADC_2,#0 0051 753600 MOV ADC_3,#0 0054 C291 CLR P1.1 ;初始化键盘，行线置零，有键按下触发中断 0056 C293 CLR P1.3 智能控制仪表简单设计 龙岩学院电子信息工程 学号：200402208 姓名：邓晶晶指导老师：吴春富 【摘要】：随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展,为智能控制仪表测控功能的完善、 测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。本设计介绍了一种用变送器现场采集的温、湿度等信号再经A/D 转换送单片机进行处理,最后通过数码显示器,键盘等硬件设计实现了工作过程的自动化。一般的单片机系统在工业现场等恶劣的环境下容易死机,所以在本文中外加监视电路对系统起保护作 用。 关键词】：AT89C52 单片机;HD7279A; 看门狗; 第1章引言 仪器仪表是人类认识世界的工具，人们借助于各种仪器仪表对各种物理量进行度量，反映其大小与变化规律.随着人类认识能力的提高与科学技术不断进步，仪器仪表技术得到了飞速发展.50年代以前, 仪器仪表多为指针式，其理论基础是机电学?从50年代起，电子技术特别是数字技术的发展，给仪表行业带来了生机，各种数字式仪表相继问世，许多传统的指针式仪表相继被淘汰，数字仪表使仪表外观耳目 一新，数据表达能力与总体性能都大幅提高? 70年代中期，随着微处理器的出现以及单片机的兴起与应 用，设计者将计算机特有的许多优点引入仪表设计，随之产生了一代崭新的智能仪表，使仪表逐渐由数字型向智能化发展，其功能也由单一显示功能转变为具有信息处理、传输、存贮、显示、控制等功能，使仪 表性能产生了质的飞跃.，品种繁多?目前，我国仪器仪表有13大类，1 300多个产品.其中自动化仪表及控制系统是和国民经济各产业部门关系最为密切的一类产品，其传感变送单元与主控装置及I/O接口 均正朝智能化方向发展?在本设计中采用以单片机作为仪表核心控制器件，可以利用A/D转换芯片对标 准信号进行采集、转换，将输入的模拟量转换成单片机能够检测的数字量进行分析和监测控制，同时可 以利用键盘显示电路将相关数据进行显示。与此同时通过所查阅的资料我还了解到随着测量技术的发展 和微处理器的广泛应用，单片机系统的电路越来越复杂，而系统的可靠性问题也越来越突出，一般的单 片机系统在工业现场等恶劣的环境下容易死机，因此系统在这些场合要保证能够稳定的工作就必须外加 监视电路，在设计中采用了美国集把关定时器、电压监控和串行EEPRO三项功能于一体的专用集成芯 片X5045。该芯片的应用将有利于简化单片机系统的结构，增强功能、降低系统的成本，尤其是大大的增加了系统的可靠性。X5045中的看门狗对系统提供了保护功能。当系统发生故障而超过设置时间时，电路中的看门狗将通过RESET言号向CPU作出反应。X5045提供了三个时间值供用户选择使用。它所具 有的电压临控功能还可以保护系统免受低电压的影响，当电源电压降到允许范围以下时，系统将复位，直到电源电压返回到稳定值为止。本次毕业设计旨在掌握智能控制仪表的设计方法，同时掌握在开发系 统下实现部分软件的仿真方法。 第2章控制系统的硬件设计 硬件组成智能仪表的硬件方框图如图 2.1 图2.1 智能控制仪表的原理框图 2 摘要 电子秤是日常生活中常用的称重设备，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、应用范围广、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。 微电子技术的发展为电子秤提出了改进的空间。电子秤向着简单、便宜发展，智能化、精确的电子秤成为了人们的追求。本简易电子秤以常见的AT89C51为核心，以电阻应变片采集应变数据，通过HX711放大并进行AD转换供单片机处理，用LCD1602显示所测量的重量，同时本电子秤系统还提供单价设置进行求价格的计算以及去皮功能，通过一些简单低成本的元器件就完成了一个功能齐全的电子秤的制作，将传统电子秤的成本进行了缩减。 关键词：电阻应变片 AT89C51 HX711 电子秤 第一章方案与论证 一、方案类型 （一）方案一 通过单片机为主控芯片，用应变片采集应变数据，通过专用仪表放大器INA128对采集到的信号进行放大，在配上模数转换芯片对放大了的模拟信号转化为数字信号，传入单片机中进行数据处理，找出函数关系并转化关系。通过数字信号转化为重量值显示在LDC1602上，同时通过键盘进行数据输入，输入单价、去皮等功能。通过蜂鸣器和二极管实现超额报警功能。 （二）方案二 以单片机为主控芯片，应变片采集应变数据，将放大和模数转换用HX711芯片来同时进行实现，将模拟量传入主控芯片单片机中进行数据转换，通过函数关系转换为重量显示到LED 上或者LCD1602上，同时通过键盘按键进行数据输入，输入单价、去皮等功能，并通过蜂鸣器进行数据处理。 （三）方案三 运用PLC作为主控制器，PLC运用广泛，它具有接线简单，通用性好，编程简单，使用方便，可连接为控制网络系统，易于安装，便于维护等优点。 二、方案论证与选定 运用51单片机作为主控芯片，AT89C51是一种高效微控制器。它为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。但方案一中，放大和AD转换模块为独立模块，它们的独立设计费事费力且还会存在误差较大的情况。相比于方案一，方案二一HX711作为放大和AD 转换芯片，简化了电路结构。HX711是一款专为高精度电子秤设计的24位AD转换器芯片。与同类型其他芯片相比，该芯片集成了包括文雅电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。精度方面很好的满足了题目中的要求，相比于方案一，方案二根据可行性。 方案三采用PLC作为主控芯片，但其价格昂贵，违背了我们制作电子秤的简单、便捷、便宜的原则，所以我们并没考虑选用PLC作为主控芯片。 综合考虑后，我们决定选择方案二来进行本简易电子秤系统的设计与制作。通过精度、价格、简单程度出发考虑，方案二是最合适的。 单片机课程设计 课题：基于51单片机的交通灯设计 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 指导教师：邵添 设计日期：2017/12/18 成绩： 大学城市科技学院电气学院 基于51单片机数字温度计设计报告 一、设计目的作用 本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器DS18B20，单片机AT89C52，，四位共阴极数码管一个，电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度围-55°C~+125°C。在-10~+85°C围,精度为±0.5°C。18B20的精度较差，为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 本次数字温度计的设计共分为五部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，按键设置部分，时钟电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阴极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换；复位部分，即复位电路，按键部分用来设置上下限报警温度。测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。 二、设计要求 （1）．利用DS18B20传感器实时检测温度并显示。 （2）．利用数码管实时显示温度。 （3）．当温度超过或者低于设定值时蜂鸣器报警，LED闪烁指示。 （4）.能够手动设置上限和下限报警温度。 三、设计的具体实现 1、系统概述 方案一：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下： 学号： G RADUATE T HESIS 论文题目：基于51 单片机的电子秤的设计 学生姓名： 专业班级： 学院： 指导教师： 2017 年06 月12 日 第一章功能说明 本设计系统以单片机AT89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。在设计系统时，为了更好地采用模块化设计法，分步设计了各个单元功能模块。 系统的硬件部分包括最小系统部分、数据采集部分、人机交互界面和系统电源四大部分。最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器；数据采集部分由称重传感器，信号的前期处理和A/D 转换部分组成，包括运算放大器AD620和A/D 转换器ICL7135；人机界面部分为键盘输入，四位LED数码显示器，可以直观的显示重量的具体数字以及方便的输入数据，使用方便；系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。 系统的软件部分应用单片机C 语言进行编程，实现了该设计的全部控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能（称重范围为0～9.999Kg ，重量误差不 大于± 0.005Kg）, 并发挥部分的显示购物清单的功能，可以设置日期和设定十种商品的单价，还具有超量程和欠量程的报警功能。 本系统设计结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。 称重传感器原理 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。 传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成” 。其中敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分，转换元件指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。此外传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 称重传感器在电子秤中占有十分重要的位置，被喻为电子秤的心脏部件，它的性能好坏很大程度上决定了电子秤的精确度和稳定性。通常称重传感器产生的误差约占电子秤整机误差的50%~70%。若在环境恶劣的条件下（如高低温、湿热），传感器所占的误差比例就更大，因此，在人们设计电子秤时，正确地选用称重传感器非常重要。 称重传感器的种类很多，根据工作原理来分常用的有以下几种：电阻应变式、电容式、压磁式、压电式、谐振式等。（本设计采用的是电阻应变式） 电阻应变式称重传感器包括两个主要部分，一个是弹性敏感元件：利用它将 51单片机课程设计报告 学院： 专业班级： 姓名： 指导教师： 设计时间： 51单片机课程设计 一、设计任务与要求 1.任务：制作并调试51单片机学习板 2.要求： （1）了解并能识别学习板上的各种元器件，会读元器件标示； （2）会看电路原理图； （3）制作51单片机学习板； （4）学会使用Keil C软件下载调试程序； 用调试程序将51单片机学习板调试成功。 二、总原理图及元器件清单 1．总原理图 2．元件清单 三、模块电路分析 1. 最小系统： 单片机最小系统电路分为振荡电路和复位电路， 振荡电路选用12MHz 高精度晶振, 振荡电容选用22p和30p 独石电容; 图 1 图 2 复位电路使用RC 电路，使用普通的电解电容与金属膜电阻即可； 图 3 当单片机上电瞬间由于电容电压不能突变会使电容两边的电位相同，此时RST 为高电平，之后随着时间推移电源负极通过电阻对电容放电，放完电时RST 为低电平。正常工作为低电平，高电平复位。 2. 显示模块： 分析发光二极管显示电路： 图 4 发光二极管显示电路分析:它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能,常简写为 LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,产生自发辐射的荧光。图中一共有五个发光二极管其中一个为电源指示灯,当学习板通电时会发光以指示状态。其余四个为功能状态指示灯,实际作用与学习板有关 分析数码管显示电路 图 5 数码管显示电路分析:数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,图中所用为八段数码管(比七段管多了一个小数点显示位),按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管.共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。数码管主要用来显示经电路板处理后的程序的运行结果。图中使用了八个八段数码管,可以显示八个0-15的数字。使用数码管可以直观的得到程序运行所显示的结果.也可以显示预置在学习板上的程序,主要通过16个开关来控制。 四、硬件调试 1、是否短路 用万用表检查P2两端是短路。电阻为0，则短路，电阻为一适值，电路正常。 2、焊接顺序 焊接的顺序很重要，按功能划分的器件进行焊接，顺序是功能部件的焊接--调试--另一功能部件的焊接，这样容易找到问题的所在。 3、器件功能 1）检查原理图连接是否正确 2）检查原理图与PCB图是否一致 3）检查原理图与器件的DATASHEET上引脚是否一致 4）用万用表检查是否有虚焊，引脚短路现象 5）查询器件的DATASHEET，分析一下时序是否一致，同时分析一下命令字是否正确 6）通过示波器对芯片各个引脚进行检查，检查地址线是否有信号的 7）飞线。用别的的口线进行控制，看看能不能对其进行正常操作，多试验，才能找到问题出现在什么地方。 1、详细描述硬件安装过程中出现的故障现象，并作故障分析，及解决方法。 六、软件调试 毕业设计（论文） （2015届） 题目：基于51单片机的电子秤设计专业名称：应用电子技术 姓名：谢玉夏 学号：1210401038 班级：2012级应用电子技术 指导教师：刘志芳 2014年 12 月 30 日 摘要 称重技术是人类生活中不可缺少的部分，自古以来就被人们所重视。作为一种计量手段，被广泛应用于工业、农业、贸易等各个领域。随着现代文明和科学技术的不断进步，人们对称重技术的准确度要求也越来越高，电子秤产品技术水平的高低，直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。近年来，电子称重技术取得了突飞猛进的发展，电子秤在称重计量领域中也占有越来越重要的地位，其应用领域也在不断地扩大。尤其是商用电子秤，由于其具有准确度高、反应灵敏、结构简单等优点，被广泛应用于工商贸易、轻工食品、医药卫生等领域。目前，机械秤正在逐步被电子秤取代，这就促使电子秤的研究需要进一步的深入。 本设计是以AT89S51为核心的一种高精度电子秤，系统采用模块化设计法，其硬件结构主要包括：数据采集模块、最小系统模块、电源模块、键盘和显示模块。其中，数据采集模块包括称重传感器和A/D转换电路；最小系统部分主要包括AT89S51和扩展的外部数据存储器；键盘由4×4位矩阵键盘组成；显示部分LM4229液晶显示。软件部分由C语言编程，实现对各部分的控制。该电子秤可以能够显示商品的名称、价格、总量、总价等；能够自动完成商品的价格计算；能够储存几种简单商品的价格；能够具有超重提醒功能。其称重范围为0～5Kg，分度值为0.001g。整个系统结构简单，使用方便。 关键词：电子秤；AT89S51单片机；称重传感器；A/D转换电路；液晶显示 II 这里可以加学校LOGAL 单片机课程设计报告 院系：12级物信系 班别：光信息科学与技术7班 课程名称：秒表设计 姓名：龚俊才欧一景 学号：1210407033 1210407041 指导老师：张涛 2011.12.23 目录 1课程设计的目的和任务 1.1 单片机秒表课程设计的概述 1.2课程设计思路及描述 1.3 课程设计任务和要求 2硬件与软件的设计流程 2.1系统硬件方案设计 2.2软件方案设计 3 程序编写流程及课程设计效果3.1源程序及注释 3.2原理图分析 3.3课程设计效果 4 心得体会 5 相关查阅资料 1. 课程设计的目的和任务 1.1单片机秒表课程设计的概述 一、课程设计题目 秒表系统设计——用STC89C52RC设计一个4位LED数码显示“秒表”，显示时间为 00.00~99.99秒，每10毫秒自动加一，每1000毫秒自动加一秒。 二、增加功能 增加一个“复位”按键（即清零），一个“暂停”和“开始”按键。 三、课程设计的难点 单片机电子秒表需要解决三个主要问题，一是有关单片机定时器的使用；二是如何实现LED 的动态扫描显示；三是如何对键盘输入进行编程。 四、课程设计内容提要 本课程利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合集成电路芯片8051、LED数码管以及课程箱上的按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。其中本课程设计有两个开关按键：其中key1按键按下去时开始计时，即秒表开始键(同时也用作暂停键)，key2按键按下去时数码管清零，复位为“00.00”. 五、课程设计的意义 1)通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步 的了解。 2)掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。 3)通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。 4)该课程通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的 计时、暂停、清零，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义 六、课程设计仪器 a) 集成电路芯片8051，七段数码管，89C51单片机开发板 b) MCS-51系列单片机微机仿真课程系统中的软件（Keil uvision2）。 摘要 本设计是基于单片机的称重仪，它的硬件电路设计包括单片机最小系统、A/D转换器、称重传感器、语音电路、LED显示电路、±5V稳压电源电路等几部分设计内容。其中压力传感器输出响应的模拟电压信号，经过模/数转换（A/D变换）后就得到数字量D。但是，数字量D并不是重物的实际重量值W，W 需要由数字量D在控制器内部经过一系列的运算——即数据处理才能得到。整个设计系统由Atmel公司生产51系列89S51单片机进行控制；软件实现功能开机检测，主要是开机后自动逐个扫描LED数码管，以防止某段数码管损坏造成视觉误差；出于人性化考虑我们还可以增加语音电路，实现自动语音播报重量。 关键词：称重仪；单片机；LED 目录 摘要 (1) Abstract....................错误！未定义书签。目录.. (1) 第1章绪论 (3) 1.1 课题背景 (3) 1.2课题目的与意义 (3) 1.3课题设计要求 (6) 1.4称重仪的国内外现状 (4) 本章小结 (6) 第2章称重仪的总系统设计与各模块方案选型 (7) 2.1 称重仪的总系统框图 (7) 2.2称重仪的主控制系统设计 (8) 2.2.1 称重仪的主控制系统结构 (8) 2.2.2 称重仪的主控制系统工作原理 (8) 2.3 称重仪各模块的方案选型 (9) 1 2.3.1 电源模块方案选型 (9) 2.3.2 数据采集模块方案选型 (9) 2.3.3 主控制器模块方案选型 (10) 2.3.4 数据显示模块方案选型 (10) 2.3.5 报警模块方案选型 (10) 本章小结 (11) 第3章称重仪的各单元电路设计 (11) 3.1 所用单片机的简介 (11) 3.1.1单片机的最小系统设计 (11) 3.2 电源电路设计 (12) 3.3 称重传感器电路设计 (13) 3.3.1传感器的工作原理···········错误！未定义书签。 3.4前级放大器电路设计 (15) 3.5 A/D转换器电路设计 (16) 3.5.1A/D转换器原理 (16) 3.5.2 A/D转换器外围电路 (19) 3.6 显示电路设计 (20) 3.6.1 LED 结构与原理 (22) 3.6.2 动态显示 LED 显示器接口 (23) 本章小结 (25) 第4章称重仪的系统程序设计·········错误！未定义书签。 4.1 主程序设计················错误！未定义书签。 4.2 MAX187转换程序设计···········错误！未定义书签。 4.3显示程序设计...............错误！未定义书签。本章小结...................错误！未定义书签。第五章称重仪的安装与调试...........错误！未定义书签。本章小结...................错误！未定义书签。结论.. (26) 致谢 (27) 参考文献 (28) 2 目录 摘要 (1) 第1章绪论 (2) 1.1 系统设计的背景及意义 (2) 1.2 设计的基本内容 (2) 1.3 实现的基本功能 (3) 第2章总体电路设计与原理说明 (4) 2.1 方案介绍 (4) 2.2总体方案设计 (5) 2.2.1 自动控制窗帘基本功能 (5) 2.2.2 总体结构设计 (5) 第3章硬件分析与设计 (7) 3.1 单片机及相关电路设计 (7) 3.1.1 89C51单片机概述 (7) 3.1.2 晶振电路 (8) 3.1.3 复位电路 (8) 3.1.4 显示电路 (9) 3.2 光敏传感器电路 (9) 3.3 A/D转换电路 (12) 3.4 步进电机电路 (12) (13) 3.5 温度检测电路 (13) 3.6 红外控制电路 (15) 第4章程序分析设计 (18) 4.1 主程序 (18) 4.2 重要子程序设计 (18) 第5章总结 (19) 参考文献 (21) 附录1 :原理图 (22) 附录2 :部分子程序 (23) 摘要 自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是21世纪最重要的高技术之一。今天，技术、生产、军事、管理、生活等各个领域，都离不开自动控制技术。就定义而言，自动控制技术是控制论的技术实现应用，是通过具有一定控制功能的自动控制系统，来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。随着电子计算机技术和其他高技术的发展，自动控制技术的水平越来越高，应用越来越广泛，作用越来越重要。尤其是在生产过程的自动化、工厂自动化、机器人技术、综合管理工程、航天工程、军事技术等领域，自动控制技术起到了关键作用。当然，在智能家居方面，自动控制技术有较好的发展前景。应用自动控制技术，将是家居环境更加智能化，人性化。 针对家居环境采光及避光问题，自动窗帘控制系统将取代手动控制，更加人性化。本文综述了自动窗帘系统的设计与控制系统，介绍了设计制作一个完整的自动窗帘控制系统所需要做的理论分析，以及各环节功能的实现。自动窗帘控制系统核心是采用单片机AT89C51控制，其次采用感光传感器，红外控制电路，温度检测电路等外围电路。整个系统在各模块的配合下实现半自动控制，自动控制等功能。该设计在理论层面上，以程序语言驱动各模块工作，实现了各模块的内在联系，应用层面上采用软件进行原理图设计和仿真。 该自动窗帘系统硬件电路主要由光敏检测电路，红外控制电路，温度检测电路，步进电机驱动电路构成。该设计则主要讨论了自动窗帘系统的设计过程，硬件电路设计，软件调试过程，以及利用软件实现红外线遥控信号的编码及解码方式。通过本系统可以实现通过光照强度实现窗帘开关自动控制，通过温度检测电路实现窗帘开关自动控制，同时实现红外遥控的半自动控制。 关键词：自动控制，自动窗帘，单片机，步进电机 摘要 称重技术是人类生活中不可缺少的部分，自古以来就被人们所重视。作为一种计量手段，被广泛应用于工业、农业、贸易等各个领域。随着现代文明和科学技术的不断进步，人们对称重技术的准确度要求也越来越高，电子秤产品技术水平的高低，直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。近年来，电子称重技术取得了突飞猛进的发展，电子秤在称重计量领域中也占有越来越重要的地位，其应用领域也在不断地扩大。尤其是商用电子秤，由于其具有准确度高、反应灵敏、结构简单等优点，被广泛应用于工商贸易、轻工食品、医药卫生等领域。目前，机械秤正在逐步被电子秤取代，这就促使电子秤的研究需要进一步的深入。 本设计是以AT89S51为核心的一种高精度电子秤，系统采用模块化设计法，其硬件结构主要包括：数据采集模块、最小系统模块、电源模块、键盘和显示模块。其中，数据采集模块包括称重传感器和A/D转换电路；最小系统部分主要包括AT89S51和扩展的外部数据存储器；键盘由4×4位矩阵键盘组成；显示部分LM4229液晶显示。软件部分由C语言编程，实现对各部分的控制。该电子秤可以能够显示商品的名称、价格、总量、总价等；能够自动完成商品的价格计算；能够储存几种简单商品的价格；能够具有超重提醒功能。其称重范围为0～5Kg，分度值为0.001g。整个系统结构简单，使用方便。 关键词：电子秤；AT89S51单片机；称重传感器；A/D转换电路；液晶显示 Abstract Weighing technology is indispensable to human life, since the ancient times attention. As a measurement method, have been widely applied in industry, agriculture, trade and other fields. Along with the development of modern civilization and progress of science and technology, the accuracy of weighing technology requirements are increasingly high, electronic products, technology level, directly influences the level of modernization and professions to improve the economic benefits of the society. In recent years, the electronic weighing technology achieved rapid development, electronic weighing in the metrology area also plays more and more important position, and its applications are constantly expanding. Especially, because of its commercial electronic with high accuracy, senstive reaction, simple structure, etc, have been widely applied in industry and commerce trade, light food, medicine and health, etc. At present, mechanical scales are gradually replaced by electronic, this has led to the further study of electronic. This design based on AT89S51 at the core of a high-precision electronic systems, modular design method and its hardware structure mainly include: the data acquisition module, the smallest system module, power module, the keyboard and display module. Among them, the data acquisition module including weighing transducer and A/D circuit, The minimum system parts including AT89S51 and extension of external data storage, Keyboard 4X4 by a matrix of the keyboard, LM4229 LCD display section. Software consists of the C programming language, realize the control of each part. The electronic can can show the name of the product, price, quantity and price; etc. Can be finished goods prices. To be able to store some simple commodity prices, To remind function with overweight. The weighing 5Kg, range of indexing value for 0.001 g. The entire system structure is simple, easy to use. Keywords: electronic, AT89S51, weighing transducer, A/D circuit, LCD display基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现
基于51单片机的智能交通灯课程设计
51单片机课程设计源程序
基于51单片机智能控制仪表简单设计
基于51单片机电子秤设计
基于51单片机课程设计报告
基于51单片机的电子秤的设计
(完整word版)51单片机课程设计实验报告
【精品毕设】基于51单片机的电子秤设计
89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告.
基于51单片机的电子秤的设计
基于51单片机智能窗帘的研究与设计
基于单片机实现高精度电子秤的设计
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