基于MSP430单片机的电子测重仪设计

设计与研发2018.16基于MSP430和HX711的电子称设计与制作刘宸，陈垚至(四川职业技术学院，四川遂宁，629000)摘要：本文设计的基于MSP430和HX711的自制电子称，是以MSP430F149单片机为控制核心，采用电阻应变片作为压力传感器，24位电子秤专用A D转换芯片HX711对传感器采集到的模拟量进行A D转换，转换后的数据送到单片机进行计算和滤波处理，矩阵键盘进行功能控制，用12864点阵液晶输出显示。

关键词：MSP430 ;应变片；HX711 ;桥变换Design and manufacture of electronic weighing instrument basedon MSP430 and HX711Liu Chen,Chen Yaozhi(Sichuan Vocational and Technical College,Suining Sichuan,629000)Abstract: The self made electronic weighing instrument based on MSP430 and HX711is designed in this paper.It takes the MSP430F149 as the control core,uses the resistance strain gauge as the pressure sensor.The 24 bits ADC HX711makes AD conversion to the analog amount collected by the sensor.The converted data is sent to the MCU for calculation and filtering.Matrix keyboard controls the function and LCD12864 shows the data.Keywords: MSP430; Strain Gauge;HX711; bridge transformation1系统方案设计1.1称重传感器一般来说,电子秤的整机误差有50%以上由称重传感器所产生。

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基于MSP430单片机的智能阻抗测量仪设计作者：郭建强宁小伟高晓蓉王黎王泽勇
来源：《现代电子技术》2012年第12期
摘要：为了智能小巧高灵敏度地测量电阻、电感和电容，基于MSP430单片机控制、FPGA数字信号处理，设计了一个智能化的LRC（电感、电阻、电容）测量系统，实现了系统使用较少模拟器件，可以实现对电阻、电感、电容元件的自动识别。

自动切换档位和测试频率以保证测量精度，具有良好的显示界面，测量范围广，体积小等特点。

关键词：MSP430单片机；智能测量；FPGA数字信号处理；自动识别。

基于单片机的智能电子秤设计随着科技的不断发展，智能化和自动化已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

在众多领域中，智能电子秤的设计与应用也越来越受到。

本文将介绍一种基于单片机的智能电子秤设计方案，该设计具有高精度、低成本、易于实现等优点，具有一定的实用价值。

一、概述智能电子秤是一种能够自动测量物体重量的设备，广泛应用于超市、菜市场等场所。

与传统的机械秤相比，智能电子秤具有测量精度高、使用方便、易于维护等优点。

而基于单片机的智能电子秤设计，更是将智能化和自动化技术融入到电子秤中，提高了设备的性能和可靠性。

二、设计原理基于单片机的智能电子秤设计主要是利用单片机的控制和数据处理能力，实现对物体重量的准确测量。

其核心部件为压力传感器和单片机。

压力传感器负责采集物体的重量信号，并将信号传输给单片机；单片机则对信号进行处理、分析和存储，同时控制显示屏显示物体的重量。

三、硬件设计1、单片机选择单片机是智能电子秤的核心部件，负责控制整个系统的运行。

本设计选用AT89C51单片机，该单片机具有低功耗、高性能、易于编程等优点，能够满足智能电子秤的设计要求。

2、压力传感器选择压力传感器是智能电子秤的重要组成部件，负责采集物体的重量信号。

本设计选用电阻应变式压力传感器，该传感器具有测量精度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点。

3、显示模块选择显示模块负责将物体的重量信息呈现给用户。

本设计选用LED显示屏，该显示屏具有亮度高、视角广、寿命长等优点。

4、电源模块选择电源模块为整个系统提供稳定的电源，保证系统的正常运行。

本设计选用线性稳压电源，该电源具有输出电压稳定、纹波小、安全性高等优点。

四、软件设计软件设计是智能电子秤的关键部分之一，直接影响设备的性能和可靠性。

本设计的软件部分采用C语言编写，主要包括数据采集、数据处理、数据显示等模块。

具体流程如下：1、开机后，系统进行初始化操作；2、压力传感器采集物体的重量信号；3、单片机对采集到的信号进行处理和分析；4、单片机将处理后的数据存储到存储器中；5、单片机控制LED显示屏显示物体的重量信息；6、系统继续等待下一次测量。

基于MSP430单片机的电池监测仪设计与实现李鹏【摘要】电池检测是现代社会一直关注的重点问题,虽说电源系统的自动化处理技术十分强大,但还是会出现一些漏洞,当系统停电时,电池就起到了很大的作用.本文基于MSP430单片机原理下,对电池的设计流程和运作情况实施实时监控,在节省人力物力和提高效率的基础上建立自动化的电池监测仪.电池远程监测仪的使用原理是在电池内部输入一个可以传输的交流电信号,主要观察电池在使用过程中的电压和电流转换情况,测量电池在高频度使用次数下温度的变化.这种电池监测仪方法提高了电池的使用效率和时限,并且减少了生态污染,避免造成经济损失.利用MSP430的功能,将其与电池的监测工作相结合,提高了工作效率的同时也增强了获取的数据的可靠性.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】2页(P185-186)【关键词】监测仪;MSP430;电池检测;系统设计【作者】李鹏【作者单位】西藏民族大学电子设计实践实验中心【正文语种】中文MSP430单片机是一种混合方式下的信号处理器，它在一个芯片上集成不同的电路，这些电路主要包括功能各有差异的模拟电器和微处理器，还有数字电路模块等等，再根据实际生活中使用需求的不同，来利用单片机制定解决问题的措施。

这种监测仪技术在监测电池之前自身就需要利用电池来供电，并装在便于观察的仪器表盘中。

在MSP430单片机的技术原理之下，设计电池监测仪的工作就相对而言较为简便。

电池作为现代生活中必不可缺的资源，广泛运用于农业、工业和生产交通等领域。

电池使用的正确与否主要取决于对电池数值的准确测量和分析，运用监测仪对电池的自动化系统做出规划，分析它在使用过程中的安全性和可靠性，为之后将电池运用到实际产品中不出现差错做好铺垫。

在设计电池监测仪之前，要利用MSP430单片机实现电池电量检测、电压和温度检测的功能，保障了这些基本功能，才能有效提高电池监测仪的工作效率。

基于单片机的电子秤设计在我们日常生活中，电子秤经常被用到，而它的操作系统已经不再是使用机械秤时的简单步骤了。

如今，基于单片机的电子秤已经被广泛采用，可以获得更加准确和便于使用的结果。

在本文中，我们将深入了解基于单片机的电子秤的设计方案和优点。

一、基于单片机的电子秤的定义基于单片机的电子秤是一种电子装置，它可以利用一些重要的传感器技术和基本的运算功能来精确测量物品的质量或重量。

传感器通常由称重传感器、滤波器和增益控制器等主要部件组成，以达到最高的准确度。

该电子秤的设计使用单片机作为中心部件，并通过精确的数字处理过程来测量质量或重量。

二、基于单片机的电子秤的原理基于单片机的电子秤借助了传感器技术和电路的帮助测量物品的重量。

该电子秤的传感器将物品放在秤盘上时，会受到重量的力作用而发生形变。

称重传感器通过将该形变转化为电动势，然后传递给单片机以转换成数值。

此外，还有一些辅助电路，如校准电路、信号滤波器和放大器等，可提高精度和准确度。

校准电路用于定期校准称重传感器的敏感度和灵敏度，以确保准确测量。

信号滤波器旨在消除噪声和干扰，以提高测量的稳定性。

放大器可以在称重传感器和单片机之间提供放大的电流作为信号的传输介质，以获得更高的测量准确性。

三、基于单片机的电子秤的优点1.高度可靠基于单片机的电子秤具有基本的数据收集和处理功能。

由于其数字化的设计，该秤可以与更多设备和计算机进行通信，并能实现实时数据传输和查看，因而有效地提高了测量数据的可靠性和实时性。

2.高精度电子秤可获得比机械秤更高的精度，无论从测量的准确性或稳定性上来看，它都是一个更加优越的选择。

同时，它的设计可通过传感器和数字信号处理来获得更精确的数值。

因其数字化的特性，该秤还可以记录更多的数据，以便对测量结果进行进一步研究和分析。

3.易于使用使用基于单片机的电子秤，只需将物品置于秤盘上并查看数字显示屏上的数值即可。

与传统的机械秤相比，这使得操作更加简单，不需要过多的技能或经验。

基于单片机的便携式电子秤设计便携式电子秤在现代生活中广泛应用，它的小巧方便以及准确计量的功能使其成为我们日常生活中必备的工具之一。

本文将基于单片机设计一个便携式电子秤，旨在提供一个解决方案来满足用户的需求，并确保设计能够准确计量。

一、设计方案概述本设计方案将基于单片机来实现便携式电子秤的功能。

其主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

硬件设计方面，我们将使用压力传感器来测量被称物体的重量，将采样数据通过单片机进行处理和显示。

此外，为了提升用户体验，我们还将配备LCD屏幕，用于直观地显示称量结果。

软件设计方面，我们将利用单片机的计算能力，通过编程来实现对采样数据的处理和显示。

同时，为了提高准确性，我们还将采用校正算法来对传感器进行校准，以确保测量结果的精确性。

二、硬件设计1. 压力传感器为了测量被称物体的重量，我们将选择一种合适的压力传感器。

常用的压力传感器包括压阻式传感器和压电式传感器。

我们需要根据实际需求选择合适的传感器类型，并根据传感器的参数来确定电路连接方式。

2. 单片机选择在设计便携式电子秤时，我们需要选择一款合适的单片机作为控制核心。

主要考虑因素包括计算能力、IO口数量和功耗等。

常用的单片机型号有PIC、STC等，我们需要根据设计需求来选择合适的型号。

3. 其他外围元件为了完善电子秤的功能和用户体验，我们还需要添加一些外围元件，如LCD屏幕、按键、蜂鸣器等。

这些元件可以通过单片机的GPIO口进行控制，来实现显示结果、按键输入和提示音等功能。

三、软件设计1. 采样和处理通过压力传感器获取物体的重量数据后，需要通过单片机进行采样和处理。

我们可以采用定时中断的方式来进行数据采样，然后通过一定的算法对采样数据进行处理，最终得到一个准确的重量值。

2. 显示结果为了让用户直观地了解称量结果，我们需要将计算得到的重量值显示在LCD屏幕上。

通过控制单片机的GPIO口，将处理后的结果传输到LCD屏幕上，用户可以清晰地看到当前重量值。

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基于MSP430的称重装置设计
董祺圣
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2011(000)001
【摘要】本文主要介绍一种基于MSP430的称重装置系统的结构和实现方法,重点从硬件上对其进行设计和分析,并给出软件流程图和主要程序.
【总页数】2页(P120-121)
【作者】董祺圣
【作者单位】苏州高等职业技术学校,江苏,苏州,215011
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于MSP430的称重装置设计 [J], 董祺圣
2.基于ARM的装载机智能称重装置的设计 [J], 孙小凌;孙仁军
3.手指脉搏血氧机的系统设计——基于MSP430F156的血氧系统设计 [J], 林立男;伦佳乐
4.基于ARM的测长称重装置设计 [J], 杨扬;李昌平
5.基于霍尔效应的称重装置设计与研究 [J], 冯德华;何越;李硕
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常州机电职业技术学院毕业设计（论文）系部：信息工程系专业：应用电子技术题目：基于MSP430单片机的环境参数监测仪的设计制作指导者：评阅者：2014 年 4 月毕业设计（论文）中文摘要温湿度和光照度等参数是标定环境不可缺少的参数，对其进行准确的测量具有重要意义。

本文以室内外居住环境为背景，设计出一种以MSP430F5438A超低功耗单片机为控制核心的环境参数监测仪。

论文对环境参数监测系统硬件和软件模块包括子系统模块进行了详细设计：通过相应的传感器芯片对包括温度、湿度、光强、红外辐射度和可燃气体浓度等环境参数进行检测和采集；通过微处理器MSP430F5438A将传感器芯片采集到的数据进行分析处理，并在液晶终端进行参数的实时显示和监控。

论文分别对温度传感器模块，单总线湿度传感器模块，光照度传感器模块，气敏传感器模块，红外热释电模块以及按键和液晶显示模块进行了单模块分别调试。

在此基础上对这些子程序模块进行了整合调试及整机功能和功耗测试，最终完成整个监控系统及仪器的设计制作。

实验显示，本环境参数监测仪具有体积小、携带方便、功耗低、可靠性高、免维护、成本低等优点，在室内外环境参数监测领域，具有很好的应用前景。

关键词：MSP430单片机环境参数监测传感器液晶显示毕业设计（论文）外文摘要Title： The Design and Production of Environmental Parameter Monitor Based on MSP430Abstract：Parameters such as temperature, humidity and illuminance are indispensable to the calibration environment, which has important significance for accurate measurement. The aim of this thesis isto design an environmental parameter monitor, which controlledby an ultra-low power MSP430F5438A for indoor and outdoor living environment.The detailed design of hardware and software module including subsystem module in the environmental parameter monitor is proposed in this thesis. The corresponding sensor chip is usedto detect and collect the environmental parameter such as temperature, humidity, illuminance, the infrared radiation intensity and combustible gas concentration. The MSP430F5438A analyzes and processed the data which collected by sensor chips, and realized the real-time display and monitoring for parameterson LCD terminal.The thesis proceeds debugging on single module likes temperature sensor module, single bus humidity sensor module, illuminance sensor module, gas sensor module, pyroelectricinfrared module and buttons and LCD module, respectively. On the basis of that, after debugging and test on the function and power for the integrated subroutine modules, the design and production of the whole monitoring system and instrument is completed.Test results given show that the environmental parameter monitor has several advantages, such as small volume, portable, low power consumption, high reliability, maintenance-free, low cost and so on. It has a great application prospect in the field of indoor and outdoor environmental parameters monitoring.Key words: MSP430, Environmental Parameter Monitor, Sensor, LCD Display目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 论文的主要内容 (2)2 数据监测系统的总体设计方案 (4)2.1 系统总体框图设计 (4)2.2单片机选型 (4)2.2.1 MSP430单片机概述 (4)2.2.2 MSP430F5438A介绍 (6)2.3 传感器的选型 (6)3 系统硬件设计 (8)3.1 主控芯片模块 (8)3.1.1 单片机最小系统模块 (8)3.1.2系统电源模块 (8)3.2 子系统模块 (8)3.2.1光强采集模块 (8)3.2.2 温度采集模块 (10)3.2.3 湿度采集模块 (11)3.2.4 气敏传感器监测模块 (11)3.2.5 红外采集模块 (12)3.2.6液晶显示和键盘模块 (14)3.3 硬件电路板的焊接与制作 (16)3.3.1 系统硬件电路原理图 (16)3.3.2 系统硬件电路PCB图 (17)4 系统软件设计 (19)4.1 软件开发环境及编程思想简介 (19)4.2系统主程序设计 (19)4.3 系统子程序设计 (20)4.3.1 按键设置程序 (20)4.3.2 数据监测程序 (20)4.3.3 主控芯片MSP430F5438A时钟设定程序 (21)4.3.4 DHT11单总线数据读取程序 (22)4.3.5 片内ADC程序 (23)4.3.6模拟I2C通信协议 (24)5 监测系统调试分析 (29)5.1人机操作界面测试分析 (29)5.2 光强模块测试分析 (30)5.3 温度模块测试分析 (30)5.4 湿度模块测试分析 (30)5.5 气敏传感器监测模块测试分析 (31)5.6 红外监控模块测试分析 (31)5.7整机装配与调试 (32)5.7.1整机装配调试 (32)5.7.2功耗测试 (32)总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录A 系统原理图 (35)附录B 系统PCB图 (36)附录C 控制程序源代码 (37)1 绪论1.1 课题背景为了使人类拥有舒适、健康的生活，很多情况下要监测周围的环境参数。