电子秤的探讨文献综述
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电子秤毕业论文电子秤毕业论文引言电子秤是一种能够精确测量物体质量的仪器。
随着科技的不断发展,电子秤已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是在家庭中使用的厨房秤,还是在商业领域中使用的商用秤,电子秤都发挥着重要的作用。
本篇论文将探讨电子秤的原理、应用以及未来发展趋势。
1. 电子秤的原理电子秤的原理基于压力传感器和电子线路的组合。
当物体放置在电子秤上时,压力传感器会受到物体的压力作用,产生电信号。
电子线路会将这个电信号转换为数字信号,并计算出物体的质量。
相比传统的机械秤,电子秤具有更高的精确度和稳定性。
2. 电子秤的应用2.1 家庭使用在家庭中,电子秤常用于厨房。
它可以帮助我们精确称量食材,保证烹饪的准确度。
无论是烘焙、炒菜还是调制饮品,电子秤都能够帮助我们掌握每个成分的份量,提高食物的口感和质量。
2.2 商业领域在商业领域,电子秤广泛应用于超市、菜市场、快递行业等。
它可以帮助商家准确计量商品的重量,确保交易的公平和准确。
同时,电子秤还可以提供数据记录和统计功能,帮助商家进行库存管理和销售分析。
3. 电子秤的未来发展趋势3.1 智能化随着物联网和人工智能技术的快速发展,电子秤也将朝着智能化方向发展。
未来的电子秤可能会与智能手机或智能家居设备进行连接,实现远程控制和数据传输。
用户可以通过手机App监控和管理电子秤的使用情况,实现更加便捷和智能的操作。
3.2 多功能化除了称重功能,未来的电子秤可能会具备更多的功能。
例如,温度测量、计时器、食材分析等。
这样一来,电子秤不仅可以满足基本的称重需求,还可以提供更多的辅助功能,为用户提供更全面的服务。
3.3 环保节能在未来的设计中,电子秤也将注重环保节能。
采用更高效的电子元件和节能技术,减少能源的消耗。
同时,电子秤的材料选择也将更加环保可持续,减少对环境的影响。
结论电子秤作为一种现代化的测量工具,已经深入到我们的生活中。
它不仅提高了测量的准确度,还为我们的生活带来了更多的便利。
论文题目数字电子秤设计一.前言部分数显电子秤是现今生活中常用的电子称重衡量器,在各大超市、大中型商场、物流配送中心都可以见到。
数显电子秤在结构和原理上取代了传统的机械称量衡器。
与传统的机械式称量器相比较,数显电子秤具有精度高,应用范围广,易于操作使用等优点,在工作原理、结构和材料上都是全新的衡量器[1]。
数显电子秤的设计是通过压力传感器采集到被测物体的确切重量并将其转换成相应的电压信号。
输出的电压信号通常会很小,需要相应的放大电路进行准确的线性放大。
放大后的模拟电压信号经A/D转换电路转换成相应的数字信号量被送入到主控电路的单片机中,再经过单片机控制译码显示器,就可以显示出被测物体的确切重量。
现在市场上使用的称量工具,有些是结构复杂,有些是运行不可靠,成本高,精度稳定性也不好,调正的时间长,易损件多,维修困难,能量消耗大。
现在市场上电子秤产品整体水平不高,部分小型企业的产品质量差且技术力量薄弱,缺乏产品的开发能力,电子秤产品质量处于低水平层次[2]。
所以,有针对性的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。
从20世纪70年代开始,在世界范围内掀起了一股“电子秤热”,各先进工业国都很重视传感技术和电子秤的研究、开发和生产[3]。
传感技术已经成为重要的现代科技领域,电子秤及其系统生产已经成为了重要的新兴行业。
我国生产的电子秤产品主要是属于静态衡器电子秤,在计量要求、功能和外形上已经达到了国外同类产品的先进水平,而且在价格上又低于国外的同类产品,具有较好的出口潜力;但动态衡器电子秤,与国外的同类产品还有一定的差距,尤其是在动态稳定性上存在较大的距离,我国进口的电子秤大多数就是这类产品。
我国的电子衡量器要想打入国际市场,参与国际竞争。
这就要求企业必须以技术为先导、以质量为中心、以管理为基础,努力提高制造技术与制造工艺水平,稳定产品的质量,增强国际市场竞争力[4]。
电子秤的设计毕业论文电子秤的设计摘要:本文主要介绍了电子秤的设计。
在设计中,首先进行了硬件设计,包括选取负载电阻,选择放大器运放,设计AD转换电路以及LCD显示屏等组成电子秤的关键硬件模块。
其次,进行了软件设计,使用Keil软件编写程序实现电子秤的各项功能。
对所设计的电子秤进行了测试验证,结果表明,该电子秤的测量精度达到了0.001g的标准。
关键词:电子秤,硬件设计,软件设计,测试验证一、设计思路电子秤是一种以数字量化的方式来实现物品质量测量的设备,具有精度高、测量范围广、易于读取和读数准确等优点。
电子秤一般由传感器、放大器、AD转换器、显示屏等组成,因此本次设计重点在于设计出这些硬件模块,并配以合适的软件程序来控制和实现各项功能。
二、硬件设计1.选取负载电阻电子秤的测量精度直接与所采用的负载电阻有关,如果选择的电阻太小,会导致电子秤的灵敏度降低,而过大的电阻则会使得电子秤在测量重量时不够精确。
因此,为确保电子秤的精度,应该根据秤的制造要求来选择负载电阻。
考虑到设计成本及电路的稳定性,本次设计选用的负载电阻为100欧姆。
2.选择放大器运放为了保证电子秤在测量重量时的可靠性,并获得良好的放大效果,本次设计选用了高精度的放大器运放—AD620。
AD620是一种可编程增益运放器,其增益范围从1到10,000,增益调节简单、性能稳定,广泛用于电子秤等有关测量领域。
3.设计AD转换电路AD转换电路是电子秤中重要的硬件模块,其负责将被放大后的电信号转换为数字信号,以实现数字化显示。
本设计中选用了12位的AD转换器—TLC2543,其采样频率可达50ksps,可以满足电子秤测量的速度要求。
4.LCD显示模块所设计的电子秤需要具备数据输出功能,因此本次设计选用了128*64点阵的LCD显示器模块,作为数据显示的主要载体。
这种LCD显示器具有显示清晰、占用空间小、显示效果佳等优点,适合在电子秤设计中使用。
三、软件设计在电路硬件模块设计完毕之后,为了实现电子秤的各项功能,我们需要设计一个可存在单片机中的程序。
毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化数字称重计量系统设计一、研究现状和发展趋势电子衡器是指配有电子称重装置的衡器,主要由称重传感器、承载器、称重仪表这3部分所组成。
其主要的工作原理是将作用在称重承载器上的力传递到称重传感器上,并将其转换成与之相对应的模拟信号(电压或电流),输出的模拟量信号再经过A/D转换器转换成数字量信号,并在仪表盘上显示出来。
我国是从20世纪60年代中期开始研制并生产电子秤的,模拟指针式的电子秤是早期电子秤主要形式,20世纪80年代中后期开始发展为数字式,20世纪90年代末至21世纪初已研制开发出微机式电子秤。
而数字化传感器的推出则是在80年代末,美国SENSORTRONICS(STS)公司在88年全美衡器展览会上首次推出了一种能将A/D转换器放置于普通应变式称重传感器中的数字传感器,即整体型数字传感器,这种传感器在美国市场备受瞩目。
应变式称重传感器生产的工艺环节比较多,工艺比较复杂,尽管投入了大量物力、人力及精力,调整了像灵敏度、温度、零点、滞后、非线性、蠕变等性能的补偿及四角误差等的问题,但是要达到高质量的要求,补偿技术的设备却还难以做到,普遍存在着质量成本和生产成本一直居高不下的严重问题。
然而随着电子技术的飞速发展,以及单片机技术的普及化,数字化称重传感器也就应运而生。
它是一种将现代电子技术及计算机软件技术与传统应变式称重传感器相结合而发展起来的新型的电子称重技术。
它采用的称重技术是在传感器内部采用了高智能化、高集成化的处理单元,将模拟重量信号进行A/D转换,自动对应变式称重传感器的滞后、零点、非线性、温度、蠕变性能等进行数字化补偿,最后输出数字信号。
电子技术的飞速发展也使衡器数字化得到了大大的发展,但电子衡器却还仍处在模拟电子技术的水平。
在称重仪表与数字称重传感器产品的开发过程中,软件自动化补偿技术及其A/D转换技术的重复和混乱使用,造成了器件资源的严重浪费,增加的外围电路,系统软件的不统一和不完善,使得产品成本增加了不少,不能真正实现电子秤的微型化、低功耗、智能化和高可靠性的目的。
引言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。
大多数电子秤是以1:3,000或1:10,000的分辨率输出最终的称重值,使用12 bit~14 bit的模数转换器很容易慢足要求。
然而,高精密检测的电子秤表明要达到这种分辨率,ADC的精度需要接近于20 bit。
本文将讨论一些电子秤系统的技术指标以及设计和构建一个电子秤系统所需考虑的问题。
设计中主要考虑峰峰值(PP)噪声分辨率、ADC的动态范围、增益漂移和滤波。
我们使用作为评估板的电子秤参考设计,将来自实际称重传感器(又称作负荷传感器)的测量结果与来自稳定参考电压源的输入进行对比。
称重传感器最普遍的电子秤应用桥式称重传感器实现,称重传感器的输出电压直接与放在其上的重量成比例。
图1示出了典型的称重电桥-一个具有至少两个可变桥臂的4电阻结构的电桥,所称重量引起的电阻变化可产生一个叠加在2.5 V(电源电压的一半)共模电压之上的差分电压。
典型的电桥通常使用300 的电阻器。
图1 称重传感器的基本电路(略)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。
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6 mV。
当电子秤应用于工业环境时,在6 mV满度范围内测量微小的信号变化并非易事。
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。
漂移称重传感器也产生与时间相关的漂移。
图2示出24小时范围内测量的实际称重传感器漂移特性。
测量结果表明(使用24 bit ADC测量的bit变化数量)具有125 LSB或大约7.5 ppm的总体漂移。
现代秤的原理与应用论文1. 引言现代社会中,秤作为衡量物体质量的工具,广泛应用于日常生活、工业生产和科学实验中。
随着科技的发展,现代秤的原理和应用也在不断进步和完善。
本文将介绍现代秤的原理和应用,包括电子秤和液体秤。
2. 电子秤的原理与应用电子秤是利用电子技术和传感器来测量物体质量的一种现代化秤。
电子秤的原理是基于电阻应变原理,通过应变传感器将物体质量转换为电信号,并经过放大、滤波等处理,最终显示出物体的质量。
电子秤具有精准度高、读数稳定等特点,逐渐替代了传统的机械秤。
电子秤广泛应用于商业、医疗、厨房等领域,如超市称重、药品配药、食品加工等。
电子秤的应用主要包括: - 商品称重:超市、菜市场等销售场所经常使用电子秤进行商品称重,准确地计算物品的重量。
- 药品配药:医院药房使用电子秤进行严格的药品配药,确保药品的准确剂量。
- 食品加工:食品加工行业常使用电子秤进行食材的称重和配料,保证食品质量和安全。
- 实验研究:科研机构和实验室使用电子秤进行实验物质的精确称重,确保实验的准确性。
3. 液体秤的原理与应用液体秤是一种特殊的秤,主要用于测量液体的重量。
液体秤的原理是基于浮力原理,通过将待测液体置于测量容器内,并通过测量液体的浮力大小来计算出液体的质量。
液体秤的精度更高,适用于需要测量液体重量的场合,例如化学实验、药品配制等。
液体秤的应用主要包括: - 化学实验:化学实验中,液体秤用于测量溶液、药品等液体物质的质量。
- 酿酒业:酿酒业中,液体秤用于测量酒液的质量,确保酿造过程的准确性。
- 药品配制:医院药房使用液体秤进行液体药品的配制,确保药品剂量的准确性。
- 科学研究:科研机构使用液体秤进行液体样品的称重,为科学研究提供基础数据。
4. 现代秤的发展趋势随着科技的进步和人们对测量精度的不断追求,现代秤在原理和应用方面有着持续的发展趋势。
- 无线连接:现代秤开始使用无线技术,可以通过手机、电脑等设备与秤进行连接和数据传输,方便用户进行数据的查看和管理。
数显电子秤的设计摘要本课题旨在设计一款基于MSP430F1611单片机的数显电子秤。
随着社会的发展,人们在货物的称量上对称量工具的要求越来越高,使得称量仪器产生了较大的变化和发展,数显电子秤是一种先进的电子设备,操作简单,实用性强。
本设计以MSP430F1611单片机为核心处理器件,利用电阻应变式片传感器构成全桥测量电路,将所称物品的重量转换成线性的电压关系,再通过不同放大倍数的放大器将信号放大供模数(A/D)转换器件采集;单片机通过矩阵键盘采集用户输入的价格,经计算后通过Nokia5110液晶显示出重量、单价、总价等基本信息。
选用这种测量方法不仅精度高、误差小,而且操作简单、直观。
系统量程为10Kg,测量精度为0.01Kg。
整个系统通过可充电电池供电,所以能在任何场所使用。
关键词:数显电子秤;单片机;电阻应变式传感器;模数(A/D)转换Design of digital electronic scalesAbstractA micro-controller of MSP430F1611 which based on electronic scale theory an d implementation methods is designed in this paper.With the development of our society, the standards of weighing instrument in weighing goods become higher and higher, which makes the weighing instr ument has a greater change and development.The Digital electronic scale is a kind of advanced electronic equipment which has the features of simple opera tion and strong practicability.The MSP430F1611 micro-computer is used as the core processor, The whole bridge is constituted by the resistance strain type sensor.With the measuring principle of the whole bridge, the goods’ weight is converted into A linear relationship between the voltage, and then through different magnification amplifier to make signal amplification module (A/D) conversion device, micro-controller through the matrix keyboard to collect user input prices, after calculating in Nokia5110 LCD screen shows the basic information such as weight, unit price, total price.The characteristics of the method of measurement is not only high precision,small error, and the simple operation. The system range is 0.01 kg which can be used in anywhere because of the pets battery.Key words:Electrical Weight Scale; A/D Converter; Resistance strain sensor; MCU目录论文总页数:25页1引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本课题研究的意义 (1)1.4本文的主要任务及结构 (1)2电子秤介绍 (1)2.1电子秤基本结构 (1)2.1.1电子秤基本结构 (2)2.1.2电子秤的工作原理 (2)2.1.2电子秤的计量性能 (3)3系统方案论证和选型 (3)3.1总体设计思路 (3)3.2系统总体设计方案比较与论证 (4)3.3传感器的选择 (5)3.3.1压电传感器 (5)3.3.2电容式传感器 (6)3.3.3电阻应变式传感器 (6)3.4控制器件部分的选型 (8)3.5放大器的选择 (8)3.5.1普通低温漂运算放大器 (9)3.5.2高精度低漂移运算放大器 (9)3.5.3专用仪表运算放大器 (9)3.6数据转换部分的选择 (10)3.7显示模块 (11)3.7.1LED显示 (11)3.7.2LCD显示 (11)3.8键盘输入模块 (11)3.8.1专用按键处理芯片 (12)3.8.2矩阵键盘 (12)3.9本章小结 (12)4系统硬件设计 (12)4.1基于MSP430F1611的主控电路 (12)4.1.1MSP430F1611简介 (12)4.1.2芯片管脚 (13)4.1.3具体电路说明 (14)4.2INA2126放大电路 (14)4.2.1芯片介绍 (14)4.2.2管脚定义 (15)4.2.3具体电路说明 (15)4.3显示电路 (15)4.3.1液晶介绍 (15)4.3.2管脚定义 (16)4.3.3具体电路 (16)4.4电源电路 (16)4.4.1电源具体电路 (17)4.5矩阵键盘电路 (17)4.6本章小结 (18)5系统软件设计 (18)5.1主函数流程图 (18)5.2子函数程序设计 (20)5.2.1数据采集程序设计 (20)5.2.2人机界面处理模块 (21)5.2.3键盘扫描程序设计 (21)5.3本章小结 (22)总结和展望 (22)参考文献 (23)致谢......................................................... 错误!未定义书签。
电子天平的历史和发展引言:电子天平,作为一种高精度的测量仪器,被广泛应用于实验室、工业生产和医疗领域。
它以其精准的测量结果和便捷的操作方式,大大提高了测量的准确性和效率。
本文将介绍电子天平的历史和发展,探讨其在科学研究和生产领域中的应用,并展望其未来的发展方向。
一、电子天平的起源和发展历程电子天平的发展可以追溯到19世纪末,当时还处于机械天平时代。
最早的电子天平使用的是电流平衡原理,在电流在两个石英管之间流通时产生电磁场,使得电路中的测量电流保持恒定。
这种天平的精度相对较低,无法满足高精度测量的需求。
二、电子天平的技术突破随着科学技术的进步,电子天平的精度得到了长足的提升。
其中的重要突破是半导体技术的应用。
20世纪60年代,随着半导体材料和电子元器件的快速发展,电子天平逐渐实现了数字化和自动化。
这一时期的电子天平开始使用压阻式传感器,通过测量电阻值的变化来获取物体的重量。
三、电子天平的应用领域拓展1. 科学研究电子天平在科学研究中发挥着关键的作用。
例如,在化学实验中,从微量试剂到溶液浓度的测量都需要精确的称量。
电子天平的高精度和稳定性使得这些测量结果更加准确可靠。
此外,在生物学、物理学等领域的研究中,电子天平也广泛应用于微量生物样本或纳米材料的测量。
2. 工业生产在工业生产中,电子天平的应用也日益普遍。
例如,在制药行业中,药品的生产需要严格控制每个成分的重量。
电子天平通过高精度和快捷的称量过程,保证了药品的质量合格。
此外,电子天平还用于汽车制造、食品加工、珠宝制造等领域,为生产流程提供了精确和稳定的测量结果。
3. 医疗领域电子天平在医疗领域的应用主要集中在体重测量和药物剂量控制。
在医院和诊所中,电子天平常用于测量患者的体重,以帮助医生评估患者的健康状况。
此外,电子天平还提供了准确的药物称量,确保患者接受到正确剂量的药物治疗。
四、电子天平的未来发展趋势1. 精度提升尽管现代的电子天平已经具备了很高的精度,但仍有进一步提升的空间。
数显体重计的设计与实现(文献综述)1前言目前,随着社会的发展、生活水平不断提高,人们越来越关注自己的身体健康。
许多人由于工作的压力和不良的饮食习惯,使得身体健康每况愈下,疾病也随之而来,而在这些人群中,患有肥胖和营养不良的病人居多。
为方便人们及时了解自己的体重是否超出或低于标准的体重,在许多公共场合都摆放了人体秤,商场、药店、马路旁等随处可见,给那些由于工作紧张没有时间到医院做定期体验的人们带来了方便.人体秤已不再是医院的专用医疗器械,已成为人们生活中不可缺少的一部分。
普通人体秤测量身高和体重的结果都是直接用眼睛观看指针读取的,由于读数的方法各不相同、读数时光线有明有暗等多种原因,使得读取数据的误差过大。
由于人体秤的使用非常普遍,解决这一问题显得尤为重要。
近年来,随着科技不断进步,计算机已渗透到各个领域,单片机已逐渐成为科学技术现代化的重要工具,正在不断地走向深入。
单片机的应用已深入到人类的生活、生产等各种领域。
在此基础上发展起来的由单片机控制的人体称,比普通人体称在耐用性、适用环境、读数的准确度等方面有了很大的提高。
智能人体秤经济、实用,适合在广大工薪阶层推广。
因此,以单片机为控制核心的人体秤,不但提高了读数的精确度,给人们以直观的效果,将身材标准与否一并显示,与普通人体秤的价格相差无几,逐渐取代传统的人体秤。
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。
2正文2.1 体重的测量测量体重的方法就是称重。
而目前称重手段主要有普通称重法和电子传感器称重,其主要的优缺点总结如下表2.1所示;表2.1频率的测量方法测量方法优点缺点普通称重法方法简单,原理单一,操测量精度高,人为误差较大作间大电子传感器称重测量精度高,人为误差较大电路较复杂,制作工艺复杂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。
文献综述摘要本设计系统以单片机P89LPC9408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。
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0~1Kg,重量误差不大于0.5%),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。
关键词单片机A/D转换数据处理1. 电子秤概述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。
因此,称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。
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。
我国电子衡器的技术装备和检测试验手段基本达到国际水平。
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,特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。
电子秤属于电子衡器的一种,它的发展也遵循这一趋势。
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。
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距离、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。
做为重量测量仪器,智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确,测量速度快,易于实时测量和监控的巨大优点,并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称,成为测量领域的主流产品。
电子秤的分析与研究毕业论文电子秤的分析与研究毕业论文目录摘要 1第一章绪论 21.1引言: 21.2选题背景与意义 21.3研究现状 21.3.1影响因素 21.3.2产品质量 31.3.3发展方向 31.3.4电子秤的智能化 41.4本文的结构 4第二章系统方案的设计 42.1电子秤的设计要求 42.1.1基本要求 42.1.2特色与创新 42.2设计原理及设计基本思路: 5 2.2.1系统的原理: 52.2.2系统的基本设计思路: 5 2.3系统总体设计方案比较与论证 5 2.4单片机的选型: 82.5输入输出设备指派: 92.5.1键盘输入 92.5.2输出显示 92.6系统电源 10第三章系统硬件设计 133.1基于AT89S52的主控电路 13 3.1.1芯片介绍 133.1.2主控电路 173.2基于ICL7135的前端信号处理电路 18 3.2.1芯片介绍 183.2.2信号处理电路 223.3人机交互界面 243.3.1键盘控制电路 243.3.2液晶显示电路 273.4系统电源 293.4.1芯片介绍 293.4.2电源电路 303.5报警电路 32第四章软件流程 324.1主程序流程图 324.2主要中断程序流程图 33参考文献 35附录1:原理图 36附录2:Pcb板图 37摘要该设计以51系列单片机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,分步的设计各个单元功能模块,系统的硬件部分可以分为最小系统、数据采集、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;数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成,包括运算放大器AD620和A/D 转换器ICL7135;人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示,主要使用ZLG7289键盘控制芯片和OCM4x8C显示器,可以方便的输入数据和直观的显示中文。
建立在科学与使用基础上的婴儿电子秤(吉林化工学院机电工程学院魏鸿鹤)摘要:随着人们生活水平的日益提高,现代社会的不断进步发展,消费者对称重技术提出了更多的不满和更多的要求。
我们都知道,体重是身体综合测量的一个重要标准,往往反映身体一切器官重量的总和。
每个人的成长都从呱呱坠地那一刻开始,让宝宝从小就有一个健康快乐的童年是非常重要的。
新生婴儿有一个最重要的检查项目就是称体重,体重是否符合标准,可以很好的衡量一个婴儿是否健康。
因此,本设计主要针对婴幼儿这一特殊群体,为了孩子们的健康成长,设计一款造型美观、功能齐全的电子秤。
关键词:标准;健康;衡量;造型美观;功能齐全ABSTRACT:Raise day by day along with people's living standard, modern society of progress unremittingly a development, the consumer is symmetry heavy the technique put forward more of disaffection and more requests.We all know that the weight is a body to synthesize measured importance standard and usually reflect the body all the totals of the organ weights.Everybody's growths from is born with a cry that a moment beginning, since the childhood made the baby have a healthily happy childhood is count for much.The newborn baby has the most important check item is to call a weight, weight whether the sign is up to standard, can be good to measure an infant whether health.Therefore, this design mainly aims at an infant, this special community, for the sake of the children's healthy growth, design a style of shape beauty, electronics steelyard with well-found functionKEYWORDS:standard,health,measure,style of shape beauty,well-found function一、电子秤的发展现状电子秤是载于秤的台座、盘、钩上的物品的重量由传感器蠕变反应平衡,而由仪器数字显示的电子衡器。
电子秤和算技术的探讨与应用摘要:电子秤和算技术的应用是一个时代的产物,它具有着更便于人们携带的特点,和古老的大秤相比较,他对物体所算的精确度更高、而且出现误差容易校正。
对人们真的是极其便捷的。
以前的大秤都是只能称量上百斤以上的物体。
然而如今的电子秤不仅能具备以前大秤的特点,还具备着可以冲凉质量更小的物品的重量,这样人们不禁对各种买卖拥有更多的热情,促进了各行各业的发展。
关键词:电子秤;数字和算技术;应用1、前言如今的电子称称量的系统是电子秤内部所具备的多资传感器共同输出,最终形成一个和算的结果,达到人们进行买卖的称重效果。
电子秤的发展也是一步一步的,取出电子称是没有和算技术的应用。
然而核算技术应用于电子称里面大大的降低了电子秤的成本,也为电子秤的可靠性和稳定性,进一步提高。
但是电子称和算技术也存在着些许不足。
比如说无法对单个传感器进行检测,电子秤的视角存在偏差。
下面我们来举例电子秤和算技术在石钢当中的应用。
2、电子秤和算技术在石钢中的应用探讨2.1用于炼钢厂当中,满足客户的不同要求由于电子称的连铸坯的定尺会不定期的变化,所以对电子秤通常就采用双台面的承重结构,如果电子称在炼钢厂里采用其他的结构去称重,那会使原本复杂的工作变为更加复杂。
现如今炼钢厂采用的称重显示控制器是一种二次仪表,这种仪表就具有着电子秤的数据和算功能。
我们可以对这个表进行调试和标定。
在炼钢厂队铁水废钢进行加入工厂的过程当中,就需要我们去控制铁水和废钢的量,死就必须用电子称和算技术来计算并且去称重,唱出我们对铁水和废钢所要求的重量。
2.2称量表与计算机的连接根据具体的电压信号和电流信号进行串行接口,在计算机上进行乘凉,让数据得以显示和储存。
由于计算机的发展正式体现着科技进步的结果。
让称量表与计算机相连接,可以让人们不用去费脑力的去解决此类问题。
减少了有脑力带来的计算方面的误差。
让称量表与计算机更为准确的计算出结果。
从而也大大降低了误差的发生概率。
电子秤概述一、电子秤的历史发展随着各类建筑的不断发展,建筑规模越来越大,层次越来越高,建筑的标准也越来越高。
新建的各类大楼都具备人员密集、设备先进、功能多、装饰豪华等特点,因此,火灾自动报警和自动灭火系统已成为高层建筑不可缺少的重要组成部分。
众所周知,建筑火灾给人类造成的损失是巨大的。
火灾往往发生在人群稠密和物资集中的地方,扩展的速度较快,而这些地区的消防通道又常常拥堵,消防车难以进入,消防灭火工作难以展开,往往小的火灾却酿成大的灾祸。
因此,我们必须按照“隐患险于明火,防患胜于救灾,责任重于泰山的概念,做好防范工作,只有严格按照消防规范的规定进行消防设计、施工,才能限制火灾蔓延的范围,及时发现和扑救火灾。
烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的,内部采用离子式烟雾传感器,离子式烟雾传感器是一种技术先进,工作稳定可靠的传感器,被广泛运用到各种消防报警系统中,性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。
此款烟雾率先获得最新家用探测器标准3C认证,为各地消防支队推荐产品。
其安装简易,效果显著已经广泛应用于家庭、工厂、写字楼、医院、学校、博物馆等重要防火场所。
二国外电子秤发展历程1938年美国加利福尼亚理工学院教授西蒙斯和麻省理工学院教授鲁奇分别同时研制出纸基丝绕式电阻应变计,为研制应变式负荷传感器奠定了理论和物质基础。
1940年美国BLH公司和Revere公司总工程师瑟斯顿利用SR-4型电阻应变计研制出圆柱结构的应变式负荷传感器,用于工程测力和称重计量,成为应变式负荷传感器的创始者。
30多年前,利用正应力的柱、筒、环、梁式结构负荷传感器的一统天下。
在此时期内,英国学者杰克逊研制出金属箔式电阻应变计,为负荷传感器提供了较理想的转换元件,并创造了用热固胶粘贴电阻应变计的新工艺。
1978年前苏联学者科洛考娃通过对一维力学模型和应变传递系数的分析,提出控制电阻应变计敏感栅的栅头宽度与栅丝宽度的比例,可以制造出不同蠕变值电阻应变计的理论,并成功的研制出系列蠕变补偿电阻应变计。
数字电子秤的设计与实现摘要:随着科学技术的进步,电子秤在日常生活中起着越来越重要的作用,被广泛应用石油、化工、电力、冶金、交通运输、建筑、机械制造和国防等各个领域。
电子秤的设计需要用到很多方面的知识,参考他人设计的创新点可以让本设计更加全面、新颖。
因此,对参考文献的总结概述很有必要。
关键字:电子秤;单片机;传感器社会在发展,人类在前进,任何事物的发展和前进都离不开科技的进步,科技的进步必须有知识这个载体去呈现。
新科技的产生也绝非单纯一种片面的知识进步的积累,它需要很多方面知识的融合,正如我们用到的电子秤,不可能只有唯一的单片机去完成,还要有传感器、转换器、显示器等一些必不可少的零部件。
达到什么样的功能就要有什么样部件去配合。
文献[1]提到,台式电子秤使用相对较为普遍,但它的局限性也大,成本高,体积大,携带不便等等都是需要改进的方面。
鉴于此,我们对电子秤的设计主要思路是:利用压力传感器来采集因为压力变化而产生的电压信号,然后再通过放大电路进行放大,经过模数转换器转化为数字信号,最后再将数字信号送入单片机进行A/D转换器。
单片机经过相应的处理后,则将当前物品的重量和金额显示出来。
按照国际法制计量组织的规定,我们的设计精度为Ⅲ级,电源AC220V,称重范围0到600g,分度值1kg。
这种设计精度高,体积小,携带方便,能够满足广大商贸和家庭的使用需求。
按照设计需要,电子秤由五个部分组成:控制器、测量称重、数据显示、键盘和电源组成,系统设计方案如下图所示。
文献[2]讲述单片机是一门实践性非常强的课程,只是课堂上听老师讲或者自己看书学习,纸上谈兵是永远不可能精通的。
在课堂上做实验也只是按照指导书上现成的步骤一步步做的,程序也是指导书上写好的,很少有人去分析流程,连接实验箱也是按照给定的电路图去连接的,没有仔细分析电路图和原理,实验结束后在大脑中没有一点印象,这样被动式应付任务的学习,其效果很不好。
学习单片机是一个循序渐进的过程,要有持之以恒毅力和不怕困难的勇气,将动手实践和理论学习相结合,“边做边学”,单片机将能很快入门。
文献综述电子信息工程电子秤的设计前言电子秤(Electronic scale)是采用现代传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子称量装置,与其他事物一样,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[1]。
满足并解决我们现实生活中提出的“快速、准确、连续、自动”称量的要求,同时有效地消除人为误差,使之符合法制计量管理,商业活动和工业生产过程控制的应用要求。
称重技术自古以来就被人们所重视,作为一种计量手段,广泛应用与工农业、科研、交通、内外贸易等的各个领域,与人们的生活紧密相连。
电子秤是电子衡器的一种,衡器是国家法定的计量器具,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。
称重装置不仅仅是提供质量数据的单体仪表,而且作为工业控制领域和商业管理领域的一个重要组成部分,推进着工业生产的自动化以及管理的现代化,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。
称重装置的应用已经遍及倒国民经济的各个领域,取得了显著的经济效益。
因此,称重技术的研究和衡器工业的发展每个国家都非常重视。
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,经过40多年的不断改进与完善,我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现代的全电子型。
如今电子衡器制造技术和应用得到了全新的发展。
电子称重技术从静态称重到动态称重发展;计量方式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。
随着第二次世界大战后经济的复苏,为了把称重技术引入到生产工艺过程中去,对称重技术提出了新的要求,希望将称重过程实现自动化,为此电子技术不断的渗入到衡器制造业中。
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,并且用电磁机构与代替人工操做的按键与办公机器连用。
(文献综述) 第I页电子秤的探讨摘要数显电子秤是现今生活中常用的电子秤重衡器,在各大超市、大中型商场、物流配送中心都可以看到。
数显电子秤在结构和原理上取代了传统的机械式称量衡器。
与传统的机械式称量衡器相比较,数显电子秤具有称量高精度、应用范围广、易于操作使用等优点,在工作原理、结构和材料上都是全新的计量衡器。
本文的主要介绍了数显电子称的实现,以及数显电子称在现实生活中的应用以及商业价值。
整个电子称系统能够智能化的实现自动测量、自动报警、直观显示等功能,可以更好的应用于不同的应用场合,适应了中小型市场发展的需要。
实现了对市场上要求测量方式便捷、快速、准确的的多样化需求。
数显电子称不仅解决了传统测量的各种弊端,而且还具有广阔的商业价值,极大的方便了市场上的测量问题。
关键词:电子称,单片机AT89C51,称重传感器,A/D转换,液晶显示器1 引言随着电子高科技的快速发展,电子称重技术也定将日新月异。
功能更加齐全的高精度的先进电子称将会不断问世,其应用范围也会更加广阔。
从实际情况看来,目前中小型市场上使用的称量工具,主要还是以杆秤、台秤、小型简易电子称为主,操作简单但精度比较低,而且调整时间长,运行不可靠,易损件多,维修困难,能源消耗大,生产成本比较高。
这些特点导致了中小型市场上电子称产品的整体水平偏低,产品质量在低水平徘徊。
在这些中小型市场,称重仪器选择的局限性,已逐渐无法满足越来越走向现代化的需求,对电子称的要求不仅仅要简便而且要更公平更合理,对精度不仅有要求,对功能也有更多的期望,电子称不仅要称量较重物体,还能够更精确的称量较轻的物体,比如茶叶和药材等,要求精度更高,称量更准确[1]。
数显电子称便是基于此而提出的研发课题,不仅能够自动切换精度进行测量不同物体,还能够克服上述诸多缺点,实现操作简易、维修容易、调整时间短、不易损坏等特点,还具有较大的实用价值。
2 数据显示模块LCD显示的框图如图1。
图1 数显电子称LCD显示的框图LCD 液晶显示器的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面[3]。
我们对液晶显示器并不陌生。
液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件,如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到。
在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点:显示质量高、数字式接口、体积小、重量轻、功耗低。
目前单片机技术比较成熟,功能也比较强大,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。
使用这种方案会给系统设计带来一定的难度,但是这种方案加强了人机交换的能力,而且满足设计要求。
3 单片机的介绍生活中很多智能化电子设备都是以单片机为主控制的,它可以容易地将计算机技术和测量控制技术结合在一起,并且只需要改变软件程序就可以更新换代的“智能化测量控制系统”。
这种新型的智能仪表在测量过程自动化、测量结果的数据处理以及功能的多样化方面,都取得了巨大的进展。
再则由于系统没有其它高标准的要求,又考虑到单片机中程序部分比较大,根据数显电子称的原理的分析,这样一个简单的数显电子称,可以选用带EPROM的单片机,由于应用程序不大,应用程序直接存储在片内,不用在外部扩展存储器,这样电路也可简化[4]。
AT89C51内部带有8KB的程序存储器,片内存储器采用闪速存储器,使程序写入更加方便,基本上已经能够满足我们的需要。
并且AT89C51单片机特点能与MCS-51 兼容,有4K字节可编程闪烁存储器,寿命能够达到1000写/擦循环,数据可以保留时间长达10年,全静态工作:0Hz-24MHz,三级程序存储器锁定,128×8位内部RAM,32可编程I/O线,两个16位定时器/计数器,5个中断源,可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式,片内振荡器和时钟电路。
所以AT89C51符合本次设计的主控芯片。
4 传感器的介绍与分析传感器处于研究对象与测控系统的接口位置,一切科学研究和生产过程要获取的信息,都要通过它转换为易传输与处理的电信号[5]。
称重传感器工作原理图如图2所示。
图2 传感器工作原理图其工作原理:用应变片测量时,将其粘贴在弹性体上。
当弹性体受力变形时,应变片的的敏感栅也随之变形,其阻值发生相应的变化,通过转换电路转换为电压或电流的变化[6]。
由于内部线路采用惠更斯电桥,当弹性体承受载荷产生变形时,输出信号电压可由下式给出:Ein R4R4R3R3R2R2R1R1)42(42E ⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⨯+⨯=△△△△R R R R out 称重传感器是力传感器当中一个重要的品种,实际应用及其广泛.称重传感器中最多的是电阻应变式称重,应变片是称重传感器的核心单元,弹性体是基础组成部分.称重传感器按结构类型分主要有S 行双连孔式传感器,柱式传感器,轮辐式与桥式传感,柱环式传感器,剪切梁式传感器和单S 梁式传感器.S 行双连孔式传感器量程范围一般在2Kg 到500Kg ,这种类型称重传感器抗偏,抗侧能力较强。
柱式传感器的测量范围都很大,一般最大可以达到几百吨,它刚性好,抗过载能力强,加工也简单,重量也比较轻。
轮辐式传感器由于结构的对称性,所以能够承受大的侧向力,由于它有较大的滞后误差,很多场合都被桥式传感器所取代。
桥式传感器的弹性体形状象桥,因此得得名[7]。
桥式传感器精度高,标定方便,普遍应用于汽车秤跟平台秤等多个场合。
柱环式传感器由于本身的结构特性目前大多仅用于测量拉力,其精度一般在0.03到0.05之间。
剪切梁式传感器运用剪切原理制作而成,精度跟稳定性都很高,一般都不需要要线性补偿都能达到要求。
它不受测力点变化的影响。
测量范围在几十千克的场合一般选用单S梁式传感器,它不适合在振动大的时候使用[8]。
5 放大电路的分析如图4为仪表放大器,该放大器增益通过改变RG的大小来改变放大器的增益。
具有体积小、功耗低、精度高、噪声低和输入偏置电流低的特点[9]。
图3 INA126仪表放大器常见的放大器主要有多级放大器、运算放大器构成差动放大器、用专用仪表放大器,如:AD620,INA126等[10]。
多级放大器信号转换需要很高的精度,会影响测量精度。
运算放大器构成的差动放大器具有高输入阻抗,增益高的特点,此电路误差将会影响输出精度,难度较大。
仪表放大器芯片内部采用差动输入,共模抑制比高,差模输入阻抗大,增益高,精度也非常好,且外部接口简单,比较适合使用。
6 A/D转换器的选择与应用目前,世界上有多种类型的ADC,有传统的并行、逐次逼近型、积分型ADC,(1)并行比较A/D转换器并行比较式A/D转换的抗干扰能力差,由于工艺限制,其分辨率一般不高于8位,因此并行比较式A/D只适合于数字示波器等转换速度较快的仪器中,不适合本系统[11]。
(2)逐次逼近型A/D转换器在高于14位分辨率情况下,价格较高;传感器产生的信号在进行模/数转换之前需要进行调理,包括增益级和滤波,这样会明显增加成本。
AD574是单片高速12位逐次逼近型A/D转换器,内置双极性电路构成的混合集成转换显片,具有外接元件少,功耗低,精度高等特点,并且具有自动校零和自动极性转换功能,只需外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器。
其性能指标为:其精度为5/2048=0.002,远远小于误差±0.005。
且其价格明显低于其他同类产品(如MAX197),因此,我选用了此芯片,作为模数转换器[12]。
结论综上所述,随着集成电路和计算机技术的迅速发展,数显电子称在智能测量领域将会起到越来越重要的作用。
而智能称重的核心部件就是单片机,AT89C51单片机带有8KB的程序存储器,4K字节可编程闪烁存储器。
片内存储器采用闪速存储器,使程序写入更加方便,能够满足逻辑需要。
而传感器作为测控对象信息的入口,它是一种能将特定的被测量信息按一定规律转换成某种可用信号输出的器件,是信息采集的重要手段。
数显电子秤提供了一种简易合理、低成本、高性能的实现方案,可以用来实现物体的精确测量。
完全达到了商品的自动化、数字化和智能化,具有很好的应用价值和意义。
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