新型便携式电子秤研究

小型衡器方案：口袋电子秤方案设计口袋秤顾名思义就是可以放进口袋里面的电子秤。

可能这个目前在国内使用的人比较少,但在西方国家口袋秤却是可以用来送礼的物品。

因为口袋秤的外观跟手机外观大多相似，所以也有人称口袋秤为手机科，。

口袋秤主要是用在珠宝、科研、工厂等小物件的高精度测量中。

本文将对口袋秤的方案技术进行分析，包括其口袋电子秤的运行原理、硬件构成、应用场景等。

一、口袋电子秤的运行原理当物体放在口袋电子秤上时，物体的重量使得压力传感器(位于口袋电子秤底部)受到压力。

压力传感器通常由许多弯曲导电材料组成，当受到压力时，导电材料会发生形状的微小变化。

弯曲导电材料上有导电层，在压力作用下，导电层会发生形状变化，导致电阻值的改变。

这种导电层的变化通常是线性的，即重量增加时电阻值也会随之增加。

口袋电子秤将导电层的电阻值转化为电信号，并通过模拟数字转换器(ADC)将其转换成数字信号。

ADC将模拟电流或电压转换为数字形式的信息。

微处理器接收到这个数字信号后，会将数字信号转化为显示数字，并通过显示屏显示出来。

二、口袋电子秤的硬件构成传感器：用于测量物体的重量或质量，常见的传感器有压力传感器、应变片传感器等。

驱动器：用于提供传感器所需的电流或电压，以驱动传感器工作。

处理器：用于接收传感器的信号，并进行数据处理和计算，常见的处理器有微控制器或微处理器。

显示器：用于显示测量结果，通常是液晶显示屏。

键盘：用于操作口袋电子秤，包括切换单位、清除数据等功能。

电源：提供口袋电子秤所需的电力供应，通常是电池或外部电源。

外壳：用于保护口袋电子秤内部的电路和组件，通常由塑料或金属制成。

连接接口：用于与其他设备进行数据交互，如USB接口、RS232接口等。

其他辅助组件：例如温度传感器、声音器件等，用于增加口袋电子秤的功能和灵活性。

三、口袋电子秤的应用场景厨房烹饪：口袋秤可以用来称量食材的重量，帮助厨师控制食材的用量，确保食物的口感和味道。

调研报告1.1引言称是人类生活中不可缺少的计量工具，在我们生活中经常都需要测量物体的重量，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。

它给人们日常生活带来便捷，给全国乃至世界带来效益的提高、经济的发展。

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，这就促使电子秤的研究需要进一步的深入。

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本课题的背景和意义电子秤是电子衡器中的一种，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。

称重传感器制作的便携式电子手提秤这里介绍的便携式电子手提秤具有称重精度高、简单实用、携带方便、成本低等特点，很适合家庭购物使用。

工作原理本装置由称重传感器、放大电路、A/D转换和液晶显示电路四部分组成，电路如图所示。

图中E为9V叠层电池，R1~R4为称重传感器的4片电阻应变片，R5、R6与RPI组成零件调整电路，当载荷为零时，调节RPI使液晶显示屏显示零。

IC1、IC2为双运放集成电路LM358中的两个单元电路。

A1、A2组成了一个对称的同相放大器，A／D转换器采用了7106双积分型A／D转换器。

液晶显示屏采用3-1/2液晶显示片。

根据手提秤的特点，传感器应该选用S型称重传感器，但是S型称重传感器成品的价格较高，为了降低成本，可用半成品CHBL3型双孔悬臂梁称重传感器进行改制。

CHBL3型传感器以双孔悬臂梁作为弹性体，弹性体上贴四片箔式电阻应变片R1~R4。

小量程称重传感器常采用双孔悬臂梁传感器，它的结构和接线如图所示。

如果载荷P安放在秤盘上，载荷P简化为作用在弹性元件端部的一个力偶M，如图所示。

这种传感器的特点是载荷P准S型传感器安放在任何位置都不影响输出值。

根据这一特点，我们只要稍作修改就可以制成一个准S型传感器，修改后的结构如图所示。

从图中可以看出，重力P的中心在中线上，这样S型传感器安放在手提秤的外壳中，重力P的中心也在外壳的铅垂中心线上。

改装后的准S型传感器的电桥输出电压为V0。

放大电路与7106的连接图如图所示，A1和A2组成对称型同相放大电路，输入电阻很高。

由于结构对称，在输出端它们的温度漂移被相互抵消。

A／D转换器7106是一个双积分型的A／D转换器。

该转换器精度高，它带有输出译码器，可直接驱动液晶显示器。

7106与液晶显示器被设计成一个量程为200mV的电压表。

便携式电子手提秤的量程为skg，称重传感器在5kg时的输出约为4.6mV。

图为A／D转换与液晶显示驱动的原理图。

目前，台式电子秤在商业贸易中的使用已相当普遍，但存在较大的局限性：体积大、成本高、需要工频交流电源供应、携带不便、应用场所受到制约。

开题报告填写要求
1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从电气系网页或各教研室FTB上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。

4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计说明书》等资料装入文件袋中。

毕业设计（论文）开题报告
毕业设计（论文）开题报告。

图1 便携式高精度智能厨房秤系统框图称重模块主要由称重传感器和A/D转换芯片两部分组成，用于采集被测物体的重量信息；图像采集模块主USB摄像头模组组成，用于采集被测物体的图片信市消防信息库、设立移动指挥终端、完善决策辅助系统、提升消防救援实力和保证组织指挥的可靠性等方法，为指挥决策人员提供更可靠、更精确的火灾情报。

构建智能消防体系，可以有效提高救援效率，最大限度地减少人员伤亡，推动救援工作高质量地开展，为我国消防事业的发展作出更大的贡献。

图2 HX711电路原理图拍摄秤盘上的被测物体，并将采集的图片信息传输到X1000微处理器进行存储和处理。

X1000微处理器将图片进行压缩后，通过网络模块上传到连接手机智能厨房APP中，APP再通过调用百度AI进行果蔬识别，并将识别结果通过网络模块返回给X1000微处理器，然后利用语音播报模块进行播报。

本系统选用USB数字摄像头进行图片采集，该摄像头具有两百万像素CMOS传感器，最大图像传输速度为15FPS UXGA 36MHZ/30FPS 720pMHZ，能有效减少图像的采集时间。

2.3 触摸按键模块触摸按键模块的主要功能是接收用户的按键信息，并将按键信息通过I2C总线传输的方式传输给X1000微处理器进行存储和处理，同时微处理器将按键信息传到语音播报模块进行播报。

根据智能厨房秤的功能需求和结构限制要求，需要采用抗干扰能力强且稳定性好的触摸按键，因此本设计采用由TI公司推出的基于FRAM架构的超低功耗微控制器MSP430FR2633作为触摸按键模块的控制IC，该IC采用CapTIvate触控技术，可提供图3 触摸按键模块的电路原理图但是亮度、功耗及美观方面无法满足智能厨房秤的需求，因此本设计采用LED数码显示的方式。

数码管选用共阳极LED数码管，驱动IC选用TM1637芯片。

TM1637采用功率CMOS工艺，内部集成有LED高压驱动、数据锁存器和MCU数字接口等电路，通过I2C总线与X1000微控制器进行数据通讯。

低成本迷你电子秤在物理实验中的应用
物理实验是学习和研究物理现象的一种重要实践形式，精确测量是其成功的关键。

由于传统的测量工具如机械秤价格较高，且易受振动、温度变化等影响，这给测量带来了很大不便。

最近，低成本的迷你电子秤在物理实验中的应用受到了学者的重视。

低成本的迷你电子秤能够快速、准确的测量质量。

一般采用集成电路结构，内部包括数字表显模块、传感器驱动模块、信号处理模块、功能编程模块等。

用户可以按照实验需要设置测量范围、稳定度、存储等参数，获取准确可靠的测量结果，为物理实验及研究工作带来便利。

此外，低成本的迷你电子秤具有体积小、价格低、易于携带等优点，能够节约物理实验使用的成本。

而且，人们可以将秤装载在PC或其他的实验台上，从而减少测量过程中的误差，增强测量精度。

总而言之，低成本的迷你电子秤使得物理实验中对重量和质量的测量变得更加便捷、准确、可靠。

这种新型测量工具将会为物理实验和研究带来更多灵活性和更高的效率！。

便携秤原理
便携秤是一种小型的、方便携带的重量测量工具，主要用于测量物体的重量。

便携秤的原理是利用物理学中的测力学原理，通过测量物体所产生的压力来确定其重量。

一般来说，便携秤由以下几个主要部分组成：加载传感器、显示屏和控制电路。

加载传感器位于便携秤的底部，在物体放置在秤上时承受压力。

加载传感器通常采用应变片或压力传感器来测量压力的变化。

当物体放置在便携秤上时，物体的重力使其施加在加载传感器上。

加载传感器的应变片或压力传感器会因受压而发生微小的变形或压力变化。

这些变化会被转化为电信号，然后通过控制电路传送到显示屏上。

控制电路接收到来自加载传感器的电信号后，会将其转化为数字信号，并根据一定的算法进行处理。

最终，所测量的物体重量会以数字形式显示在便携秤的屏幕上。

便携秤的精确性主要取决于加载传感器的灵敏度和控制电路的准确性。

因此，为了保证便携秤的测量准确性，加载传感器和控制电路需要经过精密的设计和校准。

总结起来，便携秤的原理是基于测力学，利用加载传感器测量物体所产生的压力变化，然后通过控制电路将其转化为数字信号并显示在屏幕上。

这种设计使得便携秤成为一种方便、实用的重量测量工具。

目录第一章绪论 (01)1.1电子秤的发展及现状 (01)1.1.1电子秤的发展 (01)1.1.2电子秤的现状及不足 (01)1.2便携式电子秤的研究背景 (02)1.3本文研究的主要工作及创新部分 (02)1.3.1本文研究的主要工作 (02)1.3.2本文涉及创新的方面 (03)第二章便携式电子秤的称量原理及其组成部分 (04)2.1便携式电子秤的称量原理 (04)2.2便携式电子秤的组成 (05)2.2.1称重传感器 (05)2.2.1.1应变式称重传感器优缺点 (05)2.2.1.2电容式称重传感器设计 (06)2.2.1.3电容式称重传感器工作原理 (08)2.2.1.4电容式称重传感器制作工艺 (09)2.2.2单片机系统 (10)2.2.3LCD显示器 (12)第三章便携式电子秤电路原理及设计 (14)3.1电源电路 (14)3.1.1MAX1676芯片 (14)3.1.2电源电路设计 (16)3.2传感器单元测量电路 (17)3.2.1ICM7556 (17)3.2.2测量电路设计 (17)3.3单片机系统电路 (18)3.4键盘/开关输入电路 (20)第四章便携式电子秤软件设计 (22)4.1仪器主程序 (22)4.2校正模块 (23)4.3电源管理模块 (24)4.4键盘管理模块 (25)4.5采样管理模块 (26)4.6数据处理模块 (27)4.7计价模块 (28)第五章便携式电子秤误差分析计算 (29)5.1误差来源 (29)5.2误差分配 (30)5.3误差计算方法 (31)第六章便携式电子秤工程设计 (34)6.1仪器的自校准 (34)6.2仪器低功耗设计 (36)6.3仪器抗干扰性设计 (38)6.4仪器抗可靠性设计 (39)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)新型便携式电子秤研究摘要现代社会发展迅速，这无疑对称重技术提出了更高的要求。

现有的便携秤为杆秤和弹簧秤，由于计量误差较大，属国家明令淘汰产品。

电子电路综合实验总结报告题目：便携式电子秤的设计班级：20100412学号：2010041208姓名：王曼日期：2013年6月12日便携式电子秤的设计实现一、内容提要手提式电子秤具有称重精确度高，简单实用，携带方便成本低，制作简单，测量准确，分辨率高，不易损坏和价格便宜等优点，是家庭购物时使用的首选。

其电路构成主要有传感器电路、差动放大电路、A/D转换电路、显示电路组成。

传感器选用的是电阻应变式传感器，它是传感器中应用最多的一种，广泛用于电子秤及各种新型结构的测量装置。

差动放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大，以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。

A/D 转换的作用是把模拟信号转变成数字信号，进行模数转换然后把数字信号输送到显示电路中去，最后由显示电路显示出测量结果。

二、设计任务及总体方案任务是设计一个LED数码显示的便携式电子秤要求：1.采用电阻应变式传感器2.称重范围为0-2kg3.测量精度不低于20g；工作原理，附系统原理图首先利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物质的重量信号，以模拟信号的方式传送到A/D转换器。

其次，由A/D转换电路把由差动放大器电路把传感器输出的微弱信号进行一定倍数的放大，然后送A/D转换电路中。

再由A/D 转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号，传送到显示电路，最后由显示电路显示数据。

具体方案如下：电阻应变式传感器输出信号差动放大电路放大信号显示电路（LED）A/D转换电路（双积分）三、单元电路设计与分析1.元器件清单表元件型号数量 功能ICL7107（带40管脚座） 1 双积分A/D 转换 INA114AP （带8管脚座） 1差动放大 共阳型LED 数码管（LG5011BSR ）4（带2排插座） 显示箔式电阻应变片E350-ZAA 1 传感器 滑动变阻器Rp=5K 1电位器滑动变阻器Rp=10K 1 滑动变阻器Rp=1K 1 电阻24k2 精密金属膜电阻47k 2 100k 2 1k 6 1M 2 10k 4 5 k 4 电容0.1uF 1 积分电路中不能用瓷片电容0.47uF 1 0.22uF 1 100pF 1 0.02uF12.测量电路：电阻应变式传感器就是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化 , 再经相应的测量电路而最后显示或记录被测量值的变化。

目录1 绪论 (1)2系统总体设计 (2)2.1系统方案设计 (2)2.2设计方案框图 (2)3硬件部分 (3)3.1方案论证 (3)3.1.1数据传输方案 (3)3.1.2主控芯片选型 (4)3.1.3电机驱动选型 (6)3.1.4总体设计方案 (7)3.2系统硬件设计选型 (7)3.2.1W I F I模块选型和制作 (7)3.2.2主控芯片选型 (11)3.2.3电机驱动板 (13)3.2.4摄像头及舵机组 (17)3.2.5液晶显示屏 (18)3.2.6照明系统 (18)3.2.7传感器选型 (18)4软件部分 (19)4.1程序设计思路 (19)4.2程序设计框图 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (22)附件1：原理图 (24)附件2：程控电机驱动板原理图 (25)附件3：程控电机驱动板PCB图 (26)附件4：源程序清单 (27)附件5：作品实物图 (32)第1页1绪论质量是测量领域中的一个重要参数,称重技术自古以来就被人们所重视。

公元前，人们为了对货物交换量进行估计，起初采用木材或陶土制作的容器对交换物进行计量，以后，又采用简单的秤来测定质量，据考证，世界上最古老的计量器具出土于中东和埃及，最古老的衡器和砝码出自于埃及。

秤是最普遍、最普及的计量设备，电子秤取代机械秤是科学技术发展的必然规律。

低成本、高智能化的电子秤无疑具有极其广阔的市场前景。

本章简述称重技术和衡器的发展过程，论述提出新型便携式电子秤的意义，介绍项目研究背景、关键技术等。

2 系统总体设计2.1 系统方案设计火场探测小车采用IAP15F2K61S2单片机为控制核心，通过WiFi与PC机客户端通信。

小车上安装摄像头、温度传感器、火焰传感器、烟雾传感器等，主控芯片采集各个传感器的数据显示在液晶屏上并通过WiFi 回传给PC机客户端；PC机客户端通过WiFi对小车发送指令，当小车接收到相应的指令后，控制电机驱动模块驱动电机及其其他设备。

便携式手提电子称的设计随着现代生活节奏的加快，身体健康越来越被人们所关注。

而减肥、控制体重则成为了很多人的目标。

电子称已经成为每个家庭都必备的东西。

但是电子称体积较大，无法随身携带，不能满足人们的需求。

因此，一款便携式手提电子称的设计应运而生。

便携式手提电子称的设计有以下几个方面的考虑：一、体积便携式手提电子称的设计应该考虑到体积的大小。

一般来说，成人的手掌大小约为10厘米，因此该称重器的长度、宽度和厚度都应该小于10厘米，并保持轻巧，方便携带。

二、功能便携式手提电子称主要功能是称重，其次是精确度。

为了满足人们的需求，该称重器应该精准到小数点后两位，尽可能地减少误差。

在这个基础上，可以添加其他功能，例如记录历史数据、自动关机等，满足用户的个性化需求。

三、材质便携式手提电子称的重要组成部分是称重盘，因此材质的选择非常重要。

一般选择耐磨、耐腐蚀的金属材料，例如不锈钢，确保称重盘的坚固和使用寿命，同时也能增加产品的美观和档次。

四、电池寿命由于便携式手提电子称通常需要携带在外，因此电池寿命必须足够长，以充分满足用户的使用时间需求。

同时在使用时，便携式手提电子称还要能自动进入节能模式，以延长电池寿命。

五、易用性便携式手提电子称的易用性也非常重要。

它应该有一个简单的操作界面和操作流程，支持自动关机、记忆功能等，让用户使用更加方便。

六、价格最后一个要考虑的方面是价格。

便携式手提电子称的价格应该相对较低，以便快速普及到家庭和个人。

同时，其功能应该能够满足用户的需求，提高产品的性价比。

综上所述，便携式手提电子称的设计是许多人需要的产品，设计者需要考虑体积、功能、材质、电池寿命、易用性和价格等因素，从而实现该产品的快速普及，满足消费者对于便捷、精准、易用的需求。

便携式手提电子称的设计摘要：本文介绍了一种便携式手提电子称的设计，该设计能够满足人们在旅行或购物时需要测量物体重量的需求。

该电子称采用先进的传感技术和便捷的操作系统，能够精确地测量物体的重量，并提供清晰易懂的显示界面。

同时，该电子称还考虑到了便携性和耐用性，使用轻巧的材料制作，并配置了可靠的电池供电系统和坚固的外壳，以确保长时间使用和良好的使用体验。

关键词：便携式电子称，重量测量，传感技术，操作系统引言：随着旅行和购物的普及，人们对便携式手提电子称的需求越来越大。

传统的机械秤虽然可以测量物体的重量，但由于体积大、重量大以及操作不便等原因，不再适用于现代人们的需求。

因此，设计一种小巧、轻便、操作简单的便携式手提电子称变得尤为重要。

一、设计目标：1.小巧便携：电子称的体积和重量要尽可能小，方便携带和使用。

2.高精度：能够精确地测量物体的重量，误差控制在5克以内。

3.显示清晰：提供清晰易懂的显示界面，方便用户读取数据。

4.耐用可靠：使用耐用的材料制作，具有较长的使用寿命。

5.省电设计：配置可靠的电池供电系统，以延长电池的使用寿命。

二、设计原理：1.传感技术：采用先进的压力传感技术，通过测量物体施加在称上的压力，计算出物体的重量。

2.操作系统：使用简单的按键操作系统，通过按键进行开机、关机和重置等操作。

3.显示界面：采用大屏液晶显示器，能够清晰地显示物体的重量，同时配有背光灯，方便在暗处使用。

4.材料选择：使用轻巧但坚固的材料制作外壳，如塑料或铝合金，以确保产品的耐用性和便携性。

5.电池供电：采用可更换电池供电，如干电池或充电电池，以方便用户更换电池，并采用省电设计以延长电池寿命。

三、设计具体实现：1. 外观设计：采用小巧的方形外观设计，尺寸约为10 cm x 10 cm x 2 cm，重量约为200克左右。

2.传感技术实现：在电子称的底部布置高精度压力传感器，通过测量物体施加在传感器上的压力，计算出物体的重量，并传输到主控芯片。

摘要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。

而且随着微电子技术的应用，市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。

为了改变传统称重工具在使用上存在的问题，本文设计了一种新型便携式电子秤，论述了仪器的工作原理，介绍了仪器的电路设计与软件流程，探讨了仪器的工程设计技术。

本系统以AT89S52单片机为主控芯片，外围附以称重电路、显示电路、报警电路、键盘电路等构成智能称重系统电路板，从而实现自动称重系统的各种控制功能。

提出了便携式电子秤的硬件设计方案，详细分析了各单元的硬件电路，给出了仪器电路设计与软件流程，及相关电路原理图、流程图，可以说,此设计所完成的电子秤很大程度上满足了应用需求。

本系统主要由单片机来控制，测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成，加上显示单元，此电子秤俱备了功能多、体积小、操作简单、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。

关键词：SP20C-G501，AT89S52，称重传感器，A/D转换器，LCD 显示器AbstractWith the measuring technique and the development of electronic technology, the traditional pure mechanical steelyard, scales, scales and other weighing device being eliminated gradually, electronic weighing device of electronic scales, electronic scales, with its accurate, fast, convenient, intuitive display and many other advantages which favored by people. But with the application of micro-electronics technology, on the market using the traditional weighing tool already could not satisfy people's request.In order to change the traditional weighing tool in use on the existing problems, this paper designs a new type portable electronic scales, discusses the working principle of the instrument, introduces the circuit design of the instrument and the software flow, discusses the instrument engineering design technology.The system is based on the AT89S52microcontroller as the master chip, accompanied by weighing the external circuit, display circuit, alarm circuit, keyboard circuit, constitute the intelligent weighing system circuit board, thereby realizing the automatic weighing system of the various control functions. This paper puts forward a portable electronic scale the hardware design, a detailed analysis of the unit's hardware circuit, gives the instrument circuit design and software flow, and the related circuit diagram, flow chart, can say, this design completes the electronic scale a large extent to meet the application requirements. The system consists of the single-chip microcomputer to control the weight of the measuring object, in part by the weighing sensor and the A/D converter component, coupled with the displayunit, the electronic scale has the multiple functions, Small volume, simple operation, high price performance ratio, low power consumption, the system design is simple, fast, accurate measurement, high degree of automation.Key words: SP20C-G501, AT89S52, weighing sensor, A/D converter, LCD display目录前言 (1)1.1 电子秤的组成 (2)1.1.1 电子秤的基本结构 (2)1.1.2 电子秤的工作原理 (3)1.1.3 电子秤的计量性能 (3)1.2设计思路 (4)第二章系统方案论证与选型 (6)2.1 控制器部分 (7)2.2 数据采集部分 (7)2.2.1 传感器的选择 (8)2.2.2放大电路选择 (11)2.2.3 A/D转换器的选择 (14)2.2.4 键盘处理部分方案论证 (16)2.3显示电路部分的选择 (17)2.4超量程报警部分选择 (17)第三章硬件电路设计 (18)3.1 AT89S52的最小系统电路 (19)3.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (19)3.1.2.单片机管脚说明 (20)3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (22)3.2 电源电路设计 (23)3.3 数据采集部分电路设计 (24)3.3.1 传感器和其外围以及放大电路设计 (24)3.3.2 A/D转换芯片与AT89S52单片机接口电路设计 (27)3.3.3 测量算法 (31)3.4显示电路与AT89S52单片机接口电路设计 (32)3.5键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (33)3.6报警电路的设计 (35)第四章系统软件设计 (37)4.1主程序设计 (38)4.2 子程序设计 (39)4.2.1 A/D转换启动及数据读取 (39)4.2.2数制转换子程序设计 (40)4.2.3显示子程序设计 (41)4.2.4 键盘扫描子程序的设计 (43)4.2.5报警子程序的设计 (44)设计总结 (46)致谢 (47)参考文献 (48)附录 (49)电源电路： (49)前言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、交通、内外贸易、生活等各个领域，与人民的生活密切相连。

新型便携式电子称的设计摘要现代社会的发展，对称重技术提出了更高的要求。

目前，台式电子秤在商业贸易中的使用已相当普遍，但存在较大的局限性：体积大、成本高、需要工频交流电源供应、携带不便、应用场所受到制约。

现有的便携秤为杆秤或以弹簧压缩、拉伸变形来实现计量的弹簧秤，居民用户使用的是国家已经明令淘汰的杆秤。

多年来，人们一直期待测量准确、携带方便、价格低廉的便携式电子秤投放市场。

本文设计了一种便携式电子秤，论述了仪器的工作原理，介绍了仪器的误差来源与误差分配，给出了仪器电路设计与软件流程，探讨了仪器的工程设计技术。

针对电容式称重传感器非线性影响大的问题，提出并建立了电容式称重传感器的非线性影响模型与校正模型，为便携式电子秤的低成本准确称量奠定了理论基础。

便携式电子秤主要由电源、称重传感器、单片机、键盘/开关、LCD显示器等部分构成。

主要技术指标为：称量范围0～10kg；分度值0.01kg；精度等级Ⅲ级；电源DC 1.5V。

仪器的技术指标参考了目前国内市场上使用最多、国内外产量最大的电子衡器的技术指标，其合理性无疑加大了产品投放市场后的竞争能力。

仪器主要功能有自检、去皮、计价、累计、单价设定、过载报警和欠压提示等。

仪器若不进行称量操作，5 分钟后自动进入休眠模式，降低电源消耗。

新型便携式电子秤体积小、计量准确、携带方便、操作简单、称量速度快，并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，具有广阔的应用前景。

关键词：便携式电子秤；电容式称重传感器；非线性校正；PIC16F877单片机；误差分配；工程设计AbstractThe development of the modern society has put forward higher request on weighing technology. The desk-top electronic scales have been great application in commercial trade, but they have many shortcomings such as large volume, high cost, AC supply power and not covenience to carry, so they are restricted to use. The usual portable scales are lever scales which are mostly used by residents, and spring balance which measure through compression or drawing of spring. They are being rejected for their big measuring errors. People have been expecting cheap portable electronic scales which can measure accurately and be carried conveniently for many years.This thesis designs new-type portable electronic scales. It discusses the instrumental working principle, and introduces its error sources and how to distribute the error. And, the instrumental circuit, software-flow-chart and engineering designing technology are presented. Because capacitance weighing sensor is of bad non-linearity, the author put forward and set up a maths model to revise non-linearity, which establishes the theory basis for the instrument to measure accurately and below-cost.The portable electronic scales consist of power, weighing sensor,microchip,keyboard/switch, LCD and etc. Its technical indictors include 10kg maximal measuring range, 10g division value, Ⅲprecision, 1.5V work voltage. Its technical indictors refer to the indictors of the electriconic measuring tools of most popularity in the markets and of large output at home and board, so the instrument is strengthened the competitive power after putting on markets. It possesses many intelligent functions, such as shelling, lack-of-power display, overload alarm, unit price enactement, accumulation computation, self-calibrating and etc. It can “sleep” automatically in five minutes if it is not measuring.New-type portable electronic scales can measure mass rapidly and accurately and communicate value. Furthermore, it is small, simply structured, easy to operate and convenient to carry. The instrument is able to meet the needs of commercial trade and residents, so its application has a bright future.Key Words: Portable Electronic Scales; Capacitance Weighing Sensor;Non-linearity Revision; Microcontroller PIC16F877; Error distribution; Engineering Design第1 章绪论质量是测量领域中的一个重要参数，称重技术自古以来就被人们所重视[ 1 ]。

智能电子秤的设计与实现研究智能电子秤已经成为现代家庭生活中不可或缺的工具，它的出现将人们从繁琐的计量过程中解放出来，让我们更加轻松便捷地完成各种测量工作。

在本文中，我们将探讨智能电子秤的设计与实现研究。

一、智能电子秤的构造与原理智能电子秤通常包含四个关键元件：称量传感器、AD转换器、微处理器和显示屏。

称量传感器是整个电子秤的核心部件，在称量过程中通过量化转换将物体重量转化为电信号；AD转换器将模拟信号转化为数字信号，微处理器则通过读取和处理数字信号，最终将结果显示在屏幕上。

智能电子秤的原理主要由两个部分组成：称重部分和数据处理部分。

称重部分通过称量传感器实现物体的重量测量，然后将数据传递给AD转换器进行转换和处理；数据处理部分则由微处理器来完成，通过编程算法处理AD转换器输出的数据，最终将结果以数字形式显示在液晶屏幕上。

二、智能电子秤的设计与实现对于智能电子秤的设计，我们需要考虑以下几个因素：1.精准度：智能电子秤的精度是至关重要的。

为了确保精准度，称量传感器应该具有高精度和高灵敏度，并且在秤体设计过程中应该考虑到不同重量范围的测量能力。

2.便携性：智能电子秤通常需要在各种环境下使用，因此在设计时，需要考虑到便携性和易于携带性。

为此，秤盘和秤体的设计应该具有轻便和易于携带的特点。

3.多功能性：智能电子秤应该具有多种测量功能和单位的选择，这样用户可以方便地选择不同的测量模式，准确地测量各种物体的重量。

基于以上因素，我们可以设计一款智能电子秤的实现方案：1.硬件实现：在硬件方面，我们使用高精度的称量传感器作为电子秤的核心部分，并且在秤盘和秤体的设计上采用轻便、耐用的材料。

同时，在AD转换器和微处理器的选择上，我们应该考虑到高速、高精度和稳定性等因素。

2.软件实现：在软件方面，我们需要设计一个符合测量需求的界面，并实现多种测量模式和单位的选择。

此外，我们需要开发测量算法，以确保测量的准确性和稳定性。

最后，我们需要将算法和数据处理程序嵌入微处理器中，使之与称量传感器进行协同工作。

便携式电子称设计便携式电子称是一种小巧轻便的电子设备，用于测量物体的重量。

它通常由一个称量平台和一个数字显示屏组成，使用电子传感器来准确测量物体的重量，并将结果显示在屏幕上。

便携式电子称被广泛应用于日常生活中的多个领域，例如厨房烹饪、旅行行李称重和快递物流等。

设计一款便携式电子称需要考虑多个因素，包括结构设计、传感器选择、电路设计和用户界面等。

首先，在结构设计方面，便携式电子称的外形应该小巧轻便，方便携带。

可以考虑采用折叠式或可拆卸式设计，使得称量平台和显示屏可以分开存放，减小体积。

同时，也要确保结构稳固，使得电子称能够在使用过程中保持平衡和稳定。

其次，在传感器选择方面，应该选择高精度、高稳定性的电子传感器。

常见的传感器包括应变片传感器、压力传感器和负载传感器等。

这些传感器可以通过电子信号转换为物体的重量，并输出给显示屏进行显示。

此外，为了增加电子称的准确性，还可以考虑添加温度补偿功能，以对传感器的温度变化进行补偿，提高测量精度。

然后，在电路设计方面，便携式电子秤应该采用低功耗的设计方案，以延长电池寿命。

同时，还应该考虑添加保护电路，防止因电池过放或过充导致的损坏。

另外，可以添加干扰滤波电路，以减小外界干扰对测量结果的影响。

最后，在用户界面设计方面，便携式电子称应该具有简单直观的操作界面，方便用户使用。

显示屏应该清晰易读，显示测量结果并提供其他功能信息。

可以考虑添加触摸屏或按键，用于用户输入和选择相关功能。

总之，便携式电子称的设计需要综合考虑结构设计、传感器选择、电路设计和用户界面等多个因素。

通过合理的设计，可以实现小巧轻便、准确稳定的便携式电子称，以满足用户的需求。