基于单片机控制的电子秤控制系统设计
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基于STM32F1单片机的电子秤的设计1.本文概述随着技术的进步和电子技术的普及,电子秤已成为日常生活和工业生产中不可或缺的工具。
与传统的机械秤相比,电子秤具有更高的测量精度、更强的功能性和更广泛的应用范围。
本文旨在设计一种基于STM32F1单片机的电子秤。
该设计不仅专注于电子秤的称重和单位转换等基本功能,而且通过使用STM32F1微控制器,赋予电子秤更智能的功能,如数据存储、传输和用户界面交互。
文章首先介绍了STM32F1单片机的特点和适用性,然后详细阐述了电子秤的设计原理、硬件选择和软件实现。
本文还包括对系统的测试结果和分析,以验证设计的有效性和可靠性。
通过本文的研究和设计,有望为电子秤领域提供一种创新实用的解决方案。
2.系统设计原则在这种电子秤的设计中,STM32F1微控制器作为核心控制器,其重要性体现在以下几个方面:处理能力:STM32F1系列微控制器基于ARM CortexM3内核,具有强大的处理能力和高效的能耗比。
其最大工作频率可达72MHz,足以处理电子秤所需的复杂计算和数据传输任务。
集成:该系列微控制器集成了丰富的外围接口,如ADC(模数转换器)、UART(通用异步收发器)、I2C(集成电路总线)等。
这些接口对电子秤的设计至关重要。
稳定性和可靠性:STM32F1微控制器具有优异的抗干扰能力和稳定性,适用于工业应用,确保了电子秤在复杂环境中的准确性和可靠性。
电子秤的核心部件是传感器,用于将物体的重量转换为电信号。
在该设计中,选择了压力传感器作为主要测量元件。
传感器的工作原理是基于弹性变形。
当物体受到压力时,传感器内部的电阻应变计变形,从而改变电阻值并通过惠斯通电桥将其转换为电压信号。
信号放大和滤波:传感器输出的模拟信号通常较弱,需要通过信号放大器进行放大。
为了提高信号质量,设计了滤波电路来去除噪声,保证信号的准确性。
模数转换:通过STM32F1微控制器内置的ADC将放大后的模拟信号转换为数字信号,使微控制器易于处理和计算。
基于单片机的电子秤设计上海理工大学王凯摘要电子秤集计算机、检测与转换、数字技术以及信息处理等为一体而成的现代测重仪器。
电子秤以单片机为核心控制器,通过称重传感器进行对物体重量信号的检测,检测到的信号进行A/D转换,将重量信号发送到显示电路。
添加适当的键盘,设置显示电路。
电子称不仅实现高速精测量,更能达到自动测重和数字化显示,广受人们欢迎。
本系统的设计硬件电路:通过 HX711 压力传感器采集物体产生的压力信号,传感器采集到的模拟量信号还需进行进行AD转换,得到的数字量信号传送到单片机STC89S52进行处理显示,采用的显示器是 LCD1602液晶显示器。
关键词:STC89S52单片机;电子秤;压力传感器;HX711。
AbstractElectronic scales set computer, detection and conversion, digital technology and information processing as one made of modern weighing instruments.Electronic scales microcontroller as the core controller, by weighing the weight of the object detection sensor signal, the signal detected by the A / D conversion, the weight signal is sent to the display circuit. Add the appropriate keyboard, set the display circuit. Electronics not only to achieve high-speed precision measurements, can be better achieved automatically weigh and digital display, widely welcomed by the people.The system hardware design: The HX711 pressure sensor to collect objects produce a pressure signal, sensor to the analog signal needs to be AD conversion, the digital signal is transmitted to the microcontroller for processing STC89S52 display, the display is used LCD1602 LCD monitor.Key words:STC89S52 SCMC;Electrnoic Scale;Load sensor; HX711目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题研究目的和意义 (1)1.3课题研究的主要内容 (1)第二章系统硬件方案设计 (2)2.1系统设计方案 (2)2.2系统元器件参数 (4)2.2.1单片机选型 (4)2.2.2传感器选择 (5)2.2.4 AD转换芯片选择 (7)2.2.5 时钟芯片选择 (8)3系统硬件电路设计 (9)3.1系统电源电路设计 (9)3.2系统串口电路设计 (10)3.3单片机控制电路设计 (11)3.4系统显示电路设计 (11)3.5超重报警提示电路设计 (12)3.6按键输入电路设计 (13)3.7系统硬件电路的绘制与PCB制作 (14)3.7.1 Protel99SE简介 (14)3.7.2系统原理图的绘制 (15)4 系统软件设计 (17)4.1主程序流程图 (17)4.2系统显示部分流程图 (17)4.3按键检测流程图 (18)5 系统整体调试 (19)5.1硬件调试遇到的问题 (19)5.2系统实物调试效果图 (19)5.3系统设计总结 (20)参考文献 (21)致谢 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的实用电子秤设计一、硬件设计1、传感器选择电子秤的核心部件之一是称重传感器。
常见的称重传感器有电阻应变式、电容式等。
在本设计中,我们选用电阻应变式传感器,其原理是当物体的重量作用在传感器上时,传感器内部的电阻应变片会发生形变,从而导致电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化,就可以计算出物体的重量。
2、信号放大与调理传感器输出的信号通常比较微弱,需要经过放大和调理才能被单片机处理。
我们使用高精度的仪表放大器对传感器输出的信号进行放大,并通过滤波电路去除噪声干扰,以提高测量的准确性。
3、单片机选型单片机是整个电子秤系统的控制核心。
考虑到性能、成本和开发难度等因素,我们选用 STM32 系列单片机。
STM32 系列单片机具有丰富的外设资源、较高的运算速度和良好的稳定性,能够满足电子秤的设计需求。
4、显示模块为了直观地显示测量结果,我们选用液晶显示屏(LCD)作为显示模块。
LCD 显示屏具有功耗低、显示清晰、视角广等优点。
通过单片机的控制,可以在 LCD 显示屏上实时显示物体的重量、单位等信息。
5、按键模块为了实现电子秤的功能设置,如单位切换、去皮、清零等,我们设计了按键模块。
按键模块通过与单片机的连接,将用户的操作指令传递给单片机进行处理。
6、电源模块电源模块为整个电子秤系统提供稳定的电源。
我们使用线性稳压器将输入的电源电压转换为适合各个模块工作的电压,以确保系统的正常运行。
二、软件算法1、重量计算算法根据传感器的特性和放大调理电路的参数,我们可以建立重量与传感器输出信号之间的数学模型。
通过对传感器输出信号的采集和处理,利用数学模型计算出物体的实际重量。
2、滤波算法为了消除测量过程中的噪声干扰,提高测量的稳定性和准确性,我们采用数字滤波算法对采集到的信号进行处理。
常见的数字滤波算法有中值滤波、均值滤波等。
在本设计中,我们选用中值滤波算法,其原理是对连续采集的若干个数据进行排序,取中间值作为滤波后的结果。
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。
百度文库- 好好学习,天天向上传感课程设计报告基于单片机的电子秤设计目录目录 (1)摘要 (1)关键字:电子秤、应变片、A/D转换器,显示电路 (1)一、系统整体描述 (1)二、系统模块设计 (2)电阻应变式传感器的组成以及原理 (2)直流差动电桥检测电路 (3)放大电路 (5)A/D转换 (7)单片机系统 (7)三、数据处理及程序的设计 (9)数据处理及程序的设计 (9)参数整定 (10)测量数据及误差分析 (10)曲线拟合及参数整定 (10)显示子程序的设计 (13)总结 (13)参考文献 (14)附录1程序 (15)摘要本文设计的电子秤以单片机为主要部件,用C语言进行软件设计,硬件则以半桥传感器为主,测量0~500g电子秤,随时可改变上限阈值,本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用差动半桥测量原理,通过对电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,将电压量纲(V)改为重量纲(g)即成为一台原始电子秤。
其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。
电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种。
芯片HX711-BF的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。
关键字:电子秤、应变片、A/D转换器,显示电路一、系统整体描述系统由敏感元件、电桥测量电路、放大电路、模数转换电路、单片机最小系统、显示电路构成。
敏感元件产生物理量变化,由测量电路将信号转换为电信号,并放大输出。
通过模数转换后将信号输入单片机中,经过处理后由显示电路显示。
二、系统模块设计电阻应变式传感器的组成以及原理电阻应变式传感器是将被测量的力,通过它产生的金属弹性变形转换成电阻变化的元件。
由电阻应变片和测量线路两部分组成。
常用的电阻应变片有两种:电阻丝应变片和半导体应变片,本设计中采用的是电阻丝应变片,为获得高电阻值,电阻丝排成网状,并贴在绝缘的基片上,电阻丝两端引出导线,线栅上面粘有覆盖层,起保护作用。
五邑大学信息工程学院课程设计报告课程名称:电子系统设计技术专业:______ 通信工程_______ 班级:AP10057班学号:_________ 11 _________ 姓名:___________ 李绍杰指导教师:周开利设计时间:2013年1月2日评定成绩: _____________________设计课题题目:电子秤一、设计任务与要求1. 本次的课程设计任务是设计一个电子秤,首先我们来了解一下电子秤的基本的背景和设计意义。
电子秤在很早以前就开始被被人们广泛运用。
它是一个现代化的称重仪器,结合了计算机技术,信息处理,数字技术等等的很多的高科技技术。
电子秤,属于衡器的一种,是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。
[电子秤拥有许多过去的简单的机械化的称重技术所没有的优点。
例如,第一方面:电子秤的重量轻,体积小,容易携带,并且容易维修;第二方面:因为电子秤是运用了以单片机为中心控制单元,通过称重传感器进行模数转换单元,再通过配合键盘、显示电路及强大软件来组成,所以电子秤的准确率高,并且很快速,能够让人们很直观地看到称重的结果,这样更加深受人们的喜欢。
第三方面:电子秤不仅仅只是客观的物体,它通过了压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。
然后通过前端信号处理电路进行准确的线性放大最后把放大后的模拟电压信号经A/D转换电路转换成数字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,从而显示出被测物体的重量。
这是一个很高端,很人性化的发展,能够实现人机的信息转换。
第四方面:电子秤不再像过去的机械称重器那样功能局限,如今的电子秤更是能够广泛应用在商业,工农业,科技,交通等等很多方面。
并且对人们日常生活的影响越来越大。
基于单片机的智能电子秤控制系统的设计智能电子秤控制系统是一种集成数字电子技术、传感技术、自动控制技术于一体的高精度、高可靠性的电子秤系统。
本文将介绍基于单片机的智能电子秤控制系统的设计原理及实现方法。
一、系统设计原理基于单片机的智能电子秤控制系统主要由称重传感器、AD转换模块、单片机、LCD显示模块和通信接口模块等组成。
其工作原理如下:1. 称重传感器智能电子秤的核心部件是称重传感器,用于将物体的重量转换为电信号。
常用的称重传感器有应变式、电阻式、电容式等。
它们能够根据物体的质量变化而改变输出电信号,作为下一步处理的输入信号。
2. AD转换模块AD转换模块用于将模拟信号转换为数字信号,通过单片机进行处理。
通过AD转换模块,可以将称重传感器输出的模拟信号转换为单片机可以理解的数据,为后续的数据处理提供基础。
3. 单片机单片机是整个智能控制系统的核心,负责接收AD转换模块的信号,并进行数据处理,并通过LCD显示模块将结果实时显示出来。
同时,单片机还可以通过通信模块与其他设备进行数据交互。
4. LCD显示模块LCD显示模块用于将称重结果以数字形式显示出来,提供直观的测量结果给用户。
5. 通信接口模块通信接口模块允许智能电子秤与其他设备进行数据交互,如与计算机进行连接,实现数据的上传和下载。
二、系统设计方法基于单片机的智能电子秤控制系统的设计可以按照以下步骤进行:1. 硬件设计根据系统的功能需求,选择适当的称重传感器和AD转换模块,并通过电路设计将其与单片机和LCD显示模块进行连接。
此外,根据实际需求选择合适的通信接口模块。
2. 软件设计编写单片机的控制程序,包括AD转换的初始化和读取、数据处理、LCD显示等功能。
根据实际需求,可以添加一些额外的功能,如单位选择、重量校准等。
3. 系统测试将硬件和软件进行组装后,进行系统测试。
通过放置不同重量的物体进行秤量,检查显示结果的准确性和稳定性。
同时,测试通信功能是否正常工作。
基于单片机的电子秤系统设计摘要: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。
本系统的设计主要从硬件电路设计、软件编程调试、实物焊接调试三部分进行详细阐述。
硬件电路主要是基于单片机AT89S52为核心的控制单元实现数据的处理,采用压力传感器对数据进行采集。
关键词:AT89S52单片机电子秤单片机一、电子称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(一般成正比关系)的电信号(电压或电流等)。
此信号由放大电路进行放大、经滤波后再由A/D器进行转换,数字信号再送到微处器的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。
运算结果送到内存贮器,需要显示时,CPU发出指令,从内存贮器中读出送到显示器显示,或送打印机打印。
一般的信号的放大、滤波、A/D转换以及信号各种运算处理都在仪表中完成。
二、系统方案论证与选型按照本设计功能的要求,系统主要由控制器部分、测量部分、数据显示部分和语音播报部分这四个部分组成。
测量部分是利用称重传感器检测压力信号,得到微弱的电信号(本设计为电压信号),而后经放大电路处理后,送A/D转换器,将模拟量转化为数字量输出。
控制器部分接受来自A/D转换器输出的数字信号,经过复杂的运算,将数字信号转换为物体的实际重量信号,并通过控制器实现数据的显示以及语音播报的功能。
三、系统单片机选型单片机的选择在整个系统设计中至关重要,要满足大内存、高速率、通用性、价格便宜等要求,本课题选择AT89S52作为主控芯片。
AT89S52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
基于单片机控制的电子秤的设计摘要:电子秤是现代的生产生活中不可或缺的测量仪器,采用at89c2051单片机进行了电子秤的设计,在计量的精度和稳定性等方面都能很好的满足国家电子秤标准的要求,并且设计操作简单,价格低廉。
同时,对硬件进行少量的扩展与软件修改便能够设计出高性能的专用计量装置,能够满足各行业对于现代电子衡器的应用需求。
关键词:电子秤;单片机;at89c2051;89c20511 概述称重装置目前已经普遍应用到国民经济的各个领域,并且对称重仪表的要求也越来越高,例如仪表要求具有更高的抗干扰能力和更高的精度[1-2]。
早期,电子秤一般是通过模拟电路来实现的,并且随着电子技术的发展和数字芯片价格的逐渐降低,模拟控制已经慢慢被数字控制替代,而电子秤设计的模式也大多转变为以微处理器为核心的模式,其精度与可靠性也都有明显的提高[3]。
本文以89c2051单片机为基础,设计了一款电子秤系统。
2 基于单片机控制的电子秤系统的总体设计电子秤的工作原理是,当把物体放到秤盘上时,物体的压力传到传感器,使传感器产生形变,导致其阻抗的改变,这样会使激励电压发生改变,从而输出一个不断变化的模拟信号。
此信号在经由放大电路放大之后输入模数转换器,转换成方便进行处理的数字信号,再输出到基于89c2051的mcu运算控制单元。
mcu就能根据键盘的命令和程序把得到的结果输出至显示器进行结果的显示。
3 系统的硬件设计3.1 前端处理器设计前端处理器采用了基于ina126的放大器与滤波电路,电路图如图1所示。
电路中rg为滑动变阻器,可以通过rg阻值的调节来改变放大器的放大倍数,对较微小的信号vi1和vi2进行分别放大以后从ina126第6脚输出。
若a/d转换器的电压输入变化范围为-2v到+2v,传感器输出电压的范围在0到20mv左右,则放大器放大倍数就可达到200到300倍左右。
由于adc0809对于高频的干扰不敏感,因此滤波电路主要是针对工频以及其低次谐波所引入的干扰,所以压力信号的变化缓慢,从而可以把滤波电路的频率做得很低。
目录引言................................................................ - 1 -第一章系统地组成及工作原理....................................... - 2 -1.1 系统地组成.................................................... - 2 - 1.2系统地工作原理................................................ - 3 -第二章系统硬件设计............................................... - 4 -2.1主控芯片STC89C52单片机基本系统................................. - 4 -2.1.1 STC89C52单片机性能介绍................................... - 4 -2.1.2 STC89C52单片机引脚功能................................... - 4 -2.1.3 复位电路 ................................................. - 5 -2.1.4 晶振电路 ................................................. - 6 -2.2 A/D转换芯片HX711接口电路地设计................................ - 6 -2,2.1 HX711引脚功能............................................ - 7 -2.2.2 HX711管脚说明............................................ - 8 -2.3 压电传感器地设计 .............................................. - 12 -2.3.1 应变式电阻传感器 ......................................... - 12 -2.3.2 应变片式电阻传感器地结构和原理 ........................... - 12 -2.3.3 全桥测量电路 ............................................. - 13 -2.4 显示电路设计 .................................................. - 14 -2.4.1 LCD1602命令及时序......................................... - 17 -2.5 键盘输入...................................................... - 19 -第三章系统软件设计.............................................. - 20 -3.1 C语言在单片机中地应用........................................ - 20 -3.2 系统主程序流程图 ............................................. - 21 -3.3 子程序设计.................................................... - 22 -3.3.1 A/D数据采集子程序........................................ - 22 -3.3.2 显示子程序 ............................................... - 22 -3.3.3 键盘扫描子程序 ............................................ - 23 -第四章系统地调试................................................. - 24 -4.1 AD值反向转换重力值地参数计算.................................. - 24 -4.2 误差分析...................................................... - 24 -总结............................................................... - 25 -致谢............................................................... - 25 -参考文献........................................................... - 26 -附录1 系统原理图 ....................................... 错误!未定义书签。
题目基于单片机控制的电子秤控制系统设计学生姓名贾瑛学号1213014101 所在学院物理与电信工程学院专业班级电子信息工程12级4班指导教师帅春江完成地点陕西理工学院年月日基于单片机控制的电子秤控制系统设计作者:贾瑛(陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业12级4班,陕西汉中723000)指导教师:帅春江[摘要]在社会快速发展和电子技术广泛应用的现况下,市场上使用的传统称重工具已不能满足人们的需求。
本设计基于单片机设计了由称重传感器,AD转换系统,显示系统,键盘控制系统和报警系统组成外围电路。
基本实现物体称重、调节单价、计算总价、去皮、多种物品总额的累加等基本功能。
整体设计具备测量准确、性价比较高、设计简单和功能多样化等特点,进一步满足了商家和消费者对电子秤的功能需求。
[关键词]单片机;传感器;A/D转换;LCD显示;阈值报警The Design of MCU-Based Eletronic WeighterAuthor:Jia Ying(Class 4, Grade 12, Major electronic1s and information engineering, School of Physics and Electronic Information Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong Shaanxi,723000 )Tutor: Shuai ChunjiangAbstract:In the current society ,the traditional weighing tools have been unable to meet people's needs with the rapid development and wide application of electronic technology,in the market . Based on MCU,the design consisted with the peripheral circuits that including weighing sensor,AD converter system, display system, keyboard control system and alarm system.The basic realization of objects weighing ,price regulation,calculation of total price peeled,a variety of items of the total accumulation and other basic functions. The overall design has accurate measurement, high performance to price ratio, simple design and various functions and so on characteristics further to meet the businesses and consumers of electronic scales of functional requirements.Key Words: SCM;sensor;A/D conversion;LCD display; threshold alarm目录1 引言 (1)1.1 目的及意义 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3 解决的主要问题 (2)1.4 工作原理 (2)2 总体方案的设计 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 CPU的选择方案 (3)2.3 传感器的选择 (3)2.4 AD芯片的选择方案 (4)2.5 显示器的选择方案 (4)2.6 总体方案 (4)3 系统硬件设计 (6)3.1 单片机控制模块 (6)3.1.1 89C52简介 (6)3.1.2 单片机控制电路的设计 (7)3.2 数据采集模块 (8)3.2.1 电阻应变式传感器简介 (8)3.2.2 传感器原理 (8)3.3 AD转换模块 (9)3.3.1 hx711的简介 (9)3.3.2 SOP-16管脚封装 (9)3.3.3 hx711内部电路 (10)3.4 显示模块 (10)3.4.1 液晶显示的原理说明 (11)3.4.2 LCD1602的结构及引脚功能 (11)3.4.3 显示电路的硬件设计 (11)3.5 报警模块 (12)4 软件设计 (13)4.1 keil软件 (13)4.2程序流程图 (14)4.3子程序流程图 (14)4.3.1 AD转换程序流程图 (14)4.3.2 显示子程序流程图 (14)4.3.3 键盘输入控制程序流程图 (15)4.3.4 报警子程序流程图 (16)5 硬件安装及调试 (17)5.1 硬件安装 (17)5.2 硬件调试 (17)5.3 功能实现 (17)5.3.1 称重功能 (17)5.3.2 去皮功能实现 (18)5.3.3 总价计算功能实现 (20)5.3.4 累加功能实现 (21)6 总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录A 外文文献 (26)附录B 中文翻译 (30)附录C 电路图 (33)附录 D PCB设计图 (34)附录 E 实物图 (35)附录 F 器件清单 (37)附录 G 设计程序 (38)1 引言随着电子科技时代的不断进步,现代微电子学[1]计算机等一些现代电子技术的成果给传统电子测量带来了巨大冲击。
普通的测试仪表仪器和控制装置被更先进的智能仪器所取代,因此传统的电子测量仪器在功能、精度及自动化水平等方面发生了大的变化,相应出现了多种多样智能仪器的控制系统,使得科学实验和应用工程的自动化程度进一步提高[2]。
20世纪90年代以来,电子科学技术和工业生产自动化、智能化水平提高了多个层次,各行各业对称重计量产品的要求也逐渐提高。
电子秤各方面发展特点趋势总结出来是:从静态测量朝动态发展的称重技术;从模拟测量向数字方向发展的测量方法;从单参数向多参数发展的测量特点;电子衡器产品技术性能慢慢发展成高速率,高准确度,高稳定性,高可靠性等特点[3]。
1.1 目的及意义称重计量在人类生活中已然至关重要。
在现代文明和科学技术不断进步的今天,人们对称重计量的准确度也提出了越来越高的要求。
最近几年,称重技术取得了日新月异的发展,电子称在称重计量领域的地位十分重要。
尤其是商用电子称,高准确度、反应灵敏、结构简单是其最被人们看中的优点,被广泛应用到各种商场卖店。
目前,电子秤正逐步取代传统的机械秤,比如杆秤,磅秤,带动了电子秤的进一步深入的研究。
称重工具由机械到电子的智能化转变,给人们的日常生活带来了便捷,提高了全国乃至全世界的效益,也带动了经济的高速发展。
目前市场上使用的称量工具,或结构复杂,或运行不可靠,成本高且整体水平低,部分小型企业质量差且技术薄弱,设备不全,产品的开发能力欠缺,产品质量在低水平线。
因此,有针对性的开发出一套具有实用价值的电子秤系统,从技术上克服上述诸多缺点,改善电子秤应用中的不足之处,就具有很大现实意义。
本设计以智能电子测量为设计方向,在原本的电子秤系统上加以改善和提高,增加基本功能和人性化功能,满足市场的消费需求,使产品进一步智能化和人性化,更加接近本次设计的设计理念。
1.2 国内外研究现状及发展趋势称重测量技术自古就被人们重视。
作为一种计量方法,一直被广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域,并且发挥着巨大的不可缺少的作用,与人们的生活息息相关。
50年代中期,电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。
自60年代初期了出现机电结合式电子衡器以来,经过多年一步步的改进和完善,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、数字智能型。
现如今电子衡器的制造技术及应用得到了全新的发展。
总结分析近年来电子衡器产品的发展情况和国内外市场对电子秤的需求,电子衡器的发展趋向于智能化、小型化、集成化、模块化;其技术性能朝速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高等多方面发展;其功能趋向于称重计量控制信息与非控制信息并重的“智能化”;其应用性能趋向于综合性、组合性。
国内电子称重技术基本上达到国际上20世纪90年代中期的水平,少数产品的技术也已处于国际领先水平。
作为重量测量仪器,智能电子秤在各行各业显现了其测量准确,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。
上海友声衡器有限公司还有深圳市汇思科电子科技有限公司这两家公司做的比较突出。
上海友声衡器有限公司,产品特点:(1)、电路集成度高,简单可靠。
是采用目前世界上最先进的Σ-Δ增量调制型单片集成AD转换技术[5],和目前大部分衡器厂家采用的传统双积分电路相比[6],具有高精度、采样速度快、高集成度、电路简单、维修方便等优势,(2)、低功耗设计。
产品设计紧跟电子技术的发展潮流,从传感器供电电路、主机电路的设计到器件选择,均符合低功耗这个要求。
在国际上,一些发达国家在电子称重力一面,从技术水平、品种和规模等方到了较高的水平。
特别是在准确度和可靠性等方面有了很大的提高。
电子称重行业主要有:美国西特(SETRA)公司、德国赛多利斯(Sartorius)、日本石田(ISHIDA)电子秤、瑞士托利多(TOLEDO)电子秤等几个优秀的电子秤产商。
其中,美国西特(Setra)品牌成立于1967年,以电容技术而闻名于世界,其革命性的高精度可变电容的原理,已取得了30 多项专利,从1982年开始,Setra(西特)将其高超的电容技术应用到电子天平,设计出了极具竞争力的电子天平和各种称重系统。
目前,电子秤在称量速度方面需要进一步的研究。
在称重传感器方面,国外产品的品种和结构又有创新,技术功能和应用范围不断扩大。
1.3 解决的主要问题本设计在电子秤基本功能上增加了键盘控制及阈值报警两种功能,随时可改变称重上限阈值,同时增加了调节单价,计算物品总额,去皮和累加等处理功能,使产品更趋向智能化和人性化,方便实际应用中的功能需求。
1.4 工作原理在电子秤托盘放上物品,重量便通过秤体传递到称重传感器,传感器随即产生力-电效应,将物体的重量转变成与被称物体重量成一定函数关系的电信号。
接下来传到模数(AD)器进行放大、滤波后转换,数字信号再送到CPU中处理,CPU持续扫描键盘和各种功能开关,根据键盘输入的内容和功能开关进行分析,然后运算。
运算结果送到内部存储器,需要显示时,CPU发出指令,从内部存储器中读出送到显示器显示。