基于单片机的称重控制系统设计
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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。
摘要本文设计了一种以51单片机来进行控制的电子秤系统,系统的电路部分由以下几个电路模块组成:数据采集和数据处理电路、模数转换电路、LED及蜂鸣器报警电路、最小系统电路、液晶显示电路、矩阵按键电路等。
接通电源后,单片机会把压力传感器输入的小信号进行放大处理及模数转换,通过按键设置单价在LCD1602上显示物体总价信息。
对于硬件设计部分,我们本着低成本,高效率,系统稳定可行的指导方针选取了一些实用的元器件进行设计。
而软件设计则采用模块化的设计方法,争取把软件设计得方便可读易操作。
文中还详细分析了应变式压力传感器在重量测量上的应用及其使用的原理,而HX711作为一个高精度的24位A/D转换器如何在模数转换的过程如何运作也有相应的介绍。
当然,这次设计的结果能够得到预期的效果也离不开其他各部分电路的相辅相成,我们也对一些配合电路做了简单介绍。
仿真部分则为我们的设计是否合理进行了初步验证。
最后,我们完成了实际电路的焊接,使得理论有了实物作为支撑,整个设计能够正常实现功能。
关键词:51单片机;电子称;压力传感器;模数转换;模块化设计ABSTRACTThe paper introduce a kind of electronic weighing system which based on Single-chip Microcomputer.At the beginning,some basic methods about MCU like the internal configuration ,working principle and how to program are introduced. Then ,how to measure an object using a strain type pressure transducer is introduced .Several circuit modules are contained in the design such as data acquisition and data processing circuit, analog to digital conversion circuit, LED and buzzer alarm circuit, minimum system circuit, LCD display module, matrix keyboard circuit, etc.When pressing the button , the detection is begun.the weak analog signal coming from the sensor will be amplified and converted into digital signal.Finally ,the processed signals will be transmitted to the microcomputer . the price is set by pressing different buttons and total price will be shown on the LCD1602.The hardware is designed to be stable,feasible and inexpensive,which will make the design better to be accepted.The software uses modular design.The principle and advantages of the application of the strain gauge pressure sensor to the weight measurement and the application of HX711 to the analog to digital conversion are analyzed in detail.The composition and working characteristics of other circuits are described as well.The feasibility of the circuit is verified by simulation. Finally, the design of the physical circuit is completed, which makes the expected results of the project be realized.Key words: 51 single chip microcomputer; electronic scale;strain pressure sensor; AD conversion; modular design;.目录1 引言 (1)1.1 课题研究的意义 (1)1.2 电子秤的发展现状 (1)1.3 设计内容和章节安排 (2)2 单片机简介 (3)2.1 单片机内部结构 (3)2.2 单片机特点及引脚介绍 (5)2.3 单片机中断系统 (7)2.4 单片机最小系统 (8)2.5 编程语言 (9)2.5.1 汇编语言 (9)2.5.2 C51语言 (9)3 单片机外围电路介绍 (10)3.1称重传感器介绍 (10)3.2 LCD1602液晶显示屏 (12)3.3 AD转换模块HX711 (14)4 硬件电路设计 (16)4.1 硬件电路总框图设计 (16)4.2 数据采集电路设计 (17)4.3 最小系统电路设计 (18)4.4 矩阵键盘电路设计 (19)4.5 LCD1602显示电路设计 (20)4.6 报警电路设计 (21)4.7 硬件电路原理总图 (22)5 软件设计 (23)5.1主程序流程图 (24)5.2键盘扫描程序 (24)5.3 HX711读取程序 (25)5.4 LCD1602写操作程序 (26)6 系统调试 (26)6.1 硬件调试 (27)6.2 软件调试 (27)7 总结及展望 (28)参考文献 (29)致谢 (30)1 引言1.1 课题研究的意义电子秤是一种利用杠杆平衡原理或根据胡克定理制成的衡器。
基于单片机的电子秤系统设计摘要电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。
它与我们日常生活紧密结合息息相关。
电子称主要以单片机作为中心控制单元,通过称重传感器进行模数转换单元,在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。
电子称不但计量准确、快速方便,更重要的自动称重、数字显示,对人们生活的影响越来越大,广受欢迎。
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,电子秤专用24位AD转换芯片HX711对传感器采集到的模拟量进行AD转换,转换后的数据送到单片机进行处理显示,数据显示由LCD1602液晶实现,液晶显示效果稳定无闪烁关键词:AT89S52单片机;电子秤;压力传感器;HX711WIRELESS TEMPERATURE DETECTING SYSTEM DESINGBASED ON MCUABSTRACTWith Intelligent electronic scale is the detection and conversion technology, computer technology, information processing, digital technology, an integrated modern technology of new weighing equipment.Ectronic scale takes SCM as its central controling unit,and achieves AD transform through weighting transducer,then adds keybord,display circuit and powerful softerwear. It is not only accurate,swift,and convenient, but also makes an important effect to people’s life by its automatic weightment and digital display, so it becomes more and more popular.The design of this system gives its eleboration from 3 parts: Hardwear circuit design,softwear programme debugging and entity weld debugging.Hardwear circuit reaches data processing by the controling unit which based on AT89S52,and gathers data by weighting transducer,then makes AD transform by HX711 to the data gathered, and the transformed data then transferred to AT89S52 for display prosessing, at last LCD1602 would show it out steadily without twinklingKey Words: AT89S52 MCU,Electrnoic Scale,Load sensor,HX711.目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录.......................................................................................................................................................................... I II 第1章绪论. (1)1.1课题背景与研究意义 (1)1.2 系统设计要求 (2)1.3系统设计方案 (3)1.4电子秤的主要组成 (5)1.4.1 电子秤的基本结构 (5)1.4.2 电子秤的工作原理 (6)1.4.3 电子秤的计量性能 (7)第2章系统硬件设计 (8)2.1 流系统元器件选型及参数介绍 (8)2.1.1 系统单片机选型 (8)2.1.2 系统传感器选型 (10)2.1.3 系统AD转换芯片选择 (13)2.1.4系统显示器选择 (14)2.1.5系统时钟芯片选择 (16)2.2 系统硬件电路设计 (17)2.2.1系统电源电路设计 (17)2.2.2系统单片机主控电路设计 (18)2.2.3系统显示部分电路设计 (20)2.2.4系统超重报警指示电路设计 (21)2.2.5系统按键输入电路设计 (21)2.3系统硬件电路的绘制与PCB线路板制作 (23)2.3.1 Protell 99 SE软件介绍 (23)2.3.2 系统原理图绘制与PCB印刷线路板制作 (23)第3章系统软件设计 (27)3.1 系统软件编程环境介绍 (27)3.2系统主程序流程图 (27)3.3系统显示部分流程图 (28)3.4系统按键调整部分流程图 (29)第四章系统的制作、安装与调试 (30)4.1电路的绘制与PCB板的制作 (30)4.2 系统的调试 (31)第五章总结与体会 (32)5.1 总结 (32)5.2 体会 (33)参考文献 (34)致谢 (35)第1章绪论1.1课题背景与研究意义电子秤作为一种计量手段,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。
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。
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。
0引言电子称重系统主要用来测量商品的质量,是市场交易中必不可少的称量仪器。
目前市场上使用的电子秤重系统体积大、价格高、携带不方便,关键是测量精度较低。
在总结众多相同研究的基础上,本文提出了一种基于STC89C52单片机的电子称重系统,该系统能够很好地解决上述问题。
1设计方案本系统以STC89C52单片机为控制核心,由应变片压力传感器模块、信号放大模块、A/D 转换模块、矩阵键盘模块和LCD12864液晶显示模块等部分组成,系统结构如图1所示。
图1系统结构图2电路实现本系统主要由电源模块、应变桥式电路、信号放大电路、A/D 转换电路、矩阵键盘电路、单片机最小系统等部分组成,电路框图如图2所示。
图2电路框图2.1电源模块电源模块为整个系统提供两类电压,其中±15V DC 用于信号放大电路;±5V DC 作为应变桥式电路的输入电压;+5V DC 也用于单片机最小系统、显示电路、矩阵键盘电路和A/D 转换电路的供电。
2.2应变桥式电路由于应变片输出的信号很小,为了产生较高的灵敏度,我们采用全桥电路。
±5V DC 给电桥提供稳定的输入电压,从而有效地避免了电源波动造成的影响。
2.3信号放大电路信号放大电路的设计如图3所示。
该放大电路的总噪声主要取决于第一级,AD620具有低噪声和低功耗特性,是解决小信号放大问题的首选方案。
图3多级放大电路2.4A/D 转换电路AD7705是完整的16位三线串行模数转换器,具有低廉的价格、高分辨率、高精度、低电压、低功耗以及优良的抗噪声性能等特点,满足高精度的测量转换要求,非常适用于桥式传感信号的模数转换。
A/D 转换电路的硬件主要是AD7705转换芯片,配以A/D 转换程序,就可以实现采集的模拟信号数字化。
2.5矩阵键盘电路由于人机交流界面需要较多的按键,且STC89C52单片机只有32个I/O 端口,所以本电路模块采用矩阵键盘,以节省I/O 端口,实现人工的操作。
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。
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基于单片机的电子秤质量检测系统设计基于单片机的电子秤质量检测系统设计1. 引言电子秤在现代工业生产和日常生活中起着重要的作用。
而电子秤的准确性和稳定性直接影响到质量检测的结果。
本文将介绍一种基于单片机的电子秤质量检测系统设计,该系统具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点。
2. 系统原理基于单片机的电子秤质量检测系统主要由物理传感器、信号处理模块、单片机控制模块和显示模块组成。
物理传感器负责将被检物体的质量转化为电信号,然后信号处理模块对该信号进行放大、滤波和线性化处理,最后将处理后的信号交由单片机控制模块进行数字化处理和质量计算,最终通过显示模块反馈给用户。
3. 系统设计3.1 物理传感器为了获得高精度的质量测量结果,我们采用应变银浆传感器作为电子秤的传感装置。
该传感器采用全桥电路结构,具有高敏感性和低温漂移特性,能够有效地转化被检物体的负荷变化为电信号。
3.2 信号处理模块为了提高信号的稳定性和抗干扰能力,我们设计了一个信号处理模块。
该模块主要由放大电路、滤波电路和线性化电路组成。
放大电路可以将传感器输出的微弱信号放大到合适的范围内,以适应单片机的输入电压要求。
滤波电路能够滤除杂散信号和高频噪声,提高信号的纯净度和可靠性。
线性化电路通过数学模型和校准曲线,对信号进行非线性补偿,从而提高测量结果的准确性。
3.3 单片机控制模块单片机控制模块是整个系统的核心部分,负责管理系统的运行和控制各个模块之间的协作。
在该模块中,我们首先对信号进行AD转换,将模拟信号转化为数字信号,然后进行质量计算和数据处理,并将处理后的结果保存到存储器中。
同时,单片机还可以通过软件设置各种检测参数和报警阈值,以实现自动化的质量检测。
3.4 显示模块为了方便用户对质量检测结果的观察和判断,我们设计了一个显示模块。
该模块通过数码管、液晶屏或者LED显示屏,将质量检测结果以数字或者图形的方式展示给用户。
同时,为了提高用户体验,我们还可以添加声音或者振动的报警装置。
届毕业生毕业设计说明书题目: 基于单片机的称重控制系统设计院系名称:专业班级:学生姓名:学号:指导教师:教师职称:摘要由于称重器具在商业贸易中的重要作用,称重技术的发展一直都受到人们的关注。
本文设计实现了一种新型的多功能电子称重系统,该系统采用了最为常见的C51系列单片机STC89C52作为主控芯片,系统可以准确称量待测物的质量,使用者设置好单价后,系统还能自动地计算总价并可以把测量结果直观地显示在液晶屏幕上,同时本系统还具有超量程自动报警功能。
另外本系统还扩展了电子万年历和电子温度计的功能,使得系统更加实用。
本文论述了课题提出的背景,系统方案确定的依据以及系统具体硬件电路的设计方案和软件编程的基本思路,最后针对系统的测试结果进行了分析。
关键词:电子称重系统;单片机;称重传感器;A/D转换;时间和温度;人机交互Title Design of weighing control System Based On MCUABSTRACTDue to the important role of weighing apparatus in the trade, development of weighing technology has been paid close attention to by people. This paper presents a new type of multifunctional electronic weighing system .This design is based on the most common C51 series microcontroller STC89C52 as a control core, it realized the basic functions of electronic scales. This design can acquisition quality accurately, display test data intuitively, set the price for diffident things and automatic alarm when it is over range. At the same time, the system also extends the function of electronic calendar and the thermometer, making the system more intelligent and practical. This paper discusses the background of the subject,how the system scheme is determined, design of the hardware circuit system and software programming. At the end of the paper, the system test results were analyzed.Key Words Electronic scale; single chip microcomputer; sensor; A/D conversion; human-computer interaction; time and temperature目录摘要 (II)ABSTRACT (III)第1章前言 (1)1.1选择课题的背景和意义 (1)1.2电子秤的现状及未来的发展趋势 (1)1.3设计的主要任务 (2)第2章系统方案设计 (3)2.1系统总体构想及其工作原理 (3)2.2系统方案的确定 (4)2.3各个模块选型的分析 (5)第3章系统硬件电路的设计 (16)3.1MCU的最小系统电路设计 (16)3.2称重传感器和A/D转换芯片HX711的电路设计 (16)3.3数据输入模块的电路设计 (17)3.4液晶显示模块的电路设计 (17)3.5报警模块的电路设计 (18)3.6时钟模块和温度模块的电路设计 (18)第4章系统软件部分的设计 (19)4.1编程语言和开发工具的选择 (19)4.1.1编程语言的选择 (19)4.1.2软件开发环境的选择 (19)4.2程序设计的总体思路 (19)4.3各个模块程序设计说明 (21)4.3.1键盘扫描程序 (21)4.3.2 A/D转换程序设计 (21)4.3.3LCD显示程序设计 (22)4.3.4报警模块程序设计 (23)4.3.5时钟模块程序设计 (23)4.3.6温度模块程序设计 (23)4.4小结 (24)第5章系统整体校调 (25)5.1调试方法和步骤 (25)5.2调试过程中出现的问题及其解决方法 (26)5.3调试结果 (26)第6章讨论与展望 (28)6.1结论 (28)6.2系统需改进的地方 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录(部分源程序) (29)第1章前言1.1 选择课题的背景和意义称重技术自古历来都受到人们的特别重视。
早在我国父系氏族社会的末期就出现了所谓“度、量、衡”的说法,其中的“衡”也就是指测量物体轻重的工具,是以今天我们还把称重工具称作“衡器”。
在贸易中对货物交换量的准确确定必须要用到称重器具,最初人们采用木制或陶制的容器作为交换货物粗略的计量,后来出现的秤可以相对精确地测定物品的质量。
因此自从人类文明诞生之日起,称重技术就和人类的经济社会生活密切相关,同时随着社会的发展和技术的进步也在不断地革新。
随着现代发贸易对称重器具要求的不断提高,传统机械式称重器具缺点也日渐显露,比如精度不高,工作效率低,不能自动计价等,尤其是容易被无良商家利用充当其作弊的工具。
虽然这些秤几经改进,但是仍然不能同时确保准确性和可靠性,这种状况直到电子秤的出现才发生了改变。
电子秤由于大大减少了纯机械部件的应用,有效地避免了机械材料个体性差异带来的测量误差,同时电子秤又大量地运用现代电子技术,可以实现丰富的功能,另外科学友好的用户操作界面又兼顾了设备的易用性。
上述诸多优点是以往任何一种传统的机械式称重器具所不具备的,因此电子型的称重器具得到了很好的发展,迅速得到了普及,目前已经占据了衡器市场的大部分份额。
电子称重技术虽然已经得到了非常好的发展,但是目前的电子称重器具依然有很大的提升空间,另外人们对电子秤各项性能的要求也在不断地提高。
由此可见,现今对于电子称重技术的研究还是很有必要的,现实也要求我们进一步提升电子称重工具的性能,以便于更好地服务于现代的经济贸易活动。
据此可以判断本课题不仅有一定的理论研究价值,同时又关乎人们日常的生活,也具有很强的实用价值。
1.2 电子秤的现状及未来的发展趋势电子秤从简单到复杂,由简陋到精密一直在发展。
电子称重工具由开始的机械式发展到了机电结合式,最终实现了完全的电子化,同时也由单一功能发展到了多种功能。
上世纪70年代中期电阻应变式称重传感器在技术上取得了重大的突破,中国的电子秤工业也随之迎来了空前的大发展。
国民生产的各个部门出现了各种各样的电子秤,极大地促进了我国工商业的发展。
轻纺工业,煤炭能源工业,冶金工业,仓储货运部门以及食品生产工业的生产过程中都要用到各式各样的电子称重仪器。
此外诸如商业贸易领域的称重和计价,电子元件生产的计数称量也同样不能缺少电子称重装置的。
以上实例也仅仅是电子秤技术在国民经济中使用领域的冰山一角罢了,因为电子秤在生产和生活中应用的例子实在是不胜枚举。
从以上这些例子说明电子称重技术是非常重要的,其应用范围也是十分广泛的。
总之,电子称重技术在国民经济发展和社会进步中发挥着重要的作用,已经越来越受到人们的重视。
改革开放以来,伴随着国家经济体制改革的进程,电子称重工业的行业规模,技术能力以及在我国经济中的作用,已经发生了变化的巨大,远非昔日可比。
国家也投入了大量的资金和人力对电子秤行业予以了大力的支持,据有关方面的不完全统计,到"七五"末期,国家对电子秤行业的累计投资已经达到了3亿多人民币,并动用了一千多万美元的外汇。
纵观历史,近代以来随着科技的爆炸式发展,秤这种古老的计量工具也发生了翻天覆地的巨变,几千年来中国人眼中的“秤”便是指木杆秤,虽然直至今日这种秤还依然发挥着作用,但是使用的范围已经越来越窄,现在的人都普通习惯使用更加方便和精确的电子称重工具。
在二十一世纪的今天,人们希望电子秤可以使用更加方便,更加智能化,这也就给电子秤工业提出了更高的要求。
现代电子称重仪器往往需要和电子计算机相组合,电子计算机的引入,大大扩展了电子称重仪器的功能,进一步扩大了其使用范围。
未来的电子称重工具将会向智能化和多样化的方向继续发展。
通过分析近些年来电子衡器类产品的发展现状及国内外用户的使用需求,电子衡器总的发展将会趋向于是模块化,小型化,多样化和智能化,可以预见未来电子称重器具的应用范围还将继续扩大。
1.3 设计的主要任务STC89C52单片机是本系统的控制核心,除了实现电子秤的称重以及计价功能外,系统还将实现电子万年历,电子时钟,电子温度计等功能,此外还具有单价输入,金额自动计算,超量程自动报警等功能。
此外本设计还具有友好的人机交互界面,大大提高了设备的易用性和实用性,4*4薄膜型矩阵键盘可以供用户方便地输入单价信息,还可以用于快速准确地校准电子万年历的日期和时间,LCD1286点阵式液晶屏,可以直观地显示中文和西文字符,进一步拓展了系统的功能,在称重模式下可以清晰地显示待测物体的质量,单价和总价,在万年历模式下也可以清晰地显示年,月,日,星期的日期信息和时,分以及秒,温度等其他信息。
本课题提出了一种基于单片机控制的智能化电子称重系统,具有很多传统电子秤所没有的新功能,精确度同样可以做到很高,本设计方案实现了一个功能非常强大同时又简单易用的电子称重系统。
第2章系统方案设计2.1 系统总体构想及其工作原理本系统的控制核心选用的STC89C52RC单片机,本设计完成了电子秤的各项功能,此外系统还扩展了电子万年历以及电子温度计的功能。
系统主要由单片机最小系统,称重传感器及其信号处理模块,数据输入及结果显示界面,时钟和温度模块以及电源模块等部分组成。
最小系统主要由STC89C52及其它必要的外围电路组成;数据采集模块包括称重传感器、信号放大和A/D模块,其中的信号放大和A/D转换选取了海芯科技的高精度24位A/D转换芯片HX711,这种芯片是专为电子秤量身打造的。
4*4薄膜型矩阵键盘和LCD12864液晶组成人机交互界面,可以快捷地输入数据和显示数据;时钟模块选用的是常用的时钟芯片DS1302;温度采集模块此处选择的是集成数字型温度传感器DS18B20。