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单片机电子秤设计报告秤是一种在实际工作和生活中经常见到的测量器具。
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。
和传统秤相比较, 电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现, 具有精度高、功能强等特点。
本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。
该电子秤的测量范围为0-10Kg, 测量精度达到5g, 有高精度, 低成本, 易携带的特点。
电子秤采用液晶显示汉字和测量记过, 比传统秤具有更高的准确性和直观性。
另外, 该电子秤电路简单, 使用寿命长, 应用范围广, 能够应用于商场、超市、家庭等场所, 成为人们日常生活中不可少的必须品。
一、功能描述1、采用高精度电阻应变式压力传感器, 测量量程0-10kg, 测量精度可达5g。
2、采用电子秤专用模拟/数字( A/D) 转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换, HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术, 是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。
3、采用STC89C52单片机作为主控芯片, 实现称重、计算价格等主控功能。
4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。
5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互, 键盘容量大, 操作便捷。
6、具有超量程报警功能, 能够经过蜂鸣器和LED灯报警。
7、系统经过USB电源供电, 单片机程序也可经过USB线串行下载。
二、硬件设计1、硬件方案单片机电子秤硬件方案如图1所示:图1 单片机电子秤硬件方案称重传感器感应被测重力, 输出微弱的毫伏级电压信号。
该电压信号经过电子秤专用模拟/数字( A/D) 转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换。
HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术, 是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片, 内置增益控制, 精度高, 性能稳定。
【关键字】毕业设计毕业设计电子秤篇一：毕业论文--基于单片机的电子秤设计基于单片机的电子秤设计摘要:本设计以51系列单片机STC89C52RC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(键盘以及显示)和系统电源四大部分。
最小系统部分为STC89C52RC系统；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OP07和A/D转换器ADC0809；人机交互界面为键盘输入和数码管显示，主要使用5X5键盘、CH423数码管控制芯片及13位数码管显示，可以方便的输入数据并直观的显示重量、单价和总价。
系统电源是以LM7805、LM7812为核心设计电路以提供系统正常工作电源。
软件部分应用单片机C51语言进行编程，实现了该设计的基本控制功能。
该电子秤可以实现基本的称重功能（称重范围为0～10Kg，重量误差不大于±0.02Kg）,重量、单价、总价的计量可以精确到两位小数，键盘设置有数字键（‘0’～‘9’、‘.’）、储存键、单价1～单价8调用单价键、清除键、去皮键等；发挥部分有8种不同物品的单价记忆功能、99种消费商品价格累计功能、；待发挥部分为讲电子秤与打印机连接，能打印消费记录（小票），超量程和欠量程的报警功能。
本系统结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。
关键词：单片机采样电路A/D转换器CH423数码管驱动芯片数码管显示工作电源the design of electronic scales based on Single-chipMicrocomputerABSTRACT :The design for the control of 51 computers STC89C52RC the core, to achieve the basic control functions of electronic scales. In designing the system, in order to better modular design, the design of each unit step function modules, the system can be divided into the minimum hardware system, data acquisition, man-machine interface (keypad and display) and the system power 4 most. Minimum system partly STC89C52RC system; data collection in part by the pressure sensor, signal processing and the first class A / D conversion components, including the operational amplifier OP07 and the A / D converter ADC0809; man-machine interface for the keyboard and digital display The main use of 5X5 keypad, CH423 digital control chip and 13 digital display, can easily enter data and visual display weight, unit price and total price. System power is based on LM7805, LM7812 as the core design of the circuit to provide normal power supply system. Software part of the application MCU C51 language programming, the design of the basic control functions. The electronic weighing scales can realize the basic functions (weighing range of 0 ~ 10Kg, the weight of the error is not greater than ± 0.02Kg), weight, unit price, total measurement is accurate to two decimal places, the keyboard settings are the number keys ( '0 '~ '9','.'), storage key, Unit 1 to Unit 8 Unit call key, clear key, peeled keys, etc.; play a part in 8different items priced memory, 99 kinds of consumer goods prices cumulative function; play a part to be about electronic scales and printers connected to print consumption records (small notes), over range and under-range alarm. The system is simple, easy to use, fully functional, high precision, has some value for development.Key words：microcontroller sampling circuit A/D converter CH423 digital tube driver chip digital display Power Supply目录第一章绪论11.1引言 (1)1.2 选题背景与意义 (1)第二章系统方案的设计 (2)2.1 电子秤的设计要求 (2)2.1.1 基本要求 (2)2.1.2 特色与创新 (2)2.2实验原理及设计基本思路 (2) (2)2.2.2 系统设计基本思路 (2)2.3 系统总体设计方案比较与论证 (3)2.4单片机的选型 (4)2.5 数据采集部分的方案确定 (4)2.5.1 传感器 (4)2.5.2 前级放大器部分 (7)2.5.3 A/D 转换器 (9)2.6人机交互部分 (11)2.6.1 键盘输入 (11)2.6.2 输出显示 (11)2.7系统电源 (12)2.8 具体实施方案简介 (13)第三章系统硬件设计 (15)3.1 基于STC89C52RC的主控电路 (15) (15)3.2 系统电源 (18)3.2.1 芯片介绍 (18)3.2.2 电源电路 (19)第四章软件流程 (20)4.1 主程序流程图 (20)4.2 键盘扫描流程图 (21)第五章结论 (22)5.1 论文总结 (22)5.2 感想 (22)致谢 (24)参考文献 (25)附录A：原理图 (26)附录B：源程序 (29)第一章绪论1.1引言在现代化的今天，电子产品变得越来越丰富，给人们带来了诸多方便，其中电子秤成了人们生活中不可或缺的一部分。
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。
第一章绪论 (1)1.1研究目的和意义 (1)1.2电子称重系统的应用领域 (1)1.3主要工作以及论文结构 (1)第二章系统方案论证与选型 (3)2.1控制器部分 (3)2.2数据采集部分 (4)2.2.1 传感器的选择 (4)2.2.2放大电路选择 (7)2.2.3 A/D转换器的选择 (8)2.2.4键盘处理部分方案论证 (9)2.3显示电路部分的选择 (9)2.4超量程报警部分选择 (9)2.4.1 电源模块方案选型 (10)第三章硬件电路设计 (11)3.1AT89S52的最小系统电路 (11)3.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (11)3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (12)3.2电源电路设计 (13)3.3数据采集部分电路设计 (13)3.6.1LED结构与原理 (15)3.6.2动态显示LED显示器接口 (16)3.4键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (17)键盘电路与AT89C51的接口电路设计 (17)3.5报警电路的设计 (18)第四章系统软件设计 (20)4.1主程序设计 (20)4.2子程序设计 (21)4.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (21)4.2.2显示子程序设计 (22)4.2.3 键盘输入控制程序的设计 (22)4.2.4报警子程序的设计 (23)第五章总结 (25)参考文献 (26)附录1系统总图 (27)第一章绪论1.1 研究目的和意义传统的机械秤有很多缺点，比如精度不高，结构复杂，易老化，成本高等。
随着社会的发展，市场对秤的要求的越来越高，尤其是人体秤、厨房秤等各类便携式小型秤。
电子秤与传统的机械秤相比有许多优越性，它用压力传感器取代机械秤的弹簧大大减小了秤的体积和制造难度，以LCD 或LED显示屏取代传统的刻度盘使外形更加美观，由于内部集成了单片机以及软件系统，电子秤还拥有传统机械秤无法比拟的智能性。
他可以完成过载报警，总价计算，数据通信等众多功能。
单片机电子秤毕业设计单片机电子秤毕业设计随着科技的不断发展，单片机在各个领域的应用也越来越广泛。
其中，电子秤作为一种常见的计量工具，也逐渐被单片机技术所取代。
本文将介绍一个基于单片机的电子秤毕业设计，探讨其原理、设计思路以及实现过程。
一、设计原理电子秤的基本原理是通过测量物体受力产生的应变，从而计算出物体的质量。
在传统的电子秤中，通常使用应变片作为测量传感器，通过电桥电路来测量应变片的变化。
而在单片机电子秤中，我们可以利用单片机的模拟输入引脚来直接测量应变片产生的电压信号，然后通过一系列的算法来计算物体的质量。
二、设计思路在设计单片机电子秤时，首先需要选择合适的传感器。
常用的传感器有压力传感器、应变片传感器等，根据实际需求选择适合的传感器。
接下来，需要根据传感器的特性和测量范围来确定单片机的模拟输入电压范围。
然后，设计模拟电路将传感器的电压信号转换为单片机可以接受的电压范围。
最后，编写单片机程序，通过采样和处理电压信号，计算出物体的质量，并在显示屏上显示出来。
三、实现过程1. 选择传感器：根据设计要求选择合适的传感器，比如压力传感器。
2. 设计模拟电路：根据传感器的输出信号范围和单片机的输入电压范围，设计合适的模拟电路。
通常使用运算放大器来放大传感器的电压信号，并通过电阻分压将电压范围转换为单片机可以接受的范围。
3. 编写单片机程序：根据设计要求，编写单片机程序来采样和处理传感器的电压信号。
可以使用模拟输入引脚采样电压信号，并通过ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号。
然后，根据一定的算法来计算物体的质量，并将结果显示在LCD显示屏上。
4. 调试和优化：在实际应用中，可能会出现一些误差和不准确性。
因此，需要对电子秤进行调试和优化，比如校准传感器的灵敏度、调整算法的精度等。
四、应用前景单片机电子秤具有体积小、成本低、精度高等优点，因此在工业生产、商业零售、家庭使用等领域有着广泛的应用前景。
比如，在工业生产中，可以用于称重原材料和成品；在商业零售中，可以用于称重商品和计价；在家庭使用中，可以用于称重食材和药品等。
毕业设计（论文）设计(论文)题目：基于单片机的电子秤设计学生姓名：指导教师：二级学院：专业：班级：学号：提交日期： 2017年05月03日答辩日期： 2017年05 月13日目录目录 (I)摘要............................................................ I II ABSTRACT .......................................................... I V 第一章概述.. (1)1.1 课题背景与研究意义 (1)1.2 电子秤的组成 (2)1.2.1 电子秤的基本结构 (2)1.2.2 电子秤的工作原理 (3)1.3 本章小结 (3)第二章系统方案设计 (4)2.1 系统整体方案设计框图 (4)2.2 系统设计要求 (4)2.2.1 基础要求 (4)2.2.2 具体要求 (4)2.3 方案论证 (5)2.4 本章小结 (6)第三章硬件电路设计 (7)3.1 单片机芯片STC89C52介绍 (7)3.2 电源电路设计 (8)3.3 数据显示电路设计 (9)3.4 键盘电路设计 (11)3.5 报警电路的设计 (11)3.5.1三极管 (12)3.5.2蜂鸣器 (12)3.6 称重转化器 (13)3.7 系统硬件电路绘制 (14)3.7.1 Protel99介绍 (14)3.7.2系统原理图与PCB的绘制 (14)3.8 本章小结 (15)第四章系统软件设计 (16)4.1系统软件编程环境介绍 (16)4.2系统主程序流程图 (16)4.3系统显示板块流程图 (17)4.4系统按键调整板块流程图 (17)4.5 本章小结 (18)第五章系统整体调试 (19)5.1 调试中遇到的问题 (19)5.2系统实物调试图 (19)5.2.1实物正面图 (20)5.2.2 实物背面焊接图 (20)5.3误差分析 (21)5.4本章小结 (21)第六章结论 (22)参考文献 (23)附录部分程序代码 (24)致谢 (27)基于单片机的电子秤设计摘要电子技术逐渐发展的今天，如今人们用的传统的称重技术手段显然已经不能满足大家的需求。
单片机电子秤毕业设计毕业设计题目：基于单片机的电子秤设计与实现一、设计要求：1.设计并实现一款能够准确测量物体质量的电子秤，使用单片机进行控制与数据处理。
2.电子秤应具备高精度、高稳定性和可靠性等特点。
3.电子秤的测量范围应足够大，能够适用于不同质量的物体。
4.电子秤的设计应尽可能简洁、实用、易于操控和维护。
二、设计方案：1.传感器选择：使用称重传感器作为负载传感器，可选用应变片式传感器或压阻式传感器。
2.信号放大与转换：将传感器测得的微小变化信号通过专用放大电路进行放大，并转换为0-5V或0-3.3V的直流电压信号。
3.单片机控制与显示：使用适当的单片机进行控制与数据处理，可选用常见的51单片机或STM32系列单片机，并通过数码管、液晶显示屏或LED显示屏等显示当前测量的质量值。
4.按键与操作：通过按键实现归零、单位选择、累计等基本操作实现。
5.通信接口：可选用串口或IIC总线等通信模式，将测量结果实时传输到上位机或其他设备。
6.电源系统：使用稳压电源保证整个系统的稳定工作。
三、设计流程：1.硬件设计：a.选择合适的电子元件，包括称重传感器、单片机、显示器、按键、通信模块等。
b.设计传感器接口电路，包括信号放大与转换电路。
c.设计按键与控制电路，将按键输入与单片机相连接，实现操作控制功能。
d.设计显示电路，将单片机输出与显示设备相连接，实现结果显示功能。
e.设计电源电路，保证整个系统的稳定工作。
2.软件设计：a.编写初始化程序，对单片机进行初始化设置。
b.编写按键扫描程序，实现按键输入的检测和处理。
c.编写称重传感器读取程序，实时读取称重传感器输出的模拟电压信号。
d.编写质量计算程序，根据传感器输出的模拟电压信号进行质量计算，并实现单位选择功能。
e.编写显示程序，将计算得到的质量值进行显示。
f.编写通信程序，如果需要与上位机或其他设备进行通信，则需要编写相应的通信协议和数据传输程序。
四、测试与调试：1.对硬件进行连接并进行通电测试，确保电子秤的各个部分能够正常工作。
单片机电子秤毕业设计单片机电子秤是一种利用单片机技术来实现重量测量的设备，广泛应用于物料称重、区域称重和个人称重等领域。
它具有体积小、重量轻、精度高、操作简便等特点，因此受到了广大用户的喜爱。
本篇论文将介绍基于单片机的电子秤的设计与实现。
本设计选用了AT89C51单片机作为主控芯片，采用负荷传感器和数字压力传感器来测量被称物的重量。
该设计主要包括传感器采集电路、信号调理电路、数据处理电路和显示控制电路四部分。
首先是传感器采集电路，它负责将负荷传感器和数字压力传感器的输出信号进行放大和过滤。
负荷传感器负责测量被称物的重量，它将被称物的重量转化为电信号输出。
数字压力传感器则负责测量称重时施加在测量平台上的压力，它也将压力转化为电信号输出。
这两个传感器的输出信号经过放大和过滤后，进入信号调理电路。
信号调理电路主要包括模拟滤波器和功率放大器。
模拟滤波器用于进一步滤除传感器输出信号中的高频噪声，以提高测量精度。
功率放大器则用于保证传感器输出信号能够得到充分放大，以提高传感器的灵敏度和测量范围。
数据处理电路是单片机电子秤系统的核心部分，通过单片机对传感器采集到的数据进行处理和计算，最终得到被称物的重量。
数据处理电路由单片机、A/D转换器和存储器组成。
单片机负责控制整个系统的工作流程，包括数据采集、数据处理和结果显示等。
A/D转换器则负责将模拟信号转换为数字信号，以供单片机进行处理。
存储器用于保存称重数据，并可进行数据的读取和清零等操作。
最后是显示控制电路，它通过驱动数码管或液晶显示屏来显示被称物的重量。
显示控制电路由字模驱动芯片、数码管译码器和显示器组成。
字模驱动芯片负责将单片机处理的数据转化为显示所需的字模。
数码管译码器则将字模驱动芯片输出的数字信号转化为数码管所需的控制信号，以实现对数码管的驱动。
本设计在硬件设计上充分考虑了精度、稳定性和可靠性等因素。
在软件设计上，采用了C语言进行编程，结构清晰，具有较高的可扩展性和代码重用性。
电子秤毕业设计一、引言在当今社会，电子秤作为一种重要的测量工具，广泛应用于商业、工业、农业以及日常生活等各个领域。
其高精度、快速响应和便捷操作的特点，使得它成为了不可或缺的设备。
本次毕业设计旨在设计一款功能完善、性能可靠的电子秤。
二、设计目标与要求（一）精度要求能够准确测量物体的重量，精度达到 01g 以内，满足一般商业和工业应用的需求。
（二）量程范围设计量程为 0 10kg，以适应常见物体的称重需求。
（三）显示与操作配备清晰直观的液晶显示屏，操作按键简单易懂，方便用户进行称重、去皮、单位转换等操作。
（四）稳定性与可靠性在不同环境条件下（如温度、湿度变化）能够保持稳定的测量性能，具备良好的抗干扰能力，长时间使用不易出现故障。
三、系统总体设计（一）硬件设计1、传感器选择选用高精度的电阻应变式传感器，其具有精度高、稳定性好、线性度优良等特点。
2、信号调理电路将传感器输出的微弱信号进行放大、滤波和模数转换，以获得准确的数字信号。
3、微控制器采用主流的单片机作为控制核心，负责处理传感器数据、控制显示和执行操作逻辑。
4、电源模块提供稳定的电源供应，确保系统正常工作。
（二）软件设计1、编程语言选择 C 语言进行编程，具有高效、灵活和可移植性强的优点。
2、算法实现采用均值滤波算法对采集的重量数据进行处理，提高测量精度；通过线性拟合算法对传感器的输出特性进行校准，保证测量的准确性。
四、硬件电路设计（一）传感器接口电路设计合适的接口电路，实现传感器与信号调理电路的连接，确保信号传输的稳定性和准确性。
（二）信号放大与滤波电路采用运算放大器和无源滤波器构建放大与滤波电路，将传感器输出的微弱信号放大到合适的幅度，并去除噪声干扰。
（三）模数转换电路选用高精度的 ADC 芯片，将模拟信号转换为数字信号，供单片机处理。
（四）单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路、复位电路等，为单片机的正常运行提供必要的条件。
（五）显示与按键电路使用液晶显示屏显示重量、单位等信息，通过按键实现操作功能。
电子秤毕业设计随着科技的不断发展，电子秤作为一种现代化的测量工具，广泛应用于各个领域。
本文将介绍一个基于微控制器的电子秤毕业设计方案，该设计利用先进的技术和创新的思路，为电子秤的制作带来了新的可能性。
设计方案：1. 系统框架：本设计采用基于单片机的电子秤系统。
系统由传感器模块、信号处理模块和显示模块组成。
传感器模块用于检测物体的重量，信号处理模块负责采集和处理传感器输出的数据，显示模块则将结果以数字形式显示在屏幕上。
2. 传感器选择：为了提高测量的准确性和稳定性，本设计选用了高精度的称重传感器。
传感器的灵敏度和响应速度都经过精心调试，确保能够满足不同重量范围的测量需求。
3. 信号处理：在信号处理模块中，我们使用了一款性能优秀的微控制器作为核心处理器。
微控制器能够实现数据的快速采集和处理，并通过内部的算法计算出准确的重量数值。
同时，为了增强系统的稳定性，我们还加入了温度补偿和线性校正等功能。
4. 显示模块：为了提升用户体验，显示模块采用了高清液晶显示屏。
屏幕显示清晰，数字大小合适，用户可以直观地看到测量结果。
此外，显示模块还设计了简洁易懂的界面，方便用户进行操作和设置。
5. 功能扩展：除了基本的称重功能，本设计还增加了一些实用的功能。
比如，用户可以选择不同的单位显示，还可以设置零点、校准等操作。
同时，系统还提供了记录、存储和传输数据的功能，方便用户对测量结果进行管理和分析。
总结：通过以上设计方案，我们成功实现了一款功能完善、性能优越的电子秤系统。
该系统不仅具有高精度、稳定性好等优点，而且外观简约，使用方便。
未来，我们将进一步完善该设计，结合互联网和智能技术，为用户提供更加便捷、智能的电子秤产品。
愿本设计能够为电子秤行业的发展带来新的活力和机遇。
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第1章绪论1.1引言在我们生活中经常都需要测量物体的重量，于是就用到秤，但是随着社会的进步、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。
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。
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 选题背景和意义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。
称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它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。
称重装置的应用已遍及到国民经济各领域，取得了显著的经济效益。
电子秤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。
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。
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。
1.3 国内外电子称发展及成果随着第二次世界大战后的经济繁荣，为了把称重技术引入到生产工艺过程中去，对称重技术提出了心动要求，希望称重过程自动化，为此电子技术渗入衡器制造业。
在1954年使用了带新式打印机的倾斜式秤，其输出信号能控制商用结算器，并且用电磁铁机构与人工操作的按键与办公机器联用。
在1960年开发出了与衡器相联的专门称重值打印机。
当时带电子装置的衡器其称量工作是机械式的，但与称量有关的显示、记录、远传式控制器等功能是电子方式的。
电子称的发展过程与其他事物一样，也经历了由简单到复杂、又粗糙到精密、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。
特别是近30年以来，工艺流程中的现场称重、配料定量称重、以及产品质量的监测等工作，都离不开能输出信号的电子衡器。
这是由于电子衡器不仅给出质量或重量信号，而且也能作为总系统中的一个单元承担着控制和检验功能，从而推进工业生产和贸易交往的自动化和合理化。
近年来电子称已愈来愈多地参与到数据的处理和控制过程中。
现代称重技术和数据系统已经成为工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可或缺的组成部分。
随着称重传感器各项性能的不断突破，为电子称的发展奠定了基础，国外如美国、西欧等一些国家在20世纪60年代就出现了0.1%称量准确度的电子称，并在70年代中期约对75%的机械称进行了机电结合式改造。
我国的衡器在20世纪40年代以前还全是机械式的，40年代开始发展了机电结合式的衡器。
50年代开始出现了以称重传感器为主的电子衡器。
80年代以来，我国通过自行研究引进消化吸收和技术改造。
已由传统的机械式衡器步入集传感器、微电子技术、计算机技术与一体化的电子衡器发展阶段。
目前，由于电子衡器具有称量快、读数方便、能在恶劣条件下工作、便于与计算机技术相结合而实现称重技术和过程控制的自动化特点，已被广泛应用于工矿企业、能源交通、商业贸易和科学技术等各个部门、随着称重传感器技术以及超大规模集成电路和微处理器的进一步发展，电子称重技术及其应用范围将更进一步的发展，并被人们越来越重视。
电子衡器产品量大面广、种类繁多，从通用的各种规格的电子称到大型的电子称重系统，从单纯的称重、计价到生产过程检测系统的一个测量控制单元，其应用领域不断地扩大。
根据近些年来电子称重技术和电子衡器的发展情况及电子衡器市场的需求，电子称的发展动向为：小型化、模块化、智能化、集成化；其技术性能趋向于速率高、准确度高、可靠性高；其应用性趋向综合性、组合性。
1.4 本论文的研究内容及结构安排首先是通过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。
输出电压信号通常很小，需要通过前端信号处理电路进行准确的线性放大。
放大后的模拟电压信号经VF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。
按照设计的基本要求，系统可分为三大模块，数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。
其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和VF转换部分组成。
转换后的数字信号送给控制器处理，由控制器完成对该数字量的处理，驱动显示模块完成人机间的信息交换。
此部分对软件的设计要求比较高，系统的大部分功能都需要软件来控制。
在扩展功能上，本设计增加了一个过载报警提示。
本文的结构安排如下：第1章绪论，简单介绍了本课题电子称的研究背景、研究目的、意义及国内外的研究状况。
第2章系统方案设计，本章主要内容是电子称的方案设计，首先是对整体的方案进行选择与设计，再针对各个模块（传感器、放大模块、信号转换模块、电源模块、人机交界模块）进行具体的方案论证及设计。
第3章系统硬件设计，在选定各个模块的方案中，对各方案的用到的主要芯片进行简单功能介绍及应用，并且给出了本次电路设计的具体电路图。
第4章系统软件设计，本章主要是介绍电子称的软件设计，给出了本次设计的主程序流程图及一些模块的子程序图。
最后，对本次的研究课题的主要工作及结果做出了总结与讨论，并且指出了本次研究工作中存在的不足和发现的一些问题。
第2章系统方案设计2.1 系统总体设计方案比较与论证在设计系统时，针对各个模块实现的功能来设计电子秤的方案有以下几种：方案一数码管显示：结构简图如下：图2.1 数码管显示方案此方案利用数码管显示物体重量，简单可行，可以采用内部带有模数转换功能的单片机。
由此设计出的电子秤系统，硬件部分简单，接口电路易于实现，并且在编程时大大减少程序量，在电路结构上只有简单的输出输入关系。
缺点是：硬件部分简单，虽然可以实现电子称基本的称重功能，但是不能实现外部数据的输入，无法根据实际情况灵活地设定各种控制参数。
由于数码管只能实现简单的数字和英文字符的显示，不能显示汉字以及其他的复杂字符，不能达到显示购物清单的要求。
又因为采用了具有模数转换功能的单片机，系统电路过于简单，系统硬件的扩展必受到限制，电子秤的功能过于单一，达不到设计的标准。
方案二在前一种方案的基础上进行扩展，增加一键盘输入装置，增加外界对单片机内部的数据设定，使电子称实现称重计价的功能。
结构简图如下图所示：图2.2 带有键盘输入的结构简图此方案设计的电子秤，可以实现称物计价功能，但是局限于数码管的功能，在显示时只能显示单价、购物总额以及简单的货物代码等。
在显示重量时，如果数码管没有足够的位数，那么称量物体重量的精度必受到限制，所以此方案需要较多的数码管接入电路中。
这样在处理输入输出接口时需要另行扩展足够多的IO接口供数码管使用，比较麻烦。
方案三前端信号处理时，选用放大、信号转换等措施，尤其在显示方面采用具有字符图文显示功能的LCD显示器。
这种方案不仅加强了人机交换的能力，而且满足设计要求，可以显示购物清单、所称量的物体信息等相关内容。
结构简图如下图所示：图2.3 LCD显示的方案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。
方案四采用现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心采用现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心，利用EDA软件编程，下载烧制实现。
系统集成于一片Xilinx公司的SpartanⅡ系列XC2S100E芯片上，体积大大减小、逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围广等特点，可实现大规模和超大规模的集成电路。
采用FPGA测频测量精度高，测量频率范围大，而且编程灵活、调试方便，设计要求的精度较高，所以要求系统的稳定性要好，抗干扰能力要强。
从下图中可以看到系统的基本工作流程和各单元电路所用到的核心器件。
其中控制器采用Xilinx公司可编程器件FPGA为核心，基于ISE软件平台，采用VHDL编程实现数据处理、LED和LCD驱动、时钟芯片的I2C通讯、键盘控制等模块。
结构简图如下图所示：图2.4 电子称系统的组成结构图FPGA的逻辑容量密度大，集成度高，可大大减少印刷电路板的空间，减低系统功耗，同时还可以提高设计的工艺性和产品的可靠性。
虽然以FPGA为核心的电子称系统很优化，但只有在大规模和超大规模集成电路中其高集成度才能更好得以体现。
其主要在PC机接口卡的总线接口、程控交换机的信号处理与接口、雷达声纳系统的成像控制与数字处理、数控机床的测试系统等方面有广泛应用。
