电子称传感器参数与软件流程图
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教学单位信息工程系学生学号嵌入式课程设计论文(设计)题目基于STM32的电子秤系统学生姓名专业名称电子信息工程指导教师成员基于STM32 的电子秤系统设计与实现摘要:智能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成为一种方便、快捷、称量精确的工具,广泛应用于商业、工厂生厂、集贸市场、超市、大型商场、及零售业等公共场所的信息显示和重量计算。
本作品使用STM32单片机作为中心控制单元,通过称重传感器采集质量信息,以HX711进行模数转换单元,在配以TFT液晶显示和触摸屏控制,及WT588D进行语音播报组成。
该电子称不但计量准确、快速方便,更重要的自动称重、计价功能外,还可实现去皮、净/毛转,自动计算,数字显示,语音播报,显示实时温度,实时时间。
本系统是针对是电子称的自动称重、自动计价、数据处理,语音播报进行研究的。
为了阐明用单片机是如何对采样数据进行处理,对数据的采集和转换、计算问题进行了研究。
讨论了单片机控制系统中关键的中断、计算问题,结果表明通过软件设计实现更完善。
本文在给出智能电子称硬件设计的基础上,详细分析了电子称的软件控制方法。
由于单片机控制的电子称结构简单,成本低廉,深受人们的喜爱,本文将对此进行详细讨论关键字:电子秤;STM32;称重传感器;HX711;TFT液晶屏幕;WT588DAbstract:Intelligent electronic balance values detection and the modern new -type names of technical comprehensive one body such as conversio n technical, computer technology, message handling and digital tec hnology instrument. Its and our close combination of daily life becomes a kind of convenient, shortcut, weighing accurate tool ,is applied extensively in commercial, factory raw factory , gat hers trade market, supermarket and large scale market , the mess age of the etc. public place of retail trade shows and weight calculation.Intelligent electronic name passes through name mainly with STM32 as central control unit, value sensor to carry out modulus con version unit , it is matching with keyboard , show by TFTand powerful software to form. It is accurate that this electron claims to not only measure , fast convenience, more important automatic name may still realize besides heavy, valuation function to remove the peel , completely / hair turns , calculate volu ntarily, figure shows , is welcomed by masses of user. Intellige nt electronic name since carry convenience.This system aims at is the automatic name of electronic name he avy, automatic valuation and data handling carry out research. To expound to use single flat machine , it is to how to carry out handling for sampling data , is for the collection of data and conversion and calculation problem has studied. Have discuss ed the suspension of the key in single flat machine control sys tem , calculate problem , show as a result that through softwar e design, realization is perfected more. This text is weighing t he foundation of hardware design to intelligent electron , has a nalysed the software control method of electronic name in detail. Since the electron of single flat machine control weighs struct ure, is simple, cost is cheap, receive deeply people like , thi s text will carry out detailed discussion for this.Key words:Intelligent and electronic to scale; Single flat machine 89c52; W eigh heavy sensor; LED shows目录摘要 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
称重传感器组件及称重方法与流程称重传感器是一种测量物体重量的基本元件,它通过一定的方法,将被测物的重量转化为弹性元件的变形,然后将弹性元件的变形转化为电信号进行识别测量,以得到被称量对象的重量。
柱式传感器是称重传感器中应用较为广泛的一种结构形式,其中柱式传感器又以摇柱式传感器应用比较广泛。
相对其他的传感器结构形式具有特别的优势,例如结构简单紧凑、弹性元件刚度大、动态响应快、抗过载能力强等,因此被广泛地应用于民生及工业领域,例如平台秤、车辆衡等。
以车辆衡的应用为例,一台车辆要安装6至8个称重传感器,甚至更多。
为了保证称重的精确度,每一个称重传感器在安装的时候都需要调整安装角度,保证其在称重过程中保持竖直称重状态。
但是,在实际应用过程中,车辆衡经过多次的称量、晃动及侧向冲击,称重传感器难免会发生倾斜、转动等情况。
除此之外,由于车辆衡都是在室外环境中使用,不可避免地受到昼夜温差及不同季节温差的影响,温差的作用使得秤台产生膨胀或者收缩变形,这也使得传感器发生倾斜和转动等情况。
当传感器处于倾斜称量的状态时,其弹性元件内的受力分布相对竖直称量时会发生较大地变化,这就使得称量相同的物体,倾斜后传感器的输出相对竖直时的传感器输出存在较大的误差。
另外,由于传感器在制造的时候,不可避免的会存在工艺误差,例如机加工误差、贴片误差等,这些误差的存在会使得传感器即使在竖直称重状态下,当传感器发生转动,传感器的输出也会发生变化。
为了消除上述在传感器实际应用中存在的误差,许多人做了各种各样的研究,但都没有取得实质性的进展。
通过在传感器内安装角度传感器,测量传感器轴线方向与重力加速度方向之间的夹角θ,即传感器的倾斜角度,然后将传感器倾斜时的输出Wr除以倾斜角度的余弦值cosθ,即得到了修正后的传感器输出。
但是,这种补偿方法的可行必须满足以下两个前提:一、传感器向任意方向倾斜的输出误差曲线是相同的,然而由于传感器的设计并非全部对称,因此传感器不同方向的倾斜输出误差曲线其实是不同的;二、传感器之间不存在个体差异性,即忽略了机加工等各种工艺误差的影响,但是实际上这些误差都是不可避免的。
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。
燕山大学课程设计说明书题目:电子秤的设计学院(系):电气工程学院年级专业: 12级学号:学生姓名:指导教师:教师职称:燕山大学《传感器原理与设计》课程设计任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:仪器科学与工程系说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2014年 12月 12日摘要称重技术是日常生活不可获缺的技术,随着科学技术的发展,称重技术和称重装置也获得了广泛的发展。
基于电阻应变传感器的电子称以其制作简单、成本低、量程大、精度高等优点,得到了广泛的应用和发展。
电阻应变式传感器是以电阻应变效应为基本原理的。
它由、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。
弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。
电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化,从而可以测量力、扭矩、位移等多种物理量。
本文介绍了一种基于电阻应变式的称重传感器的电子秤的设计,其中包括惠斯通全桥电路的设计和搭建、OP07组成的放大电路的设计、AD7705组成的模数转换电路以及转换后数字采集和显示的实现。
详细叙述了该称重传感器的参数设计,并验证其可行性。
关键字:传感器、电阻应变、差动电桥、放大电路、AD转换目录第1章概论1.1调研的意义课题背景电子称重技术是从50年代中期电子技术深入到衡器的辅助测量技术,从60年代初出现了机电结合电子衡器开始,迅速发展成为一门新兴技术,它是集传感器技术、微电子技术、计算机控制及测试技术、机械制造自动化技术为一体的综合技术,是现代称重计量和控制系统工程的重要技术基础。
应用电子称重技术开发的电子称重系统具有广阔的领域和较强的渗透性。
调研意义在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到称。
随着计量技术和电子技术的发展,纯机械结构的杆秤、台称、磅秤等称量装置逐步被淘汰。
电子称量装置如电子称、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。
电子秤工作原理1.工作原理:电子秤的工作原理以电子元件(称重传感器,放大电路,AD转换电路,单片机电路,显示电路,键盘电路,通讯接口电路,稳压电源电路等电路组成。
工作流程说明:当物体放在秤盘上时,压力施给传感器,该传感器发生形变,从而使阻抗发生变化,同时使用激励电压发生变化,输出一个变化的模拟信号。
该信号经放大电路放大输出到模数转换器。
转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。
CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。
直至显示这种结果。
部分电子秤的原理方框图:程式 K/B(按键) ↑ Fx →传感器→ OP放大→ A/D转换→ CPU →显示驱动→显示屏↓记忆体工作流程说明:当物体放在秤盘上时,压力施给传感器,该传感器发生形变,从而使阻抗发生变化,同时使用激励电压发生变化,输出一个变化的模拟信号。
该信号经放大电路放大输出到模数转换器。
转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。
CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。
直至显示这种结果。
第二部分秤的分类: 1.按原理分:电子秤机械秤机电结合秤 2.按功能分:计数秤计价秤计重秤 3.按用途分:工业秤商业秤特种秤第三部分秤的种类: 1.桌面秤指全称量在30Kg以下的电子秤 2.台秤指全称量在30-300Kg 以内的电子秤 3.地磅指全称量在300Kg以上的电子秤 4.精密天平第四部分按精确度分类: I级:特种天平精密度≥1/10万 II级:高精度天平 1/1万≤精密度<1/10万 III级:中精度天平1/1000≤精密度<1/1万 IV级:普通秤1/100≤精密度<1/1000第五部分专业术语: 1.最大称量:一台电子秤不计皮重,所能称量的最大的载荷; 2.最小称量:一台电子秤在低于该值时会出现的一个相对误差; 3.安全载荷: 120%正常称量范围; 4.额定载荷:正常称量范围; 5.允许误差:等级检定时允许的最大偏差; 6.感量:一台电子秤所能显示的最小刻度;通常用“d”来表示; 7.解析量:一台具有计数功能的电子秤,所能分辩的最小刻度; 8.解析度:一台具有计数功能的电子秤,内部具有分辩能力的一个参数; 9.预热时间:一台秤达到各项指标所用的时间; 10.精度:感量与全称量的比值; 11.电子秤使用环境温度为: -10摄氏度到 40摄氏度 12.台秤的台面规格: 25cm X 30cm 30cm X 40cm 40cm X 50cm 42cm X 52cm 45cm X 60cm第六部分电子秤的特点: 1.实现远距离操作; 2.实现自动化控制; 3.数字显示直观、减小人为误差; 4.准确度高、分辩率强; 5.称量范围广; 6.特有功能:扣重、预扣重、归零、累计、警示等; 7.维护简单; 8.体积小; 9.安装、校正简单; 10.特种行业,可接打印机或电脑驱动; 11.智能化电子秤,反应快,效率高;第七部分电子秤检查过程: 1.首先整体检查:有无磨损和损坏; 2.能否开机:开机后是否从0到9依次显示、数字是否模糊、能否归零; 3.有无背光; 4.用砝码测试能否称重; 5.充电器是否完好,能否使用; 6.配件是否齐全;第八部分传感器类型: 1.电阻式:价格适中、精度高、使用广泛; 2.电容式:体积小、精度低; 3.磁浮式:特高精度、造价高; 4.油压式:现市场上已淘汰; 显示器种类: 1.LCD(液晶显示):免插电、省电、附带背光; 2.LED:免插电、耗电、很亮; 3.灯管:插电、耗电、很高; K/B(按键)类型: 1.薄膜按键:触点式; 2.机械按键:由许多单独按键组合在一起; 传感器的特性: 1.额定载荷; 2.输出灵敏度; 3.非线性; 4.滞后; 5.重复性; 6.蠕变; 7.零点输出影响; 8.额定输出温度影响; 9.零点输入; 10.输入阻抗; 11.输出阻抗; 12.绝缘阻抗; 13.容许激励电压;(5-18V)第九部分传感器损坏后现象: 1.称量不准; 2.显示不归零; 3.显示的数字乱跳判断传感器的+E、-E、+S、-S 1.先用电阻档测4条线两两这间的电阻值,共有6组。