数字电子秤设计毕业论文
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电子技术毕业论文-数字电子秤课程设计•相关推荐电子技术毕业论文-数字电子秤课程设计目录第一节绪论 (3)1.1本设计的任务和主要内容.......................................3 1.2基本工作原理及原理框图....................................... 第二节硬件电路的设计 (4)2.1 电阻应变式传感器的选择..........................................4 2.2 三运放大电路的设计...................................................5 2.3 ADC0809 A/D 转换器................................................5 2.4 LED显示电路的设计......................................................7 2.5 总体工作电路原理图...................................................... 第三节软件的设计............................................................9 第四节设计总结..................................................................15 参考书籍...........................................................................16 程序附图 (17)数字电子秤设计第一节绪论本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用全桥测量原理,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。
多功能电子称作者:xxx摘要:该设计以51系列单片机AT89S52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、人机交互界面和系统电源四大部分。
最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器;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AD620和A/D转换器ICL7135;人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示,主要使用ZLG7289键盘控制芯片和OCM4x8C显示器,可以方便的输入数据和直观的显示中文。
系统电源以LM317和LM337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C语言进行编程,实现了该设计的全部控制功能。
该电子秤可以实现基本的称重功能(称重范围为0~9.999Kg,重量误差不大于±0.005Kg),并发挥部分的显示购物清单的功能,可以设置日期和设定十种商品的单价,还具有超量程和欠量程的报警功能。
整个系统结构简单,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;液晶显示ABSTRACT:The design is based on the microcontroller AT89S52 system as the core to carry out the basic control function of the electronics steelyard. While designing the system, I adopt the mold piece method to divide the hardware of the system into four parts: the minimum system, sampling circuit, I/O interface and the system power supply. The minimum system mainly includes the AT89S52 and the expanded exterior data memory. Sampling circuit is comprised of a pressure sensor, a differential measuring amplifier AD620 and a A/D converter ICL7135. With the usage of ZLG7289 keyboard control chip and OCM4*8C display, we complete the function of the key board input and the LCD manifestation. The power supply system selects the LM317 and LM337 to design the electric circuit to provide the needed power supply. The software part applies a machine C language to carry out all control function. The electronic steelyard can weigh the scope as 0~9.999Kgs, and the weigh error margin is no bigger than ±0.005Kgs. It also has many other functions, such as displaying the shopping detailed list, setting the date and ten kinds of unit prices of merchandise and overweighing alarm. The whole system is simple, well-found, convenient to use and has high accuracy and certain development value.Key words:microcontroller; sampling circuit; A/D converter;LCD Manifestation目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2选题背景与意义 (2)1.3 研究现状 (2)1.3.1 影响因素 (2)1.3.2产品质量 (3)1.3.3发展方向 (3)1.3.4电子秤的智能化 (3)1.4 本文的结构 (4)第二章系统方案的设计 (5)2.1 电子秤的设计要求 (5)2.1.1 基本要求 (5)2.1.2 发挥部分 (5)2.1.3 创新部分 (5)2.2 系统工作原理及设计基本思路 (5)2.2.1 系统工作原理 (5)2.2.2 系统设计基本思路 (6)2.3 系统总体设计方案比较与论证 (6)2.4 单片机的选型 (8)2.5 数据采集部分的方案确定 (9)2.5.1 传感器 (9)2.5.2 前级放大器部分 (12)2.5.3 A/D转换器 (15)2.6 人机交互部分 (17)2.6.1 键盘输入 (17)2.6.2 输出显示 (17)2.7 系统电源 (18)2.8 具体实施方案简介 (20)第三章系统硬件设计 (22)3.1 基于AT89S52的主控电路 (22)3.1.1 芯片介绍 (22)3.1.2 主控电路 (26)3.2 基于ICL7135的前端信号处理电路 (27)3.2.1 芯片介绍 (27)3.2.2 信号处理电路 (30)3.3 人机交互界面 (33)3.3.1 键盘控制电路 (33)3.3.2 液晶显示电路 (35)3.4 系统电源 (37)3.4.1 芯片介绍 (37)3.4.2 电源电路 (38)3.5 报警电路 (40)第四章软件流程 (41)4.1 主程序流程图 (41)4.2 主要中断程序流程图 (42)第五章结论 (44)致谢 (46)参考文献 (47)附录A:英文资料 (48)附录B:英文资料翻译 (55)附录C:原理图 (62)附录D:Pcb板图 (63)附录E:元器件清单 (64)第一章绪论1.1引言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。
电子秤毕业论文电子秤毕业论文引言电子秤是一种能够精确测量物体质量的仪器。
随着科技的不断发展,电子秤已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是在家庭中使用的厨房秤,还是在商业领域中使用的商用秤,电子秤都发挥着重要的作用。
本篇论文将探讨电子秤的原理、应用以及未来发展趋势。
1. 电子秤的原理电子秤的原理基于压力传感器和电子线路的组合。
当物体放置在电子秤上时,压力传感器会受到物体的压力作用,产生电信号。
电子线路会将这个电信号转换为数字信号,并计算出物体的质量。
相比传统的机械秤,电子秤具有更高的精确度和稳定性。
2. 电子秤的应用2.1 家庭使用在家庭中,电子秤常用于厨房。
它可以帮助我们精确称量食材,保证烹饪的准确度。
无论是烘焙、炒菜还是调制饮品,电子秤都能够帮助我们掌握每个成分的份量,提高食物的口感和质量。
2.2 商业领域在商业领域,电子秤广泛应用于超市、菜市场、快递行业等。
它可以帮助商家准确计量商品的重量,确保交易的公平和准确。
同时,电子秤还可以提供数据记录和统计功能,帮助商家进行库存管理和销售分析。
3. 电子秤的未来发展趋势3.1 智能化随着物联网和人工智能技术的快速发展,电子秤也将朝着智能化方向发展。
未来的电子秤可能会与智能手机或智能家居设备进行连接,实现远程控制和数据传输。
用户可以通过手机App监控和管理电子秤的使用情况,实现更加便捷和智能的操作。
3.2 多功能化除了称重功能,未来的电子秤可能会具备更多的功能。
例如,温度测量、计时器、食材分析等。
这样一来,电子秤不仅可以满足基本的称重需求,还可以提供更多的辅助功能,为用户提供更全面的服务。
3.3 环保节能在未来的设计中,电子秤也将注重环保节能。
采用更高效的电子元件和节能技术,减少能源的消耗。
同时,电子秤的材料选择也将更加环保可持续,减少对环境的影响。
结论电子秤作为一种现代化的测量工具,已经深入到我们的生活中。
它不仅提高了测量的准确度,还为我们的生活带来了更多的便利。
【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。
电子秤的设计毕业论文电子秤的设计摘要:本文主要介绍了电子秤的设计。
在设计中,首先进行了硬件设计,包括选取负载电阻,选择放大器运放,设计AD转换电路以及LCD显示屏等组成电子秤的关键硬件模块。
其次,进行了软件设计,使用Keil软件编写程序实现电子秤的各项功能。
对所设计的电子秤进行了测试验证,结果表明,该电子秤的测量精度达到了0.001g的标准。
关键词:电子秤,硬件设计,软件设计,测试验证一、设计思路电子秤是一种以数字量化的方式来实现物品质量测量的设备,具有精度高、测量范围广、易于读取和读数准确等优点。
电子秤一般由传感器、放大器、AD转换器、显示屏等组成,因此本次设计重点在于设计出这些硬件模块,并配以合适的软件程序来控制和实现各项功能。
二、硬件设计1.选取负载电阻电子秤的测量精度直接与所采用的负载电阻有关,如果选择的电阻太小,会导致电子秤的灵敏度降低,而过大的电阻则会使得电子秤在测量重量时不够精确。
因此,为确保电子秤的精度,应该根据秤的制造要求来选择负载电阻。
考虑到设计成本及电路的稳定性,本次设计选用的负载电阻为100欧姆。
2.选择放大器运放为了保证电子秤在测量重量时的可靠性,并获得良好的放大效果,本次设计选用了高精度的放大器运放—AD620。
AD620是一种可编程增益运放器,其增益范围从1到10,000,增益调节简单、性能稳定,广泛用于电子秤等有关测量领域。
3.设计AD转换电路AD转换电路是电子秤中重要的硬件模块,其负责将被放大后的电信号转换为数字信号,以实现数字化显示。
本设计中选用了12位的AD转换器—TLC2543,其采样频率可达50ksps,可以满足电子秤测量的速度要求。
4.LCD显示模块所设计的电子秤需要具备数据输出功能,因此本次设计选用了128*64点阵的LCD显示器模块,作为数据显示的主要载体。
这种LCD显示器具有显示清晰、占用空间小、显示效果佳等优点,适合在电子秤设计中使用。
三、软件设计在电路硬件模块设计完毕之后,为了实现电子秤的各项功能,我们需要设计一个可存在单片机中的程序。
目录序言 (3)第1章任务和指标 (4)1.1 设计任务 (4)1.2设计指标 (4)第2章功能分析 (5)2.1系统总体框架图 (5)2.2各模块基本原理 (5)2.2.1采用应变片称重的基本原理 (5)2.2.2放大器的工作原理 (6)2.2.3 A/D转换的工作原理 (10)2.2.4 数码管显示的工作原理 (10)第3章硬件设计 (11)3.1 电路主要结构 (11)3.2 ±12V稳压电路 (11)3.3 两级放大电路 (12)3.4 A/D转换电路 (12)3.5 数字显示电路 (13)第4章软件设计 (14)4.1 总程序模块设计 (14)4.2 A/D电路模块设计 (14)4.3 拆字程序模块设计 (15)4.4 显示电路模块设计 (15)第5章安装与调试 (16)5.1 硬件调试 (16)5.2 软件调试 (16)5.3 综合调试 (16)5.4 故障分析与解决方案 (16)5.4.1 故障出现情况 (16)5.4.2 解决方案 (17)5.5 功能测试及结果分析 (17)总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)附录1 (21)附录2 (23)附录3 (24)附录4 (24)附录5 (25)序言《子•算经》记载:秤之所起,起于黍,十黍为一累,十累为一铢,二十四铢为一两,十两为一斤。
称重技术自古以来就被人们所重视,在传说的皇帝“设五量”中,权衡既为五量之首。
夏禹的“声为吕,声为度,称以出”;“循守会稽,乃审权衡,平斗斛”等,均说明了在我国古代称重技术所处的位置和重要性。
在公元前,人们为了对货物交换量的估计,起初采用木材或土制作的容器作为交换货物的计量。
以后,又采用简单的秤来测定质量。
在19世纪后期,随着工业化的迅猛发展,出现了大量迅速称量散料物品的自动秤。
第一台定量自动秤约在1880年获得型式批准的,它是由倾斜象限杆秤发展来的。
每次约可称量500kg。
这种自动秤的称量过程分以下几个阶段:a,打开装满散料的容器; b,把散料输入到秤斗里进行称量;c,到达平衡位置时,关闭进料闸门;d,自动卸空料斗;e,秤斗和气动联动装置回到初始位置,自动地启动下一个称量程。
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。
基于单片机数字电子秤的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。
电子秤的基本工作原理:作用于物体上的重力使称重传感器的弹性体上的应变片所组成的惠斯登电桥产生了0~25mV左右的传感器信号(信号的大小与重量成正比),经过模拟信号放大器将传感信号放大为0~3V左右,再经过模拟转换电路将模拟电压转换为内码数字。
最后,经过单片机控制单价设置,金额运算,各种参量送显,通过显示器显示出重量、金额、单价等数据。
本系统针对电子称的自动称重、数据处理等进行了设计和制作。
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计算问题。
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。
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。
关键词:电子称;单片机;称重传感器;放大器;A/D转换AbstractElectronic scales is will detection and conversion technology, computer technology and information processing, digital technology integrated a modern new weighing apparatus. It and our daily life closely as a convenient, quick, weighing precise tools, widely used in business, factory born factory, market fair, supermarkets and large shopping mall, and retail and other public places information display and weight calculation.The basic skills of electronic scales for principle: in the role of the gravity of the object to the weighing transducer of elastomer strain gauge of hui sterns bridge produce 0 ~ 25m V or so sensor signal (signal is proportional to the size and weight), after the analog signal amplifier will sensing amplification is 0 ~ 3 V or so, again by simulation of transform circuit simulation for code voltage digital. Finally, after a single-chip microcomputer control unit price setting, amount operation, all kinds of parameters to show, through the display shows, unit price and amount of weight and data.This system for electronic says the automatic weighing, data processing, design and production. To illustrate how by single chip for sampling data processing, data acquisition and the conversion, calculation problem discussed, the single chip microcomputer control system of the calculation problem of the key. In this paper are intelligent electronic says hardware design, and on the basis of the detailed analysis of the electronic says software control method. Single chip microcomputer control electronic says simple structure, low cost, very popular, it would be this paper discussed in details.Keywords:electronic scale; MCU; Load sensor;amplifier;A/D commutato r目录前言 (4)第一章电子称的工作原理 (5)第一节电子称的元器件 (5)第二节称重器的工作原理 (5)第三节系统总体设计方案比较与论证 (5)第二章电子秤各个电路的选择 (7)第一节传感器 (7)第二节放大器 (9)第三节信号转换 (11)第四节键盘控制 (12)第五节LCD显示 (13)第六节单片机 (13)第三章电子秤的具体设计 (16)第一节传感器 (16)第二节放大器 (18)第三节信号转换 (19)第四节键盘输入 (19)第五节 LCD显示 (20)第六节电源选择 (20)第七节单片机选择 (20)第四章软件的设计 (21)设计总结及心得 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)前言物品称量是市场交易中很基本的活动, 是商业领域最基本的衡具。
毕业设计电子秤毕业设计:电子秤在现代科技高速发展的时代,电子产品已经渗透到了我们生活的方方面面。
而作为一种常见的电子设备,电子秤在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
无论是在家庭中用于烹饪,还是在商业领域中用于称重,电子秤都发挥着不可或缺的作用。
在本篇文章中,我们将探讨毕业设计中电子秤的相关内容。
首先,我们需要了解电子秤的原理和工作方式。
电子秤通过传感器来感知物体的重量,并将重量转换为电信号进行处理。
传感器通常采用称重传感器,它们能够测量物体对传感器施加的压力,并将其转换为电信号。
这些电信号经过放大和处理后,最终显示在电子秤的显示屏上。
通过这种方式,我们可以方便地知道物体的重量。
在毕业设计中,我们可以通过改进电子秤的精度和稳定性来提高其性能。
一种常见的方法是使用更高精度的传感器。
传感器的精度决定了电子秤的测量结果的准确性。
通过选用更高精度的传感器,我们可以提高电子秤的测量精度,从而满足更高的要求。
此外,我们还可以采用更稳定的电路设计来减少测量误差。
通过降低电子秤的噪声和干扰,我们可以提高其稳定性,使得测量结果更加可靠。
除了提高电子秤的性能,我们还可以考虑增加一些附加功能来丰富其用途。
例如,我们可以在电子秤上增加温度传感器,以便在烹饪过程中测量食材的温度。
这样,我们不仅可以得知食材的重量,还可以了解其烹饪过程中的温度变化,从而更好地控制烹饪的时间和火候。
此外,我们还可以加入蓝牙或Wi-Fi模块,使得电子秤可以与智能手机或电脑进行无线连接。
通过这种方式,我们可以将测量结果传输到手机或电脑上,实现数据的存储和分析,更好地满足用户的需求。
在毕业设计中,我们还可以考虑电子秤的外观设计。
电子秤作为一种常见的家用电器,其外观设计也是用户选择的重要因素之一。
我们可以设计出简约、时尚的外观,使得电子秤更加符合现代家居的风格。
此外,我们还可以考虑增加一些人性化的设计,例如背光显示屏、触摸屏等,提高用户的使用体验。
最后,我们还需要考虑电子秤的生产和市场应用。
数字电子秤设计数字电子秤设计摘要本文主要介绍了数字电子秤的硬件电路结构及其中的原理,所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。
电子秤的测量范围为0-10Kg,测量精度达到 1g,有高精度,低成本的特征。
首先用传感器把重量转换成电压信号,再将电压信号放大输入A/D转换,利用A/D转换工具将模拟信号转化为数字信号,得到的数字信号传送至单片机,通过程序对信号进行处理,实现称重功能,然后将重量与键盘输入单价相乘计算出总价,并将重量和价格用LED显示出来。
关键词电子秤;称重传感器;单片机ELECTRON IC SCALE DESIGNABSTRACTThis paper mainly introduces the structure of a digital electronic scale’s the hardware circuit and its principle. The functions of a digital electronic scale are weighing, keyboard input, price calculation, display, overweight alarm. Electronic Scale is of the 0-10 Kg measurement range, 1 g measurement accuracy ,a high-precision, low-cost, portable features. Firstly, it uses weighing sensors to convert the weight signal to voltage signal, then amplifys voltage signal, input it to A / D converter; secondly A / D converter converts analog signals to digital signals, the digital signal will be sent to the microcontroller, through the process of Signal processing, the weight and price will be displayed on LED.KEY WORDS digital ;electronic scale; weighing sensor; MCU目录中文摘要.................................................................... I 英文摘要................................................................... II 前言. (1)1. 绪论 (2)1.1研究本文的意义 (2)1.2 数字电子秤的工作原理 (2)1.3 数字电子秤性能及技术要求 (2)2. 硬件设计 (3)2.1 传感器模块 (3)2.2 A/D转换模块 (3)2.2.1 AD7705的结构 (4)2.2.3 AD7705 各引脚功能 (5)2.3 单片机模块 (6)2.4 键盘显示模块 (7)2.4.1 键盘键的功能 (7)2.4.2 键盘和显示电路 (8)2.5 过量程报警模块 (9)3. 数字电子秤软件设计 (9)3.1 系统软件设计 (10)3.2 键盘软件设计 (10)3.2.1 键盘扫描 (10)3.2.2 数字显示 (11)3.3 A/D转换程序 (11)3.4 数据处理程序 (12)3.4.1 重量转化 (12)3.4.2 价格计算 (13)4.结论 (13)参考文献 (14)附录一: (15)附录二: (19)致谢 (20)前言电子称重技术是现代称重计量和控制系统工程的重要基础之一,电子衡器经过40年的不断改进和完善,从60年代的机电结合型发展到现在的全电子型和数字化智能型。
由于它具有称量准确、快速,读取方便,环境适应性强,便于与电子计算机结合而实现称重计量与过程控制自动化等特点,在工商贸易、能源交通、轻工食品、医药卫生、航空航天等部门得到了广泛的应用。
本课题本着电子秤向高精度、高可靠方向研究,讲述了用单片机控制A/D转换、键盘输入和数据显示,对如何实现键盘中断、A/D采样进行研究。
设计特别适用于测量精度要求较高的场合, 具有较高的实用价值和推广价值。
本文中第一章讲述了电子秤的发展情况及其工作原理,第二章讲述了电子秤的硬件电路组成部分,第三章介绍了电子秤各部分功能实现的软件设计。
1. 绪论1.1研究本文的意义物料计量是工业生产和贸易流通中的重要环节。
称重装置或衡器是不可缺少的计量工具。
随着工农业生产的发展和商品流通的扩大,衡器的需求也日益增多,过去沿用的机械杠杆秤己不能适应生产自动化和管理现代化的要求。
自六十年代以来,由于传感器技术和电子技术的迅速发展,电子称重技术日趋成熟,并逐步取代机械秤。
尤其是七十年代初期,微处理机的出现使电子称重技术得到了进一步的发展。
快速、准确、操作方便、消除人为误差、功能多样化等方面已成为现代称重技术的主要特点。
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。
同时对称重仪表的要求也越来越高,要求仪表有更高抗干扰能力、更高的精度。
基于电子秤的现状,本文拟研究一种用单片机控制的高精度数字电子秤设计方案。
这种高精度数字电子秤计量准确、携带方便,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。
1.2 数字电子秤的工作原理电子秤以单片机为主要部件,当商品放到秤盘上时,秤盘下的重量电阻应变式传感器产生一电信号,信号的强弱随商品重量的大小而变,该电信号经放大电路放大后,送入A/D转换芯片进行模数转换,转换后的数字量与物重成正比,再进入89C52单片机经过数据处理,89C52单片机产生一组满足显示要求的数据,送至显示电路显示出实际重量。
另一方面,商品单价通过键盘扫描电路送入89C52单片机,经过数据处理,送至显示电路显示,物重与单价经过运算产生总价,也在显示电路上同时显示出来。
图 1-2 基本工作原理框图1.3 数字电子秤性能及技术要求(1) 电子秤必须具有清零、去皮重、净/毛转换、最大称量设定、自动累计、过量程报警等功能;(2) 最大秤重10Kg ,精度为2g ;(3) 采用4位半共阴红色LED 显示,价格、金额精确到小数点后2位数,质量精确到小数点后三位;2. 硬件设计2.1 传感器模块要达到设计的性能要求,传感器的精度起着决定性作用,本设计选用应用于称重系统90%以上的高精度电阻应变式传感器。
电阻应变传感器是将被测量的力通过它所产生的金属弹性变形转换成电阻变化的敏感元件。
题目要求称重范围 10Kg ,重量误差不大于+0.005Kg ,考虑到秤台自重、振动和冲击分量,还要避免超重损坏传感器,所以传感器量程必须大于额定称重即10KG 。
我们选择的是 L-PSIII 型传感器,量程 20Kg ,精度为0.01%,满量程时误差 0.002Kg ,可以满足本系统的精度要求。
本设计的测量电路采用最常见的桥式测量电路(见图2-1),用到的是电阻应变传感器半桥式测量电路。
它的两只应变片和两只电阻贴在弹性梁上,测量电阻随重力变化导致弹性梁应变而产生的变化。
电阻的变化使桥式测量电路的输出电压发生变化。
即输出电压的变化反映出重力的变化。
电桥的输出电压可由下式表示[2]()241234241234R R R R R R Uout Uin R R R R R R •∆∆∆∆⎛⎫=+++• ⎪+⎝⎭Uin Uout+_+_输入负极输入正极R1-R1R2+R2R4+R4R3-R3BRIDGE R1图 2-1 全桥测量电桥图2.2 A/D 转换模块2.2.1 AD7705的结构AD7705是一个完整的16位A/D 转换器,其内部由多路模拟开关(MUX )、缓冲器、可编程增益放大器(PGA )、∑-△调制器、数字滤波器、基准电压输入、时钟电路及串行接口组成。
其中串行接口包括寄存器组,它由通讯寄存器、设置寄存器、时钟寄存器、数据输出寄存器、零点校正寄存器和满程校正寄存器等组成。
该芯片包括2通道差分输入。
图2-2 AD7705的内部结构图2.2.2 器件功能AD7705可编程增益放大器(PGA )可通过指令设定,对不同幅度的输入信号实现1、2、4、8、16、32、64、128倍的放大,因此AD7705即可接受从传感器送来的低电平输入信号,然后产生串行的数字输出。
利用Σ-Δ转换技术实现了16位无丢失代码性能。
选定的输入信号被送到一个基于模拟调制器的增益可编程专用前端。
片内数字滤波器处理调制器的输出信号。
通过片内控制寄存器可调节滤波器的截止点和输出更新速率,从而对数字波器的第一个陷波进行编程。
AD7705串行接口可配置为三线SPI 接口。
增益值、信号极性以及更新速率的选择可用串行输入口由软件来配置。
该器件还包括自校准和系统校准选项,以消除器件本身或系统的增益和偏移误差。
CMOS 结构确保器件具有极低功耗,掉电模式减少等待时的功耗AIN1(-)AIN2(+)AIN2(-)MCLK INMCLK OUT SCLK CSDIN DOUT至20μW(典型值)。
其主要特点如下:(1) 可将输入信号范围从0~+20mV到0~+2.5V和±20mV~±2.5V的信号进行处理;(2) 2个全差分输入通道的ADC(16位无丢失代码、0.003%非线性);(3) 可编程增益前端增益:1~128;(4) 有对模拟输入缓冲的能力;(5) 2.7~3.3V或4.75~5.25V工作电压;(6) 3V电压时,最大功耗为1mW;(7) 等待电流的最大值为8μA;2.2.3 AD7705 各引脚功能SCLK:串行接口时钟输入端。
MCLK IN:芯片工作时输入端。
可以是晶振或外部时钟,其频率范围为500KHz到5MHz。
MCLK OUT:时钟信号输出端。
当用晶振作为芯片的工作始终时,晶振必须接在MCLK IN 和MCLK OUT: 之间。
如果采用外部时钟,则MCLK OUT 可用于输出反相时钟信号,以作为其他芯片的时钟源。
该时钟输出可以通过编程来关闭。