基于单片机的智能电子秤设计范本

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。

四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目:基于单片机的电子秤的设计专业: 应用电子技术班级: 应电12-3学号: 1111111姓名: 某某某指导教师: 某某某二〇一四年十一月二十五日四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书目录摘要 (1)绪论 (2)第一章方案设计与论证 (3)1.1方案选择 (3)1.2方案论证 (4)第二章硬件设计与分析 (5)2.1单片机最小系统 (5)2.1.1 芯片介绍 (5)2.1.2 时钟电路设计 (8)2.1.3 复位电路设计 (9)2.2信号采集模块 (10)2.2.1 传感器的选择 (10)2.2.2 传感器的选择 (10)2.3数据转换电路 (11)2.3.1 A/D转换器的选择 (11)2.3.2 ADC0832的介绍 (11)2.3.3单片机对ADC0832的控制原理 (12)2.4声光报警电路 (13)2.5显示电路 (13)2.6整机电路 (14)第三章软件设计 (15)3.1主程序流程图 (15)3.2模数转换子程序 (16)3.3报警子程序设计 (17)3.3报警子程序设计 (18)第四章系统仿真与调试 (20)4.1常用调试工具 (20)4.2P ROTEUS电子秤的工作过程 (20)结论 (23)参考文献 (24)附录1 整机电路图 (25)附录2 程序清单 (23)附录3 元器件清单表 (31)摘要随着微电子技术的应用，市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。

为了改变传统称重工具在使用上存在的问题，在本设计中将智能化、自动化、人性化用在了电子称重的控制系统中。

本系统主要由单片机来控制，测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成，加上显示单元，此电子秤俱备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。

本系统以AT89C51单片机为主控芯片、辅以传感器采集模块、声光报警电路、电源供电模块、显示电路模块、数据转换模块等构成智能称重系统，从而实现自动称重系统的称重功能、声光报警功能。

届本科毕业设计（论文）开题报告
论文题目: 基于单片机旳数字电子称旳设计
学生姓名: 学号:
院(部): 电子信息工程学院
专业: 电子信息工程班级:
指引教师:
03月16日
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届本科毕业设计（论文）开题报告
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届本科毕业设计（论文）开题报告。

基于单片机控制的电子称的设计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，硬件则以传感器、放大系统、A/D转换系统、CPU控制系统、LCD显示系统、报警系统及键盘控制系统七个部分组成。

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，在此基础上增加了LCD显示、键盘控制及阈值报警功能，随时可改变上限阈值，调节单价，去皮处理，显示总价格的功能，使本产品智能化，符合现代社会电子信息化的要求。

关键词：单片机，传感器，A/D转换，LCD显示，阈值报警THE DESIGN OF MCU-BASEDELECTRONIC WEIGHERABSTRACTIn this paper, SCM was chosen as the main component of the electronic weigher. Software program was designed by using C language, and the hardware contains 7 parts: sensor, amplification system, A/D conversion system, CPU, LCD display system, alarm system and keyboard control system circuit. By examining the linear relationship between the output voltage and the standard weight, a specific mathematical model was established, and then we should change the voltage dimensionality (V) to weight voltage (g), thus a original electronic weigher was obtained. On this basis, the electronic weigher can be intelligentized by adding LCD display system, keyboard control system and threshold alarm system. The upper threshold and the unit price of the electronic weigher can be changed at any time, and the total price can be displayed on the LCD. This intelligentized product meets the requirements of this electronic times. Key Words: SCM, sensor, A/D conversion, LCD display, threshold alarm目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 .................................................................................................................................................. I II 第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2本设计在国内外的研究现状 (1)1.3本设计的选题及意义 (2)第2章总体方案设计 (3)2.1显示器的选择方案 (3)2.2AD芯片的选择方案 (3)2.3CPU的选择方案 (4)2.4总体方案的设计 (4)第3章硬件设计 (6)3.1传感器的设计 (6)3.1.1 电阻应变式传感器的组成及原理 (6)3.1.2 电阻应变式传感器测量电路的设计 (7)3.2A/D转换系统的电路设计 (8)3.2.1 ADC0809芯片的内部逻辑结构 (8)3.2.2 ADC0809芯片的外部结构 (8)3.2.3 ADC0809芯片的使用说明 (9)3.2.4 模数转换电路的设计 (10)3.3CPU控制系统的电路设计 (10)3.3.1 AT89C52芯片简介 (10)3.3.2 AT89C52芯片的引脚说明 (11)3.3.3 单片机控制电路的设计 (13)3.4显示系统电路的设计 (14)3.4.1 液晶显示简介 (14)3.4.2 LCD1602的结构及引脚功能 (15)3.4.3 显示电路的硬件设计 (16)3.5报警电路的设计 (16)3.6产品实物图 (17)第4章软件设计 (17)4.1主程序的设计 (17)4.2AD数据采集及处理子程序的设计 (18)4.3键盘处理程序的设计 (19)第5章设计结果与展望 (22)5.1设计结果 (22)5.2展望 (23)参考文献 (23)附录1 (25)附录2 (26)致谢 (33)作品使用说明书 (34)第1章绪论1.1引言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。

本科毕业设计基于单片机的智能电子秤设计Design of intelligent electronic scale based on MCU学院：电子工程学院专业班级：电子信息工程 DZ电子091班学生姓名：孙昕学号： 2011140603指导教师：韩晓春（高级实验师）2013年 6 月目录1.绪论 (4)1.1电子秤的发展现状和发展趋势 (4)1.2 项目研究的意义 (5)1.3 可行性分析 (5)2.系统方案论证与选型 (5)2.1设计要求 (5)2.2 整体功能 (6)2.3 电子秤的工作原理 (6)2.4总体设计方案 (7)3. 系统硬件设计 (7)3.1单片机概述 (7)3.2 AT89S52单片机简介 (7)3.3 最小系统电路 (9)3.4 键盘电路 (10)3.5 时钟电路 (13)3.6 液晶显示电路 (13)3.7压力感应电路 (15)3.8 电源电路 (18)3.9本章小结 (19)4 系统软件设计 (19)4.1 编程语言及开发工具的选择 (19)4.2 主程序设计 (19)4.3显示模块流程图及子程序的设计 (21)4.4 按键处理程序 (22)4.5本章小结 (23)5 系统仿真及调试 (23)5.1 Proteus ISIS简介[8] (23)5.2 keil简介 (24)5.3出现的问题和解决方法 (24)5.4 keil与proteus联合仿真及调试 (25)5.5 本章小结 (28)致谢 (30)参考文献 (31)1.绪论1.1电子秤的发展现状和发展趋势1.1.1 电子秤的发展现状[1]这几年来，我们的电子称重系统发展的很快。

已经从最初的机电结合，发展至如今的数字和智能。

电子称重技术从静态到动态称重发展，从模拟到数字测量发展，从单一到多参数测量发展。

现在在很多的发达国家在电子称重力这方面有了很大的提高。

他们不断有创新的品种和结构，不断扩大应用范围和技术功能。

在信息时代正在逼近的时候，数字化电子秤和数字称重系统在各个高端系统中的应用范围是越来越广泛了。

基于单片机的电子秤设计在我们日常生活中，电子秤经常被用到，而它的操作系统已经不再是使用机械秤时的简单步骤了。

如今，基于单片机的电子秤已经被广泛采用，可以获得更加准确和便于使用的结果。

在本文中，我们将深入了解基于单片机的电子秤的设计方案和优点。

一、基于单片机的电子秤的定义基于单片机的电子秤是一种电子装置，它可以利用一些重要的传感器技术和基本的运算功能来精确测量物品的质量或重量。

传感器通常由称重传感器、滤波器和增益控制器等主要部件组成，以达到最高的准确度。

该电子秤的设计使用单片机作为中心部件，并通过精确的数字处理过程来测量质量或重量。

二、基于单片机的电子秤的原理基于单片机的电子秤借助了传感器技术和电路的帮助测量物品的重量。

该电子秤的传感器将物品放在秤盘上时，会受到重量的力作用而发生形变。

称重传感器通过将该形变转化为电动势，然后传递给单片机以转换成数值。

此外，还有一些辅助电路，如校准电路、信号滤波器和放大器等，可提高精度和准确度。

校准电路用于定期校准称重传感器的敏感度和灵敏度，以确保准确测量。

信号滤波器旨在消除噪声和干扰，以提高测量的稳定性。

放大器可以在称重传感器和单片机之间提供放大的电流作为信号的传输介质，以获得更高的测量准确性。

三、基于单片机的电子秤的优点1.高度可靠基于单片机的电子秤具有基本的数据收集和处理功能。

由于其数字化的设计，该秤可以与更多设备和计算机进行通信，并能实现实时数据传输和查看，因而有效地提高了测量数据的可靠性和实时性。

2.高精度电子秤可获得比机械秤更高的精度，无论从测量的准确性或稳定性上来看，它都是一个更加优越的选择。

同时，它的设计可通过传感器和数字信号处理来获得更精确的数值。

因其数字化的特性，该秤还可以记录更多的数据，以便对测量结果进行进一步研究和分析。

3.易于使用使用基于单片机的电子秤，只需将物品置于秤盘上并查看数字显示屏上的数值即可。

与传统的机械秤相比，这使得操作更加简单，不需要过多的技能或经验。

单片机电子秤说明书秤是一种在实际工作和生活中经常用到的测量器具。

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，可以应用于商场、超市、家庭等场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。

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，可以通过蜂鸣器和LED灯报警。

7、系统通过USB电源供电，单片机程序也可通过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。

HX711芯片通过2线串行方式与单片机通信。

基于单片机的便携式电子秤设计便携式电子秤在现代生活中广泛应用，它的小巧方便以及准确计量的功能使其成为我们日常生活中必备的工具之一。

本文将基于单片机设计一个便携式电子秤，旨在提供一个解决方案来满足用户的需求，并确保设计能够准确计量。

一、设计方案概述本设计方案将基于单片机来实现便携式电子秤的功能。

其主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

硬件设计方面，我们将使用压力传感器来测量被称物体的重量，将采样数据通过单片机进行处理和显示。

此外，为了提升用户体验，我们还将配备LCD屏幕，用于直观地显示称量结果。

软件设计方面，我们将利用单片机的计算能力，通过编程来实现对采样数据的处理和显示。

同时，为了提高准确性，我们还将采用校正算法来对传感器进行校准，以确保测量结果的精确性。

二、硬件设计1. 压力传感器为了测量被称物体的重量，我们将选择一种合适的压力传感器。

常用的压力传感器包括压阻式传感器和压电式传感器。

我们需要根据实际需求选择合适的传感器类型，并根据传感器的参数来确定电路连接方式。

2. 单片机选择在设计便携式电子秤时，我们需要选择一款合适的单片机作为控制核心。

主要考虑因素包括计算能力、IO口数量和功耗等。

常用的单片机型号有PIC、STC等，我们需要根据设计需求来选择合适的型号。

3. 其他外围元件为了完善电子秤的功能和用户体验，我们还需要添加一些外围元件，如LCD屏幕、按键、蜂鸣器等。

这些元件可以通过单片机的GPIO口进行控制，来实现显示结果、按键输入和提示音等功能。

三、软件设计1. 采样和处理通过压力传感器获取物体的重量数据后，需要通过单片机进行采样和处理。

我们可以采用定时中断的方式来进行数据采样，然后通过一定的算法对采样数据进行处理，最终得到一个准确的重量值。

2. 显示结果为了让用户直观地了解称量结果，我们需要将计算得到的重量值显示在LCD屏幕上。

通过控制单片机的GPIO口，将处理后的结果传输到LCD屏幕上，用户可以清晰地看到当前重量值。