基于ADS1234的高精度数字化称重系统的研究与实现

智能称重系统设计（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程电子1204班，陕西汉中723000）指导教师：[摘要]介绍基于单片机STC89C52控制的一款智能电子秤，其中物体质量信息由重力传感器进行采集。

传感器将采集到的信息传送至单片机中，经过单片机处理，准确的在四位数码管显示屏上进行显示。

它具有置零，去皮功能。

物体的质量数值会和电子秤本身的称量范围数值进行比较，若超出了测量范围的最大值，系统就会执行报警程序。

本系统设计结构简单、精确度高、功能齐全、使用方便。

[关键词]单片机；重力传感器；智能电子秤Design of the Intelligence Electronic Scales ofMicrocontroller（Grade12,Class4,Major of Electronic Information Engineering,School of Physics and Electronic Information Engineering,Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi）Tutor:[Abstract]Introduction based on single chip STC89C52 control of an intelligent electronic scales, wherein the object quality of the information collected by the gravity sensor. Sensor information collected will be sent to the microcontroller through the microcontroller processing, accurate display on four digital display. It has zero, tare function. Quality and value will be the object of electronic scales weighing range values themselves are compared, if the maximum value exceeds the measurement range, the alarm system will execute the program. The simple design structure, high precision, fully functional, easy to use.[Key words]Single chip ; Gravity sensor ; Intelligent electronic scales目录1绪论 (1)1.1称重技术和衡器的发展 (1)1.2电子秤的发展现状和发展趋势 (1)1.2.1发展现状 (1)1.2.2发展趋势 (2)1.3项目研究意义 (3)1.4功能描述 (3)2设计原理 (5)2.1系统的原理框图 (5)2.2系统模块简介 (5)3硬件设计 (7)3.1硬件方案 (7)3.2称重传感器 (7)3.3电子秤专用24位AD转换芯片HX711及其电路 (8)3.4单片机STC89C52及其电路 (10)3.5液晶屏电路 (11)3.6矩阵键盘电路 (14)3.7声光报警电路 (14)3.8电源电路 (15)4软件设计 (16)5仪器的误差及误差分配 (17)5.1仪器的误差来源 (17)5.1.1称量重力传感器的误差 (17)5.1.2电子设备的误差 (17)5.1.3机械承重系统的误差 (18)5.2仪器误差分配 (18)5.3仪器误差的计算方法 (18)6总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录A (23)附录B (28)附录C (32)附录D (33)1绪论质量是测量领域中的一个非常重要的参数,称重技术自古以来就被人们所重视。

数字化称重仪表设计毕业设计论文数字化称重仪表摘要早期的称重仪表由于数字电路和模拟技术的发展水平较低，结构复杂并且操作繁琐，已经不能满足当前市场对称重系统的要求，称重的功能、速度及精度对于飞速发展的数字化称重行业已经相对落后。

数字化称重仪表是在模拟式称重仪表的基础上发展起来的。

当今，由于微计算机与嵌入式系统在称重领域中的局限应用，使称重仪表在集成化、数字化上没有实现其要求。

因此，为了满足当今市场对称重技术的要求，本设计结合微计算机技术与称重技术提出了一种不仅具有系统参数设定、自动清零、数据处理、故障自我诊断、自动修正误差功能等特点，而且具有结构简单、体积小、成本低、现场适应能力强、称重准确、可靠性高、动态响应好等多功能新型数字化称重仪表。

本论文在深入对数字化称重仪表设计方法研究的基础上，主要完成了新型数字化称重仪表的总体方案设计；完成了数字化称重系统的主控硬件流程图；完成了由等臂全桥电阻应变式传感器电路、三运放仪表放大电路和A/D转换电路组成的系统数据采样电路；完成了系统主控程序的软件程序设计及系统初始化、参数设定、A/D转换和故障报警处理等模块的程序软件设计。

关键词：电阻应变式传感器；STC89C52单片机；A/D转换；LED显示Digital Weighing InstrumentAbstractAs a result of the early digital circuits and analog technology, the lower level of development, the complex structure and cumbersome operation,weighing instruments have been unable to meet current market requirements for the weighing system.The features of weighing, weighing speed and weighing accuracy for the rapid development of digital weighing industry have been lagging behind.Digital Weighing Instruments are developed on the basis of analogue weighing instrument. Today, as a result of limitated usness of micro-computers and embedded systems in the weighing field, so that weighing instrument does not achieve its demands in the aspects of integration and digital. Therefore, in order to meet today's market requirements of the weighing technology, the design with micro-computer and weighing technology is a kind of new multi-functional digital load meter. It not only has features of setting system parameters, automatically clearing, data processing, fault self-diagnosising,automatically correctting errors,etc,but also gets simple structure, small size, low cost,on-site adaptability, weighing accuracy,high reliability and good dynamic response.In this paper, in-depth on the design of digital weighing instrument on the basis of the methods, a new type of digital weighing instrument of the overall program design is completed primarily; hardware control system flow chart is completed; the arm and so the whole resistance strain sensor bridge circuits, the three op amp instrumentation amplifier circuit and A/D conversion circuit system data sampling circuit are completed; the system of control procedures, system design software program initialization,parameter settings, A/D conversion and failure alarm processing software module design is completed.Key words: resistance strain sensor; Single-chip STC89C52; A/D conversion; LED display目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景与意义 (1)1.2 本设计主要任务 (2)1.3 论文的总体结构 (2)1.4 数字化称重仪表的历史与现状 (3)1.5 数字化称重仪表的特点与基本性能 (4)1.5.1 数字化称重仪表的特点 (4)1.5.2 数字化称重仪表的基本性能 (4)第二章数字化称重仪表总体方案设计 (5)2.1 数字化称重仪表的基本结构 (5)2.1.1 系统硬件结构 (5)2.1.2 系统软件结构 (6)2.2 重量数据采集电路与算法 (7)2.3 系统基本性能探析 (9)第三章系统硬件设计与实现 (11)3.1 系统硬件概述与工作原理 (11)3.1.1 系统硬件概述 (11)3.1.2 系统硬件组成及工作原理 (11)3.2 等臂全桥差动电阻应变式传感器 (12)3.3 三运放仪表放大器 (13)3.4 A/D转换器（TLC0832） (15)3.5 STC89C52单片机 (16)3.6 三极管驱动数码管LED显示电路 (19)3.7 声光报警电路 (20)3.8 2*2键盘 (21)第四章系统软件设计与实现 (23)4.1 系统软件设计概述 (23)4.2 系统软件主程序及子程序流程 (23)4.2.1 系统主程序流程 (23)4.2.2 A/D转换（0832）程序流程 (24)4.2.3 LED显示程序流程 (25)4.2.4 键盘扫描程序流程 (26)4.3 系统C51语言的选用 (27)第五章抗干扰分析与系统调试 (29)5.1 抗干扰分析 (29)5.1.1 干扰产生原因 (29)5.1.2 抗干扰措施 (31)5.2 系统调试 (32)5.2.1 系统调试概述 (32)5.2.2 系统硬件调试 (32)5.2.3 系统软件调试 (34)5.2.4 整机调试 (37)第六章结论与展望 (38)6.1 设计结论 (38)6.2 未来展望 (39)参考文献 (41)附录A 硬件原理图 (43)附录B 源程序 (44)致谢 (52)第一章绪论1.1 课题研究背景与意义当前市场电子称重技术的出现，极大促进了现代化制造技术的发展，特别是称重数字化技术和产品，在工业生产过程应用中，既提高了产品的质量，又提高了生产效率。

基于CS5532的高精度自动称重系统设计
陈伟;曾荣登
【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》
【年(卷),期】2008(000)010
【摘要】阐述基于24位高精度串行A/D转换器CS5532的自动称重系统的设计及实现方法.从硬件与软件两方面入手,介绍称重传感器与CS5532的接口电路设计及其使用、电磁振动器的工作原理与控制方法、过零点检测电路设计,以及
SED1520控制的12232点阵型液晶显示模块及使用.该系统精度高、操作方便、可靠性强,具有良好的应用前景.
【总页数】4页(P48-50,66)
【作者】陈伟;曾荣登
【作者单位】厦门大学;厦门大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于CS5532的高精度电子天平设计 [J], 杨敏;滕召胜;陈良柱;王宝;王体明
2.基于PLC的黄豆自动称重及输送系统设计与应用 [J], 吴育声;王罡;梁展鹏
3.基于CS5532的高精度温度测量系统设计 [J], 陈良泽
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5.基于CS5532的高精度拉压力试验机设计 [J], 吴房胜;欧阳名三;朱敏静
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基于单片机的称重传感器的研制The Design of Electronic Scales Based on Resistor Strain Type Weight Sensor【作者中文名】哈笑天【导师】【学科专业名称】电子信息工程【论文级别】硕士【网络出版投稿人】吉林大学；郭怀天【网络出版投稿时间】2007-04-03【关键词】电子天平; 电阻应变式称重传感器; 比例测量; 光电隔离; 温度补偿; 数字滤波算法; 分段线性插值; 抗干扰;【英文关键词】electronic scales; resistor strain type weight sensor; proportion measurement; photoelectric isolation; temperature compensation; digital filter arithmetic; subsection linear inserting value; anti-disturbance;【中文摘要】本文设计了一个应用于水分测量仪中的电子天平,选用电阻应变式称重传感器,采用电压比例测量方法,结合高精度模数转换器ADS1240E,将称重信号转化为数字量后送给单片机进行处理;为提高所设计的电子天平的温度特性,选用DALLAS半导体公司生产的数字温度传感器DS18B20采样天平环境温度,建立电子天平的温度校正曲线;通过拉格朗日分段线性插值算法,对所设计电子天平进行了标定,最后通过按键、蜂鸣器以及液晶显示器等实现人机交互功能。

论文首先分析了电阻应变片的工作原理、温度特性及相应的补偿方法,并讨论了电阻应变片的信号调理电路,随后给出了系统的整体框架。

在此框架下,本文从硬件设计和软件编程上对电子天平的系统组成、各部分的工作原理、以及本人在设计过程总结的注意事项等予以详细的讨论和说明。

本论文所设计的电子天平在室温(20℃)至45℃之间称量量程为40g,精度为0.04g,可实现去皮重、5种重量单位之间互相换算以及超重提示等功能。

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FPGA的电子秤设计与实现摘要随着科学技术水平的不断发展，市面上出现了很多有价值的电子产品，这些设备有些倾向于自然简单，而有些却追求超乎平常的复杂功能。

当这些电子设备在对社会起到深远影响的同时，电子秤作为一个越来越简单的电子设备，在我们生活的许多方面扮演着重要的角色。

不论是工业还是销售行业，不论是大量程还是微小的计量称重，电子秤的出现使得数据得出更精确。

本设计的核心技术是基于FPGA（现场可编程门阵列）的。

共包含三大模块，分别为数据采集模块、控制器模块和人机交互模块。

数据采集模块用到称重传感器，直接与信号的前级处理和A/D转换部分共同构成。

人机交互模块包含简易键盘和点阵式液晶显示器。

最为主要的是本设计采用FPGA作为控制核心，软件部分使用Verilog（Verilog Hardware Description Language）语言，这样的设计使得编程灵活，调试更加方便，而且精度较高，稳定性较好，可以实现全部的控制功能。

最终本项目成功完成，论文由绪论、关键技术介绍、系统分析、系统设计、系统实现、和系统测试以及最终结论组成。

关键词：FPGA，电子秤，VerilogDesign and Implementation of Electronic ScaleBased on FPGAAbstractWith the continuous development of science and technology, a lot of valuable electronic products have appeared on the market. These devices tend to be naturally simple. But some complex beyond the usual functions. When these electronic devices have a profound effect on society, at the same time, more and simpler electronic scales electronic devices play an important role in many aspects of our lives, whether industrial or sales small or large range of measuring and weighing, the emergence of electronic scales makes the data more accurate. The design of the core technology is based on FPGA (field programmable gate array), including three modules, namely, data acquisition modules. Controller module and interactive modules.Weighing sensor is used in data acquisition module. Which is connected with the pre-processing and A/D conversion section of the signal.HCI module contains a simple keyboard and dot-matrix liquid crystal displays. The most important is the design using FPGA as the core, the use of the software part of Verilog (verilog Hardware Description Language) language. This design allows flexible programming, more convenient debugging, and high accuracy, good stability. The design can also achieve fully-controlled function. The ultimate success of the project is completed. The paper is made up of the introduction, key technologies, system analysis, system design, system implementation, and system testing as well as the composition of the final conclusions.Key words: FPGA, Electronic Weighing Scale, Verilog目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1论文研究主要内容 (1)1.1.1项目市场调查 (1)1.1.2项目涉及的技术 (1)1.2国内外现状 (1)第2章关键技术介绍 (3)2.1EDA技术简介 (3)2.2关键性开发技术的介绍 (4)2.2.1 控制器 (4)2.2.2 称重传感器 (5)2.2.3 前级放大器 (5)2.2.4 A/D转换器 (6)2.2.5 显示输出电路 (6)2.3使用Q UARTUS II实现仿真 (6)第3章系统分析 (8)3.1构架概述 (8)3.1.1 功能构架 (8)3.1.2 模块需求描述 (8)3.2系统开发环境 (9)3.3系统任务的可行性分析 (9)3.3.1 控制器可行性 (9)3.3.2 前级放大电路可行性 (9)3.3.3 A/D转换电路可行性 (10)3.3.4 显示电路可行性 (10)第4章系统设计 (12)4.1构架概述 (12)4.2系统的功能结构设计 (12)4.2.1数据采集模块 (12)4.2.2人机交互 (15)4.3控制模块 (16)第5章系统实现 (18)5.1系统控制流程 (18)5.2系统模块间结构 (18)5.3主模块部分代码 (19)5.4仿真结果 (19)第6章系统测试 (22)6.1测试方法 (22)6.2测试结果 (22)第7章结论 (24)参考文献 (25)致谢..................................................................................................... 错误!未定义书签。

基于MSC1210的智能汽车称重系统的设计的开题报告一、研究背景和意义随着国民经济的发展，汽车运输在物流行业中扮演着重要的角色。

而汽车运输的重要指标就是货物的重量。

因此，对于汽车称重系统的研究具有很高的实用价值。

传统的汽车称重方法是使用机械测量仪器，具有不精确、易损坏等缺点，同时不能进行数字化处理。

而利用数字信号处理技术实现的智能汽车称重系统可以提高称重精度、减少人工干预、快速进行数字化处理等优点，从而成为研究的热点。

二、研究内容和目标本设计以MSC1210单片机为控制核心，设计了一种智能汽车称重系统。

系统由传感器、信号处理模块、显示模块和控制模块等部分组成，传感器用于采集汽车的重量信号，信号处理模块对采集到的信号进行处理和滤波，显示模块显示称重结果，控制模块实现系统的控制和数据存储等功能。

其设计目标是实现高精度、高可靠性、智能化的汽车称重系统。

三、研究方法和技术路线1. 系统结构设计：结合智能汽车称重系统的需求，设计系统整体结构图和各部分模块组成。

2. 硬件设计：选择MSC1210单片机作为控制核心，设计适用的传感器和信号处理电路，并通过器件测试和电路仿真进行电路调试和优化。

3. 软件设计：实现系统控制和数据处理、存储等功能，包括信号采集、滤波、自适应校准等算法开发。

4. 系统测试：利用实际汽车进行称重测试，比对测试数据和理论值，验证系统的可靠性和精度。

四、预期成果和创新点本设计预期将设计出一种基于MSC1210的智能汽车称重系统，其具有高精度、高可靠性、智能化等特点。

设计通过对系统的硬件和软件优化，提高系统的稳定性和信号处理能力，实现对汽车的快速、准确、数字化的称重操作。

本设计的创新点在于使用数字化信号处理技术实现高精度的汽车称重，提高了称重过程的自动化和数字化水平，具有广阔的应用前景和市场潜力。

一种高精度通用的数据采集系统的设计与实现王芳;殷留留;李宇琛;孙昊;韩森;李春杰;韩凯;王全召【期刊名称】《信息技术》【年(卷),期】2017(000)007【摘要】为了保证激光干涉仪内部的压电陶瓷驱动器(PZT)能够精准地工作,PZT 的驱动电路系统的有效位数必须达到12位.文中介绍了一种基于ADS1255的高精度通用的数据采集系统.如何使用高精度的ADS1255模数转换芯片,文中给出了硬件和软件设计方法并作了详细的说明.该设计以TI公司的24位∑-△型模数转换芯片ADS1255和16位数模转换芯片AD5062为核心,以STC公司的STC89C58RD+为控制器,采用串口通信的方式将ADS1255采集到的数据进行输出并保存.最后再通过MATLAB编程对得到的数据进行分析处理,由数据结果可得到电路系统的有效位数为13位并同时验证了数据采集系统的准确性[1-2].%To ensure the laser interferometer inside PZT can work accurately,effective bit number of PZT drive circuit system must reach 12.This paper introduces a high precision universal data acquisition system based on ADS1255.How to use this high-performance analog-to-digital converter,this paper presents the hardware and software design methods and a detailed description is made.The design takes 24-bit ∑-△ analog-to-digital converter ADS1255 and 16-bit digital-to-analog converter AD5062 of TI as the core,takes STC51 as controller,and which outputs and saves the data using serial communication mode.Finally,through the MATLAB programming,it analyzes and processes the data obtained.By processing the data,theeffective bit number of AD5062 can reach 13.And also to verify the accuracy of the data acquisition system.【总页数】4页(P28-31)【作者】王芳;殷留留;李宇琛;孙昊;韩森;李春杰;韩凯;王全召【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;苏州慧利仪器有限责任公司,江苏苏州215123;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;苏州慧利仪器有限责任公司,江苏苏州215123;苏州慧利仪器有限责任公司,江苏苏州215123;苏州科技大学,江苏苏州215009;苏州慧利仪器有限责任公司,江苏苏州215123;长春理工大学,长春130022;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;苏州慧利仪器有限责任公司,江苏苏州215123;中国科学技术大学苏州研究院,江苏苏州215123;苏州慧利仪器有限责任公司,江苏苏州215123;苏州维纳仪器有限责任公司,江苏苏州215123【正文语种】中文【中图分类】TN79【相关文献】1.一种高精度地震勘探数据采集系统的设计与实现 [J], 孙娴;罗桂娥2.一种通用多协议数据采集系统的设计与实现 [J], 刘禄恒3.一种高精度数据采集系统的电路设计与实现 [J], 潘理刚4.基于高精度定位的通用型GIS数据采集系统的设计与实现 [J], 吴斌晖5.基于高精度定位的通用型GIS数据采集系统的设计与实现 [J], 吴斌晖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。