基于虚拟技术的高精度称重系统设计

网络化动态称重仪的设计的开题报告一、选题背景及意义随着现代物流业的不断发展，对于货物重量的准确测量也变得非常重要。

动态称重仪作为物流行业中重要的测量工具，不仅可以减少测量误差，还能提高生产效率。

传统的动态称重仪采用机械式测量原理，但是这种称重方法存在一些不足，如精度不高、易损坏等问题。

随着计算机技术的飞速发展，网络化动态称重仪成为一个更加高效、稳定的测量方案。

因此，我打算设计并制造一台网络化动态称重仪，既能满足现代物流业的需求，又可以提高测量精度和工作效率。

二、研究内容和研究方法1.研究内容：（1）网络化动态称重仪的基本构造和工作原理；（2）网络化动态称重仪的硬件设计，包括传输设备、控制器、力传感器等部分的设计；（3）网络化动态称重仪的软件系统设计，包括微处理器系统、数据采集与处理、通信协议等部分的设计。

2.研究方法（1）文献综述：阅读相关文献，了解现有网络化动态称重仪的设计方案和实现过程。

（2）硬件设计：根据文献综述和实验需求，设计网络化动态称重仪的硬件系统，包括传输设备、控制器、力传感器等部分的选型和组装。

（3）软件设计：根据硬件系统和实验需求，设计网络化动态称重仪的软件系统，包括微处理器系统、数据采集与处理、通信协议等部分的编程和测试。

三、研究计划本研究计划为期一年，具体如下：1.前期准备（2个月）：（1）查阅相关文献，了解网络化动态称重仪的基本原理和设计方案。

（2）选购硬件设备和材料（包括传输设备、控制器、力传感器、数据采集器等）。

2.硬件设计（4个月）：（1）硬件系统分析和选型：分析不同传感器、控制器等的工作原理和性能，选取合适的硬件进行组装。

（2）硬件系统设计：按照选型结果进行硬件系统设计，包括传输设备、控制器、力传感器等部分。

3.软件设计（4个月）：（1）软件系统分析和编程：设计微处理器系统、数据采集与处理、通信协议等部分的编程和测试。

（2）系统集成测试：将硬件系统和软件系统进行集成测试，保证系统的正常运行并优化系统的性能。

智能称重系统设计高伟朋（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：梁芳[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 ofMicrocontrollerGao Weipeng（Grade12,Class4,Major of Electronic Information Engineering,School of Physics and Electronic Information Engineering,Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi）Tutor: Liang Fang[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。

基于单片机的电子秤系统设计专业：电子信息工程班级：XXX 姓名：XXX 指导教师：XXX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息息相关。

电子称主要以单片机作为中心控制单元，通过称重传感器进行模数转换单元，在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。

电子称不但计量准确、快速方便，更重要的自动称重、数字显示，对人们生活的影响越来越大，广受欢迎。

本系统的设计主要从硬件电路设计，软件编程调试，实物焊接调试三部分进行详细阐述。

硬件电路主要是基于单片机AT89S52为核心的控制单元实现数据的处理，采用压力传感器对数据进行采集，电子秤专用24位AD转换芯片HX711对传感器采集到的模拟量进行AD转换，转换后的数据送到单片机进行处理显示，数据显示由LCD1602液晶实现，液晶显示效果稳定无闪烁。

关键词AT89S52单片机；电子秤；压力传感器；HX711Wireless temperature detecting system design Based on MCUProfession: Electronic and Information Engineering Class:Name : Instructor :Abstract With Intelligent electronic scale is the detection and conversion technology, computer technology, information processing, digital technology, an integrated modern technology of new weighing equipment.Ectronic scale takes SCM as its central controling unit,and achieves AD transform through weighting transducer,then adds keybord,display circuit and powerful softerwear. It is not only accurate,swift,and convenient, but also makes an important effect to people’s life by its automatic weightment and digital display, so it becomes more and more popular.The design of this system gives its eleboration from 3 parts: Hardwear circuit design,softwear programme debugging and entity weld debugging.Hardwear circuit reaches data processing by the controling unit which based on AT89S52，and gathers data by weighting transducer,then makes AD transform by HX711 to the data gathered, and the transformed data then transferred to AT89S52 for display prosessing, at last LCD1602 would show it out steadily without twinklingKeywords：MCU, AT89S52 SCMC；Electrnoic Scale；Load sensor; HX711目录引言 (1)第一章概述 (2)1.1 课题背景与研究意义 (2)1.2 系统设计要求 (3)1.3 系统设计方案 (3)1.4 电子秤的主要组成 (5)1.4.1电子秤的基本结构 (5)1.4.2电子秤的工作原理 (5)1.4.3电子秤的计量性能 (5)第二章系统硬件设计 (7)2.1系统元器件选型及参数介绍 (7)2.1.1系统单片机选型 (7)2.1.2系统称重传感器选型 (8)2.1.3系统AD转换芯片选择 (10)2.1.4系统显示器选择 (11)2.1.5系统时钟芯片选择 (12)2.2系统硬件电路设计 (13)2.2.1系统电源电路设计 (13)2.2.2系统单片机主控电路设计 (14)2.2.3系统显示部分电路设计 (15)2.2.4系统超重报警指示电路设计 (15)2.2.5系统按键输入电路设计 (16)2.3系统硬件电路的绘制与PCB线路板制作 (17)2.3.1Protell 99 SE软件介绍 (17)2.3.2系统原理图绘制与PCB印刷线路板制作 (18)第三章系统软件设计 (21)3.1系统软件编程环境介绍 (21)3.2系统主程序流程图 (21)3.3系统显示部分流程图 (22)3.4系统按键调整部分流程图 (22)第四章系统的制作、安装与调试 (23)4.1电路的绘制与PCB板的制作 (23)4.2 系统的调试 (23)4.3 系统实物制作效果图 (24)第五章总结与体会 (26)5.1 总结 (26)5.2 体会 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录一程序代码 (29)附录二实物效果图 (33)引言称重技术自古以来就被人们所重视，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。

基于单片机的传输带动态称重系统设计摘要基于单片机的传输带动态称重系统设计摘要随着传感器技术、电子技术和微机技术的崛起，动态称重技术得到了迅速发展。

动态称重系统在数字化，智能化等方面有长足的进步，称重系统的研究与开发也进入了一个崭新的阶段。

传输带动态称重系统是对传输带上的散状固体物料或粉料进行连续称量的系统，在电力、化工、煤炭、粮食等行业都有较广泛的应用，市场需求巨大。

但是，我国自行研制的相关产品普遍功能单一，精度不高。

所以改善现有称重装置、开发研究功能齐全的动态称重系统是势在必行的。

设计了一套基于单片机的传输带动态称重系统，很好的解决了上述问题。

首先对硬件电路所需的器件进行介绍。

说明系统所应用的称架和传感器的类型。

选择系统所用微处理器，模数转换器等。

具体提出了系统硬件和软件的设计方法，给出了数据处理算法和其编程的设计。

系统使用24位精度模/数转换芯片AD7730转换称重传感器信号，保证了数据转换的高精度。

经过实验证明，该系统能够有效提高动态称重系统的计量精度，误差在0.2%以内。

并且系统功能完善，实现了计量数据的实时监控显示和保存打印，系统扩展了现场总线接口，很好的满足了工业自动化和管理现代化的需求。

关键词：动态称重传输带 AD7730 现场总线；AbstractWith the development of technology of sensor ,electronic and computer ,the dynamic weighing technology is developing rapidly .Weighing system made significant progress in the digital and intelligent ,the research of Weighing system has entered a new phase .Belted dynamic weight equipment is designed for continuous weighing the bulk solids or powders on conveyor belt .And it is widely used in the fields of electricity ,chemical ,coal and food .However ,our related products generally with single function and low precision .Therefore ,the improvement of existing weighing devices ,research and development functional dynamic weighing system is imperative.This paper designs a belted dynamic weighing system based on SCM ,which is a good solution to this problem .In this paper ,the overall structure of the weighing system is present first ,and detailed analysis of the system model and working principle .It analyzes the cause of dynamic measurement errors ,and builds a mathematical model for dynamic measurement errors of single-idler electronic belt conveyor scale .According to the model ,the proposed approach use algorithm to correct errors .Solved the problem of low dynamic measurement accuracy .Then the design of system hardware and software is present .And data processing algorithms and their programming design .System uses 24-bit precision A/D converter AD7730 convert the weighing signal to ensure high-precision measurement results .The result has shown the measurement errors are effectively reduced ,and the measurement accuracy can up to 0.2%.The system presented in this paper is characterized by high precision ,good stability and achieved the functions of real time monitoring and data preservation .And with the Profibus interface ,this system was well positioned to meet the requirements of industrial automation and management modernization.Key words：Dynamic weighing Transmission belt AD7730 Profibus目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1绪论 (1)1.1背景及意义 (1)1.1.1背景 (1)1.1.2意义 (1)1.2国内外发展现状 (2)1.2.1国内外称重技术发展现状 (2)1.2.2国内外称重技术发展趋势 (3)1.3主要工作及论文结构 (5)2系统整体设计 (6)2.1系统结构概述 (6)2.2动态称重计量原理 (7)2.3小结 (8)3系统器件简介 (9)3.1称架和传感器 (9)3.1.1称架介绍 (9)3.1.2称重传感器介绍与选择 (10)3.1.2.1称重传感器的分类 (10)3.1.2.2称重传感器的选择 (11)3.1.3测速传感器介绍与选择 (13)3.1.3.1测速传感器分类 (13)3.1.3.2测速传感器选择 (15)3.2 小结 (15)4系统硬件设计 (17)4.1系统硬件概述 (17)4.2系统微处理器 (17)4.2.1功能特性描述 (17)4.2.2引脚功能描述 (18)4.3系统模数转换器 (19)4.3.1 AD7730的工作原理 (20)4.3.2 AD7730内部结构 (20)4.3.3 AD7730与单片机的接口设计 (21)4.4数据采集电路通信接口设计 (22)4.4.1串口通信 (22)4.4.2 RS-232C标准 (23)4.4.3 MAX232芯片简介 (23)4.4.4串口通信接口电路设计 (23)4.5程序下载线连接 (24)4.6传感器接口设计 (25)4.7 PROFIBUS-DP接口扩展 (26)4.8小结 (27)5单片机软件设计 (28)5.1Keil C51介绍 (28)5.2单片机系统软件设计 (28)5.3主程序模块流程框图 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (34)1 绪论1.1背景及意义1.1.1背景对物料重量的动态称重在工业生产和流通贸易中占据重要地位，其中动态称重计量工具是不可缺少的计量工具。

河南工程学院论文版权使用授权书本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以与提供本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。

论文作者签名：年月日河南工程学院毕业设计原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。

对本论文所涉与的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。

论文作者签名：年月日河南工程学院毕业设计任务书题目数字电子秤的设计与实现专业电气工程与其自动化学号 2 姓名李东盼主要内容：电子秤以单片机为信息处理核心，外围电路主要有电源模块、信号采集模块、信号放大积分模块、数据存储模块、电压报警模块等部分组成。

电源电路为系统提供+5V直流稳压电源。

当被称重物体放于秤盘（压力传感器）上时，传感器产生与被测物体相对应的电压信号，信号经放大电路放大，积分电路初步数字化之后单片机接收，单片机再进行数字滤波、处理输出给LCD，显示被秤物体的质量，完成称重功能。

通过键盘可以输入单价，单片机可以根据重量自行运算出总金额。

基本要求：1．最大称重为10kg，精度为5g；2．具有清零、去皮重、过量程报警功能；3．能够显示价格、金额、质量。

主要参考资料：［1］许晓彤.基于单片机的电子秤设计[J].自动化计量仪器,2012(07):69-72.［2］张寅.一种基于单片机的电子秤模型实现[J].华中科技大学学报,2009(05):65-70.［3］杨青锋,王辉.影响称重传感器产品质量的关键环节[J].称重知识,2012(17):38-42.［4］钱刘宸.轻松学习单片机[J].西北工业大学学报,2013(02):86-87.完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日目录摘要 ......................................................................................................................................................................... ABSTRACT. (I)1 绪论 02 设计思路 (2)2.1 设计要求 (2)2.2设计方案的确定 (2)2.3电子秤的主要组成 (4)2.3.1 电子秤的基本结构 (5)2.3.2 电子秤的工作原理 (6)2.3.3 电子秤的参数指标 (6)3 元件选择与硬件电路的设计 (7)3.1元件选择 (7)3.1.1 单片机的选择 (7)3.1.2 传感器的选择 (8)3.1.3 A/D转换器的选择 (10)3.1.4 显示器的选择 (10)3.2硬件电路的设计 (11)3.2.1 电源电路 (11)3.2.2 主控电路 (12)3.2.3 显示电路 (14)3.2.4 超重报警电路 (15)3.2.5 按键输入电路 (15)3.2.6 HX711转换电路 (17)3.3硬件电路图与PCB板线路的绘制 (19)3.3.1 Protel99SE软件 (19)3.3.2 原理图与PCB板线路的绘制 (19)4 软件设计 (21)4.1软件编译环境 (21)4.2主程序流程图 (20)4.3按键模块流程图 (21)4.4显示模块流程图 (22)5 实物的焊接与调试 (23)5.1实物的焊接 (23)5.1.1 PCB板制作 (23)5.1.2 实物焊接 (24)5.2 实物的调试 (25)5.3实物效果图 (26)6 结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录I 原理图 (31)附录II 主程序 (32)数字电子秤的设计与实现摘要单片机作为计算机发展的重要分支，信息处理速度不仅快而且处理能力特别强，是现代绝大多数电子产品最重要的核心部分。

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、人性化用在了电子秤重的控制系统中。

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。

本设计以AT８9S５2单片机为主控芯片，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、数据采集和人机交互界面三大部分。

最小系统部分主要包括AＴ８9S52以及复位电路和晶振电路;数据采集部分由稳重传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成,包括仪表放大器INA１22和Ａ/D转换器ＡDC０８0４；人机交互界面为键盘输入、点阵式液晶显示和语音报价,主要使用４＊4矩阵键盘、1602液晶显示模块和电子秤专用语音芯片SＣ10１0B;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，可以设置单价,还具有累加和报价功能。

整个系统结构简单,使用方便,功能齐全，具有一定的开发价值。

关键词:AT８9Ｓ52，称重传感器,A/Ｄ转换器,ＬCD显示器ＡBSTRACTＷiｔh the apｐlication of miｃrｏ-ｅlecｔrｏnics technologｙ,tradｉtion ponderatiｏｎinstrｕｍenｔuｓed in ｍａｒkeｔｈａs bｅen nｏt satisfactiｏn wｉtｈhunｍan reｑuirements alｒｅady. Iｎoｒder to makeｕp for the tradiｔionaｌapparatus shｏrtcoming,we imｐrｏve ｔhe apｐaratuｓ＇s contｒol ｓystem wｉtｈint ｅｌｌｉｇｅnceａｎdａutｏmａｔiｏｎ．This ｓｙsｔem is maiｎｌｙcoｎｔr ｏlｌｅｄby microｃontrｏlｌer，the sectioｎｏf hｅｉght measｕｒeｍenｔａｃcomｐliｓh bｙsupｅrｓonｉc sｅｎｓor, tｈeｓeｃtion oｆweight ｍeaｓurｅme ｎt accompｌisｈby weiｇht sensor anｄA/D traｎｓforｍer, ｔhiｓaｐparaｔus have maｎy charaｃtｅristｉｃsｕch as having more functiｏn, ｃoｎsumｅlｅs ｓeｎｅrgy,sｍａll aｎd movｅeａｓiｌy, low prｉcｅ, meaｓurｅprｅcisely, the spｅed isｑuｉcｋ, aｕtomatic ｗｏｒk without ｐeｏple aｎd so ｏｎ．Thｉs desｉｇｎas ｔhe cｏnｔroｌler chｉｐＡＴ89Ｓ5２SCＭ,realize tｈｅbａsｉｃelectｒonic scale cｏnｔroｌfunctiｏｎ. In the design ｏｆtｈｅsyｓte ｍ, in oｒder to better ｔhe modular ｄｅsiｇnｍethod,ｔｈｅｄesigｎoｆth ｅｓtep each uniｔfunctｉoｎmｏdｕle，the ｓyｓtem＇s harｄwａre pａrts ca ｎｂe diviｄｅｄｉnｔo tｈe smａlｌest systｅm, ｄaｔa acqｕisｉtioｎand man-mａchｉｎeｉｎterfａcｅof ｔｈreｅ.Ｍiｎimumｓystｅm mainly includｉng ｐａrt ａｎd ｒesｅt ｃｉrｃｕiｔAT8９S52 crystａl vibration circuit; Dａta aｃqｕisition ｉnｐarｔby the ｓteady senｓors, ｓiｇnａl pｒｏｃessiｎg and level ｂe ｆｏｒe A/D converｓiｏn parｔs，inｃludiｎg inｓtrｕmentａtｉon ampｌｉfier INA１2２and A/D coｎverteｒＡＤＣ0８04; The man－macｈine interfacｅｆor ｋeyboａｒd ｉnput,Doｔ-matriｘLCD diｓplａy ａnd voiｃe ｏffｅr，ｔｈe mａｉｎusｅ4*４matrｉx keyboard, 1６０2 LＣD mｏdｕｌe and eleｃｔｒonｉｃsｃal ｅs ｓpeciaｌｖｏｉce ｃhip ＳＣ1010B; Appｌicatｉｏｎsｏftware of singlｅchip microcomputｅｒC programming language，reａlｉｚe ｔhe desｉgn oｆall conｔrol funcｔion. Thｅｅlｅctｒonic ｓｃalｅs ｃａｎrｅaｌizｅthe ｂasiｃweig ｈing fｕnction, can sｅt the pｒicｅ,Ａlso has ｔheａｃcumulation aｎｄoffｅr functｉoｎ．Tｈe ｗhole syｓtem structure is siｍple,easy tｏｕsｅ，the fｕnｃtiｏn is all ｒｅady,ｈas ｓome of thｅdevelopment valuｅ．KEＹＷORDＳ:AＴ89S5２，pｏndｅratiｏn –sｅnsor，A/D convｅｒter,LＣDDisplay目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 称重技术和衡器的发展 (1)1.2 电子秤的组成 (1)1.2.1 电子秤的基本结构 (1)1.2.2 电子秤的工作原理 (2)1.2.3 电子秤的计量性能 (2)1.3 设计思路 (3)2 系统方案论证与选型 (4)2.1 测量部分 (4)2.2 放大部分 (5)2.3 A/D转换部分 (6)2.4 控制器部分 (7)2.5 显示部分 (8)2.6 键盘部分 (11)2.7 语音部分 (12)3 硬件电路设计 (13)3.1 AT89S52的最小系统电路 (13)3.1.1、单片机芯片AT89S52介绍： (13)3.1.2、单片机管脚说明： (13)3.1.3、AT89S52的最小系统电路构成： (15)3.2数据采集电路 (16)3.2.1测量电路及放大电路 (16)3.2.2 A/D转换电路 (17)3.3显示电路 (19)3.4语音电路 (20)4 系统软件设计 (22)4.1主程序流程图 (23)4.2 A/D转换子程序流程图 (24)4.3键盘扫描子程序流程图 (26)4.4显示子程序流程图 (28)5 总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1 (34)附录2 (47)1 绪论１.１称重技术和衡器的发展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。

基于单片机的电子秤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。

轨道衡智能称重系统方案轨道衡智能称重系统是一种用于实时监测和记录物体重量的装置，广泛应用于工业生产线、物流仓储、运输车辆和火车等领域。

它采用了先进的传感技术，可以准确地测量物体的质量，并将数据传输给计算机或其他集成系统进行处理和分析。

本文将详细介绍轨道衡智能称重系统的方案及其工作原理。

一、方案描述1.称重传感器：安装在轨道衡下的传感器用于测量物体的重量，可以是压力传感器、电子称重传感器或称为负荷传感器。

2.数据采集单元：用于收集来自称重传感器的数据，并将其转换为数字信号，以便传输给计算机或其他集成系统。

3.控制单元：负责系统的整体控制和数据处理，可以连接到计算机或其他外部设备。

4.人机界面：通过触摸屏、显示器等方式，提供给用户显示和交互的界面。

5.通信模块：用于系统与计算机或其他设备之间的数据传输和通信。

6.轨道衡结构：包括支架、轨道和轮子等部分，用于支持和运输待称量物体。

二、工作原理1.称重传感器安装在轨道衡结构下方，当物体通过时，承受物体的重量产生变化。

2.称重传感器将通过变形或压力变化等方式感知物体的重量，并将其转换为电信号传输给数据采集单元。

3.数据采集单元将收集到的电信号转换为数字信号，并进行放大、滤波和去噪等处理。

4.控制单元接收来自数据采集单元的数据，根据预设的算法和参数对数据进行处理和分析，得出物体的实时重量。

5.控制单元将测量的重量数据通过通信模块传输给计算机或其他集成系统，以备进一步处理和记录。

6.人机界面通过显示器或触摸屏等方式，将测量结果以数字或图形化的方式展示给用户。

7.用户可以通过人机界面对系统进行设置、控制和数据管理，例如调整灵敏度、导出记录数据等。

三、应用场景和优势1.高精度：采用先进的传感技术，可以实现高精度的重量测量，满足不同应用场景的需求。

2.实时监测：可以实时监测物体的重量，及时掌握物体的重量数据，为生产调度和运输管理提供数据支持。

3.自动化操作：系统可以自动进行称重操作，提高生产效率和工作效率，减少人工干预和错误。

地磅智能无人值守称重系统技术方案地磅智能无人值守称重系统是一种先进的物流管理装备，可以实现自动化运作、自动采集数据和自动化处理等一系列操作。

其采用先进的称重技术、智能化运作控制、云端实时监控等关键技术来实现无人值守称重和数据自动化处理的目标，主要应用于各种物流和仓储行业中，具有广阔的市场前景和应用空间。

一、方案概述地磅智能无人值守称重系统是一种全自动化运作、数据自动化采集和处理的系统，主要由称重传感器、称重平台、数据采集器、运作控制器、软件系统等多个组成部分组成。

系统在完成物品称重的同时实现数据采集、运作控制和数据处理等操作，可以取代传统的手动称重方式，大大提高工作效率和数据处理精度。

二、组成部分（一）称重传感器用于测量物体重量的数据采集设备，是地磅智能无人值守称重系统的核心组成部分。

传感器可以将物体的重量转化为电信号，并能够将信号传输到其他设备中进行处理和分析。

为了确保取得精确的称量结果，称重传感器应具备高灵敏度和高精度的特点。

（二）称重平台用于维持称重传感器的工作状态，并提供支撑物体的平台。

称重平台应具有足够的强度和稳定性，以确保物体能够稳固地放置于其上，并不会产生称重误差。

（三）数据采集器用于实现数据采集和数据处理，是地磅智能无人值守称重系统的另一重要组成部分。

数据采集器可以对称重传感器输出的信号进行数字转换，并将数据传输到控制系统中进行分析和处理。

数据采集器应具有高速度、高精度、稳定性强等特点，以确保取得准确的数据结果。

（四）运作控制器用于控制系统的运行状态和实现各种命令的执行，是地磅智能无人值守称重系统中的另一关键组成部分。

运作控制器主要可以控制机器人的起因停止操作、数据存储和处理、通信传输等操作。

（五）软件系统用于协调和控制整个地磅智能无人值守称重系统的操作，是最终实现系统自动运行和数据处理的重要工具。

软件系统主要包括数据处理软件、运作控制软件、通信软件等多个组成部分，可以实现对系统的数据处理、运营监控、故障管理、系统调试等操作。

学号：毕业设计GRADUATE THESIS论文题目：基于51单片机的电子秤的设计学生姓名：专业班级：学院：指导教师：年月日第一章功能说明本设计系统以单片机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，分步设计了各个单元功能模块。

系统的硬件部分包括最小系统部分、数据采集部分、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；数据采集部分由称重传感器，信号的前期处理和A/D 转换部分组成，包括运算放大器AD620和A/D转换器ICL7135；人机界面部分为键盘输入，四位LED数码显示器，可以直观的显示重量的具体数字以及方便的输入数据，使用方便；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。

系统的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。

本系统设计结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。

称重传感器原理即由非电量（质量或重量）转换成电量的转换元件，它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。

按照称重传感器的结构型式不同，可以分直接位移传感器（电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等）和应变传感器（电阻应变式、声表面谐振式）或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。

对称重传感器的基本要求是：输出电量与输入重量保持单值对应，并有良好的线性关系；有较高的灵敏度；对被称物体的状态的影响要小；能在较差的工作条件下工作；有较好的频响特性；稳定可靠。

传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。

18 | 电子制作 2017年6月1�系统设计及原理当被测物体放在秤盘上时，在重力作用下将压力传送给称重传感器，该传感器的桥式电阻因受力而发生形变，其阻值随之发生变化，导致电桥失衡输出信号，经过信号调理电路形成稳定的、与质量成比例的差分电压信号，通过A/D 转换器HX710A 将模拟电压信号转换为高精度的数字信号，经过单片机相应处理后在LED 上显示当前物体的重量。

根据实际需求系统配置了键盘、串口转换及声光报警等模块，系统结构如图1所示。

图1 系统框图本文设计的电子秤内分度为1g，最大称重为15kg，分度数为15000，因此A/D 转换芯片的位数至少为14（214=16384>15000）。

考虑到设计精度要求及噪声等因素的影响，一般要求A/D 转换精度为设计要求的10倍以上[5]，所以A/D 转换器至少为18位（218=262144>15000×10）。

本设计采用了一款具有海芯科技集成电路专利技术，专为高精度电子秤设计的24位A/D 转换芯片HX710A。

由于采用串行设计，只需2个I/O 口即可实现所有控制功能。

与同类型的芯片相比，该芯片具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强、成本低等优点，保障系统的可靠性。

输入低噪声放大器的增益为128，当参考电压为5V 时，对应的满额度差分输入信号幅值为±20mV。

芯片内集成时钟振荡器和温度传感器，系统温度可直接读出用于温度补偿。

同时具备上电自动复位功能，简化了初始化过程。

在传感器输出信号与A/D 转换之间增加滤波电路，提高系统抗干扰能力。

单片机P2�2管脚为A/D 发送数据提供时钟信号，转换后的串行数据通过P1�5管脚传输到单片机，电路如图2所示。

图2 HX710A 转换电路www�ele169�com | 19电子电路设计与方案■2�2 称重传感器为满足设计要求及电子秤行业标准，称重传感器选用深圳尔达盛传感科技公司专为电子秤或工业过程测力控制而设计的CL611，该传感器额定载荷为2～15kg，灵敏度1�0±10%(mV/V)，非线性、滞后及重复度均为0�05%F�S，零点温度影响0�2%F�S/10℃，灵敏度温度影响0�3%F�S/10℃，安全过载范围150%F�S [1]，同时具备零位及满度温度补偿、长期稳定性好，符合设计要求。

《车载动态称重系统的研究与设计》篇一一、引言随着交通运输的快速发展，道路安全与运输效率的问题日益受到重视。

其中，车载动态称重系统作为一种关键的检测设备，对于车辆超载、超限的监控和管理起到了重要作用。

本文旨在研究并设计一款高效、准确的车载动态称重系统，以提高交通运输的安全性和效率。

二、研究背景及意义车载动态称重系统（WIM，Weight In Motion）是一种用于实时监测车辆载重的设备。

在国内外交通运输中，由于超载、超限运输导致的安全事故频发，因此，对于车辆载重的精确监控变得尤为重要。

车载动态称重系统的研究与设计不仅可以有效预防因超载而引发的交通事故，还能提高道路的使用寿命，降低维护成本。

此外，它还能为物流企业提供实时载重数据，帮助企业合理调度车辆，提高运输效率。

三、系统需求分析1. 功能性需求：系统应能准确、快速地测量车辆载重，并具备数据记录、存储和传输功能。

2. 性能需求：系统应具备较高的稳定性和可靠性，以适应各种复杂的道路环境和气候条件。

3. 用户需求：系统应操作简便，界面友好，能满足不同用户的操作习惯和需求。

四、系统设计1. 硬件设计：（1）传感器部分：采用高精度压力传感器，安装在道路表面下方，以实时检测车辆经过时产生的压力变化。

（2）数据采集与处理部分：通过微处理器和相关的电子设备采集和初步处理传感器所接收的数据。

（3）通讯接口部分：用于与上位机进行数据传输和交互。

2. 软件设计：（1）数据采集与处理模块：负责从传感器中获取原始数据并进行初步处理。

（2）数据存储与传输模块：将处理后的数据存储到本地数据库或通过网络传输到上位机。

（3）用户界面模块：提供友好的用户界面，方便用户进行操作和查看数据。

五、关键技术及实现方法1. 高精度称重技术：采用先进的信号处理技术和算法，提高称重的准确性和稳定性。

2. 数据传输技术：利用现代通讯技术，实现数据的实时传输和远程监控。

3. 系统校准与维护：定期对系统进行校准和维护，确保其长期稳定运行。

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河南机电高等专科学校毕业设计论文论文题目：基于PLC的电子称重及定量包装控制系统设计系部自动控制系专业生产过程自动化班级学生姓名学号指导教师2011年05月21日- 1 -word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。

摘要在现代化很多产品生产中包装量的准确度是产品的重要质量指标之一，它直接影响生产厂家的经济效益和消费者的利益。

由于机械城有灵敏度低、存在接卸死区、精确度差、控制动作慢的缺点所造成的机械误差比较大。

随着机械自动化水平的不断提高，自动控制技术在定量包装生产中应用越来越多，在粮食、化肥、饲料和轻工业等行业中都有广泛应用。

称量包装技术的发展大致经历了手工称重、继电器控制、称重仪表控制、PLC控制等几个阶段。

相对于传统的称重仪表控制，应用PLC和触摸屏组成的控制系统便于将开关设置，复位操作以及设定和修改系统参数功能有机的结合，提高机器速度和精度。

本文主要介绍了PLC在称重式自动定量包装机系统中的应用，控制系统采用SIMATIC S7-200PLC和文本显示器构成，通过PLC对称重过程和包装过程进行控制。

论述了包装机的系统组成及工作原理，并对控制系统的软、硬件设计进行了详细的分析。

关键词：电子称重、封装、PLC、灵敏度、精度- 1 -AbstractIn modern many products production in the accuracy of packaging quantity of the product quality index, it is one of important directly influences the economic benefits of producers and consumers' interests.Due to mechanical city have sensitivity low, existing dead zone, to receive and unload bad, the control precision of slow caused by mechanical error shortcoming is larger.With the continuous improvement of the mechanical automation level, automatic control technology in quantitative packaging production more and more application in food, chemical fertilizer, feed and light industries have widely used.Weighing packaging technology development roughly experienced manual weighing, relay control, weighing instrument control, PLC control and so on several stages. Compared with the traditional weighing instrumentation control, application of PLC and touch screen control system facilitate will switch Settings, reset operation and setting and modify system parameter function organic union, enhance machine speed and precision.This article mainly introduced the PLC in weighing type automatically quantitative packaging machine system, the application of SIMATIC control system adopts s7-200 PLC and text display constitute, through PLC in weighing process and packaging process control. Discusses the packaging machine system composition and working principle of the control system, and the hardware and software design were analyzed in detail.Key words: electronic weighing、packaging、PLC、sensitivity and accuracy目录第1章绪论 (1)1.1 定量包装秤的市场分析和趋势 (1)1.2国内外有关的研究和发展趋势 (1)1.3 定量包装秤的发展前景 (2)第2章定量包装秤的工作原理及系统结构 (3)2.1 方案选择 (3)2.2 工作原理 (3)2.3 系统的结构与控制要求 (5)第3章定量包装秤的硬件设计 (10)3.1 硬件系统总体设计 (10)3.2 PLC选型及I/0口分配11 (12)3.3 扩展单元 (13)3.4 扩展单元的主要技术特性 (15)第4章定量包装秤的软件设计与调试 (20)4.1 称重信号处理 (21)4.2P L C程序设计 (21)4.3P O P文本画面设计 (25)4.4 软件提高精度的方案 (25)第5章总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)第1章绪论1.1 定量包装秤的市场分析和趋势中国加入WTO后，市场经济得到飞速发展，粮油、食品、化工药品等行业都得到飞速的发展。

《车载动态称重系统的研究与设计》篇一一、引言随着物流运输行业的快速发展，对车辆称重技术的需求越来越迫切。

车载动态称重系统作为现代物流中的关键技术，能够在车辆运行过程中实时、准确地获取货物重量信息，对保障交通安全、提升运输效率、防止超载超限等具有重要意义。

本文旨在研究并设计一款高效、稳定的车载动态称重系统。

二、系统需求分析1. 功能性需求- 实时称重：系统需在车辆行驶过程中实时获取货物重量信息。

- 稳定性：系统需在各种路况和速度下保持稳定的称重性能。

- 安全性：系统应具备高可靠性，确保数据准确无误。

2. 非功能性需求- 用户界面友好：提供简洁易用的操作界面，方便用户使用和维护。

- 响应速度快：系统响应时间应尽量缩短，提高工作效率。

- 兼容性：系统应具备较好的兼容性，可与多种车型和称重设备配合使用。

三、系统设计1. 硬件设计- 传感器设计：采用高精度压力传感器，实时采集车辆压力数据。

- 数据采集器：将传感器数据转换为数字信号，进行初步处理和存储。

- 数据传输模块：负责将处理后的数据传输至后台服务器或显示终端。

2. 软件设计- 数据处理算法：采用先进的信号处理算法，对传感器数据进行去噪、滤波等处理，提高称重精度。

- 人机交互界面：设计直观的操作界面，便于用户进行操作和查看数据。

- 数据通信协议：制定统一的通信协议，确保数据传输的稳定性和安全性。

四、关键技术分析1. 传感器技术：选用高精度、高稳定性的压力传感器，确保称重数据的准确性。

2. 数据处理技术：采用数字信号处理技术，对传感器数据进行处理和分析，去除干扰信号，提高信噪比。

3. 数据传输技术：采用无线传输技术，确保数据传输的实时性和稳定性。

同时，采用加密技术保障数据传输的安全性。

五、系统实现与测试1. 系统实现- 根据设计需求，完成硬件和软件的研发和制作。

- 将硬件和软件进行集成，形成完整的车载动态称重系统。

2. 系统测试- 功能性测试：对系统的各项功能进行测试，确保系统能够正常工作。