简易电子称制作
简
易
电
子
称
制
作
指导老师：邓柳
李德民
小组成员：汤勇
杨成
黄山军
简介：
系统以STC12C5A60S2单片机为控制核心，通过电阻应变片桥式传感器进行压力到电压之间的转换，所得差模信号经仪表放大器INA128放大后，再经过op07二次放大，输出去信号送入含有10位AD转换精度的单片机，最终实现了电压与重量之间的转换关系，测量结果送液晶显示器LCD--1602显示。
In STC12C5A60S2 single-chip microcomputer control system for the core, the resistance strain gauge bridge type sensor for pressure to the voltage conversion between, income differential mode signal instrumentation amplifier amplification by INA128, then after op07 secondary amplifier, output to signal into contains 10 AD transform precision of the single chip, and finally achieve the voltage and the weight of the relationship between the conversion, the measured results to send LCD LCD--1602 display.
关键词：STC12C5A60S2 仪表放大器op07 电阻应变片桥式传感器
目录
1作品简介………………………………………………
1.1设计目标…………………………………
2方案论证………………………………….……….
2.1 理论分析…………………………………
2.2 方案设计论证……………………………
2.2.1惠斯登电桥模块……………………
2.2.2放大模块……….. …………
2.2.3模数转换模块………………………….. 3系统实现……………………………………………
3.1 硬件电路的设计…………………………..
3.1.1 系统框图……………………………
3.1.2 单元电路的设计……………………
3.2 软件的设计…………………………….…
3.2.1 流程图………………………………4调试与性能分析……………………………………5总结…………………………………………………6附录……………………………………………….. 1作品简介
1.1设计要求
测量5KG以内重物，精度±1%。
2方案论证
2.1 理论分析
制作电子计量秤主要考虑的问题是如何通过电桥电路将电阻应变片产生的微小变化转换为电压的变化，并且在放大差模信号的同时又能有效的抑制共模信号。为此，可以考虑选择一些共模抑制比比较高的器件，比如：INA118，INA126等等。
为了达到±1﹪的精度，在称重传感器满量程范围内，选择合适的模数转换器尤为重要。本系统若采用十位的模数转换器，则只要选择合适的基准电压，测量时就可以达到很高的精度，十位的模数转换器允许输入的最小电压u i=1/1024×u满量程，取满量程电压u满量程=5V，则u i≈4.88mv，显然精度还比较高。在后续匹配好适当的放大电路完全可以到达要求。
防止电冲击，白噪声，工频干扰或者射频干扰对测量的电压值产生干扰，可以适当添加滤波电路，确保测试数据的准确性
2.2方案设计论证
2.2.1惠斯登电桥模块
电阻应变片原理：将机械变形转换成电阻的变形，通过测量电阻的变化达到测量被测量的目的，应变片具有体积小,价格便宜，精度高、响应频率好等优点。电阻值主要与长度L、横截面积S、电阻率有关。数学表达式由公式可知当电阻应变片在受到力作用时会改变长度L和S，从而改变了电阻值的变化。
惠斯登电桥测量原理：用于对电阻值的测量精度要求很高
的场合，它是一种四臂的直流电桥，其中R1，R2，R3 是设
为固定电 Rx为电阻应变片，R1，R2,R3,Rx组成单臂电桥，
为了方便数据处理和运算，当电阻应变片不受力时取
R1=R2=R3=Rx，根据电桥平衡可知接入放大器的电压差为0，
设电桥激励电压为Vref，则接入放大器一端电压为固定
U2=1/2Vref,另外一端为U1=Vref*R3/(R3+Rx)。通过放大
U1-U2的电压信号处理即可
推出受力重量。
2.2.2放大模块
本模块首级采用仪表放大器INA128，对输入电压进行初级10倍放大，且它很好的抑制了共模信号对电路的影响。
采用双电源供电，将该运放功能充分利用，然后级采用低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路，由于
OP07具有非常低的输入失调电压（对于OP07A 最大为25μV），所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。为了转换精确，我们还是在1脚8和脚接滑动变阻器来调节偏置电压，OP07同时具有输入偏置电流低（OP07A 为±2nA）和开环增益高（对于OP07A为300V/mV）的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
2.2.3模数转换模块
方案一：采用接口简单，分辨率为八位ADC0809模
数转换芯片，该芯片价格便宜，但是测试精
度不能满足要求，故此方案不被采用。
方案二：采用接口简单，分辨率为十二位的AD转换
器（如AD574,ADS774等），使用这些转换
器可以使测试结果更加精确，但是出于对成
本的考虑，上述器件价格昂贵，故不采用。
方案三：采用集成了AD功能的单片机，目前市面上类似的单片机也比较便宜，我们采用内置10位AD的
STC12C5A60S2，不仅简化电路而且也降低成本。
3系统实现
3.1 硬件电路的设计
3.1.1系统框图
衡量称重传感器的一项很重要的指标是它的灵敏度。当传感器满量程5㎏输出时，此时若给5V的电压供电，电桥输出差模信号为5mv。对于如此小的电压信号，要达到AD的采样精度，不仅要做好放大处理，还要注意
噪声等干扰的滤除，最终将结果显示于液晶（LCD1602）上，显示更加的人性化。
3.1.2单元电路设计
（1）感应转换模块
称重传感器的技术参数如下：
（2）仪表放大模块
(3)二级放大模块
该级放大100倍，且R1用以调节偏置电压。
（4）标准参考电压模块
该模块输出送入2.5V送入单片机P1.1口，使单片机内置的AD的采用更加精准。
1-1，先转换P1.1，值位D1：
2.5=（D1*Vcc）/1024;
1_2,再转换P1.0，值为D2：
Vin=(D2*Vcc)/1024;
1_3,上俩式相除：
2.5/Vin=D1/D2;
这样显然采样参考电压就是恒定2.5V，采样精度会大大提高。
整个电路图如下：
简易电子称设计报告
摘要 本简易电子秤由数据采集、控制器和人机交互界面三部分构成。其中数据采集部分由测量电路、差动放大电路与电压采集电路组成；测量电路采用4片电阻应变片组成的全桥电路。差动放大把传感器输出的微弱模拟信号放大275倍，以满足A/D转换器对输入信号电平的要求；A/D转换器把模拟信号转变成数字信号，控制器把数字信号输送到显示电路中去。控制器选用IAP15F2K61S2单片机，用按键来选择、确定功能，最后所有结果由OLED进行显示。 电子秤自带电源，并具有称重、设置单价、金额累计、去皮、超量程报警与语音播报等功能。当电子秤称重围为5.00g~500g。当重量小于50g时，称重误差小于0.5g；重量在50g及以上，称重误差小于1g。整个系统稳定，界面友好，转换精度高，人性化。 关键词：电子秤传感器 A/D 控制器
目录 第1章方案比较论证与选择 (1) 1.1整体设计思路 (1) 1.2数据采集部分 (1) 1.2.1测量电路 (1) 1.2.2放大电路 (2) 1.2.3电压采集电路 (2) 1.3控制器部分 (2) 1.4人机交互界面 (3) 1.4.1按键 (3) 1.4.2显示界面 (3) 1.5系统设计框图 (4) 第2章系统模块电路设计 (4) 2.1数据采集部分 (4) 2.1.1测量电路 (4) 2.1.2放大电路 (5) 2.1.3电压采集电路 (6) 2.2控制器部分 (7) 2.3人机交互界面 (7) 2.3.1按键 (7) 2.3.2显示界面 (7) 2.4其他 (8)
2.4.1系统电源 (8) 2.4.2语音播报部分 (8) 2.4.3固件升级接口 (8) 第3章系统软件设计 (9) 3.1软件设计工具与平台 (9) 3.2软件设计思想 (9) 3.3软件设计流程图 (10) 第4章系统调试与测试 (10) 4.1调试与测试所用仪器 (10) 4.2调试过程 (10) 4.3测试过程 (11) 4.4测试结果 (13) 4.5结果分析 (13) 第5章设计总结 (14) 参考文献 (14) 附录 (15)
基于单片机的语音播报电子秤设计
1 引言 在生活中我们经常需要用秤来测量物体的重量，由于秤在我们日常生活中的应用十分广泛，我们对其的设计要求就需要操作方便、易于识别。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。电子秤向提高精度和降低成本方向发展的趋势引起了对低成本、高性能模拟信号处理器件需求的增加。 1.1 称重技术的发展与成果 电子称的发展过程经历了由简单到复杂、又粗糙到精密、由机械到机电结合再到全电子化、由单一功能到多功能的过程[1]。特别是近30年以来，工艺流程中的现场称重、配料定量称重、以及产品质量的监测等工作，都离不开能输出信号的电子衡器。近年来电子称已愈来愈多地参与到数据的处理和控制过程中。现代称重技术和数据系统已经成为工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可或缺的组成部分。随着称重传感器各项性能的不断突破[2]，为电子称的发展奠定了基础，国外如美国、西欧等一些国家在20世纪60年代就出现了0.1%称量准确度的电子称，并在70年代中期约对75%的机械称进行了机电结合式改造。 我国的衡器在20世纪40年代以前还全是机械式的，40年代开始发展了机电结合式的衡器，50年代开始出现了以称重传感器为主的电子衡器，80年代以来，我国通过自行研究引进消化吸收和技术改造，已由传统的机械式衡器步入集传感器、微电子技术、计算机技术与一体化的电子衡器发展阶段[3]。随着称重传感器技术以及超大规模集成电路和微处理器的进一步发展，电子称重技术及其应用范围将更进一步的发展，并被人们越来越重视。根据近些年来电子称重技术和电子衡器的发展情况及电子衡器市场的需求，电子称的发展动向为：小型化、模块化、智能化、集成化；其技术性能趋向于速率高、准确度高、可靠性高；其应用性趋向综合性、组合性[4]。 1.2 电子秤的组成 1.2.1电子秤的基本结构 电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量（重量）的测量仪器，也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。不管根据什么原理制成的电了秤均由以
电子称设计方案
便携电子称的设计方案 电子秤的应用系统是由硬件和软件所组成。硬件指单片机、扩展的存储器、扩展的输入输出设备等部分；软件是各种工作程序的总称。硬件和软件只有紧密配合、协调一致，才能提高系统的性能价格比。从一开始设计硬件时，就应考虑相应软件的设计方法，而软件设计是根据硬件原理和系统的功能要求进行的。 一、基本要求： 1、电子秤称重范围：0~;重量误差不大于； 2、数码管显示或者液晶显示：所称物体重量 二、特色与创新： 使用单片机为控制核心，大大简化了系统的组成构造，且单片机可拓 展性强，可以很方便的对系统进行拓展和应用。 2、使用键盘输入数据，操作简单，方便。 3、中文液晶显示所称量的物品重量，数量，单价，金额和所有物品的总金额。 4、具有去皮功能。 5、当物品重量超过电子秤量程，即过载情况或者是物品重量小于A/D 转换器所能转换的最小精度，即欠量程的时候，具有超重报警功能。 三、设计原理及设计基本思路： 电子称重技术的基本原理：称重技术的根本任务是测量各种状态下物体重量。实质上是测量被称物体质量，我们知道，质量的测量是物体在重力场下的重力测量获得的，用公式W=mg,w 是物体的重量，g 是在重力场的重力加速度，m 是物体的质量。目前无论是利用杠杆的原理，还是利用弹性元件的弹力与被测物体的重力达到平衡来测量物体的质量，都没有离开两个必须的条件：一是重力场，二是静力平衡。随着现代传感技术的发展，人们已从传统的机械杠杆原理测量物体的质量，发展到现在的电子称重，即用传感器把重力信号转变成电信号，利用电子计算机技术，根据电信号同重力信号的数学模型，间接的求出物体的质量。 系统的基本设计思路：
基于51单片机电子秤设计
摘要 电子秤是日常生活中常用的称重设备，广泛应用于超市、大中型商场、物流配送中心。电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。相比传统的机械式称量工具，电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点，在外形布局、工作原理、结构和材料上都是全新的计量衡器。 微电子技术的发展为电子秤提出了改进的空间。电子秤向着简单、便宜发展，智能化、精确的电子秤成为了人们的追求。本简易电子秤以常见的AT89C51为核心，以电阻应变片采集应变数据，通过HX711放大并进行AD转换供单片机处理，用LCD1602显示所测量的重量，同时本电子秤系统还提供单价设置进行求价格的计算以及去皮功能，通过一些简单低成本的元器件就完成了一个功能齐全的电子秤的制作，将传统电子秤的成本进行了缩减。 关键词：电阻应变片 AT89C51 HX711 电子秤
第一章方案与论证 一、方案类型 （一）方案一 通过单片机为主控芯片，用应变片采集应变数据，通过专用仪表放大器INA128对采集到的信号进行放大，在配上模数转换芯片对放大了的模拟信号转化为数字信号，传入单片机中进行数据处理，找出函数关系并转化关系。通过数字信号转化为重量值显示在LDC1602上，同时通过键盘进行数据输入，输入单价、去皮等功能。通过蜂鸣器和二极管实现超额报警功能。 （二）方案二 以单片机为主控芯片，应变片采集应变数据，将放大和模数转换用HX711芯片来同时进行实现，将模拟量传入主控芯片单片机中进行数据转换，通过函数关系转换为重量显示到LED 上或者LCD1602上，同时通过键盘按键进行数据输入，输入单价、去皮等功能，并通过蜂鸣器进行数据处理。 （三）方案三 运用PLC作为主控制器，PLC运用广泛，它具有接线简单，通用性好，编程简单，使用方便，可连接为控制网络系统，易于安装，便于维护等优点。 二、方案论证与选定 运用51单片机作为主控芯片，AT89C51是一种高效微控制器。它为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。但方案一中，放大和AD转换模块为独立模块，它们的独立设计费事费力且还会存在误差较大的情况。相比于方案一，方案二一HX711作为放大和AD 转换芯片，简化了电路结构。HX711是一款专为高精度电子秤设计的24位AD转换器芯片。与同类型其他芯片相比，该芯片集成了包括文雅电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。精度方面很好的满足了题目中的要求，相比于方案一，方案二根据可行性。 方案三采用PLC作为主控芯片，但其价格昂贵，违背了我们制作电子秤的简单、便捷、便宜的原则，所以我们并没考虑选用PLC作为主控芯片。 综合考虑后，我们决定选择方案二来进行本简易电子秤系统的设计与制作。通过精度、价格、简单程度出发考虑，方案二是最合适的。
数字电子称的设计(完美版)
沈阳航空航天大学 课程设计 （说明书） 数字电子称的设计 班级 学号 学生姓名 指导教师胡乃瑞
沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称电子技术综合课程设计 课程设计题目数字电子称的设计 课程设计的内容及要求： 一、设计说明与技术指标 设计一个一个具有数字显示功能的数字电子称，具体技术要求如下： （1）测量范围0~0.99kg（0~0.99V）1~1.99kg（1~1.99V）。 （2）用3 位数码管显示测量结果。 （3）直流电源输出的微弱信号作为该系统的输入信号。 （4）发挥部分：设计测量量程，进一步扩大测量量程和减小测量误差。 二、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本。 2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 三、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用multisim软件仿真。 2．进行实验数据处理和分析。 四、推荐参考资料 1. 童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础．[M]北京：高等教育出版社，2006年 五、按照要求撰写课程设计报告
成绩评定表： 指导教师签字： 年月日
一．概述 电子秤是日常生活中常用的电子衡器，广泛应用于超市、大中型商场、物流配送中心。电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。相比传统的机械式称量工具，电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点，在外形布局、工作原理、结构和材料上都是全新的计量衡器。目前市场上使用的称量工具，或者是结构复杂，或者运行不可靠，且成本高，精度稳定性不好，调整时间长，易损坏，维修困难，装机容量大，能源消耗大，生产成本高。而且目前市场上电子秤产品的整体水平不高，部分小型企业产品质量差且技术力量薄弱，设备不全，缺乏产品的开发能力，产品质量在低水平徘徊。因此，有针对性地开发出一套有实用价值的电子秤系统，从技术上克服上述诸多缺点，改善电子秤系统在应用中的不足之处，具有现实意义。 从20世纪70年代开始，在世界范围内掀起了一股“电子秤热”，各先进工业国都很重视传感技术和电子秤的研究、开发和生产。传感技术已经成为重要的现代科技领域，电子秤及其系统生产已经成为了重要的新兴行业。我国生产的电子秤产品主要是属于静态衡器电子秤，在计量要求、功能和外形上已经达到了国外同类产品的先进水平，而且在价格上又低于国外的同类产品，具有较好的出口潜力；但动态衡器电子秤，与国外的同类产品还有一定的差距，尤其是在动态稳定性上存在较大的距离，我国进口的电子秤大多数就是这类产品。我国的电子衡量器要想打入国际市场，参与国际竞争。这就要求企业必须以技术为先导、以质量为中心、以管理为基础，努力提高制造技术与制造工艺水平，稳定产品
简易电子琴课程设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 简易电子琴电路的设计仿真与实现 初始条件： 可选元件：集成运算放大器LM324、电阻、电位器、电容若干，直流电源，或自备元器件。 可用仪器：示波器，万用表，直流稳压源，函数发生器 要求完成的主要任务: （1）设计任务 根据要求，完成对简易电子琴电路的仿真设计、装配与调试，鼓励自制稳压电源。 （2）设计要求 ①设计一简易电子琴电路，按下不同琴键即改变RC值，能发出C调的八个基本音阶，采用运算放大 ②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。 ③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系 统功能。 ④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。 ⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。 时间安排： 1、前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。 2、后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 1.模电课设概述 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计目的及意义 (1) 1.3开发环境proteus简介 (1) 2.电路原理 (3) 2.1 RC桥式振荡电路及频率选择 (3) 2.2振荡条件 (4) 3.总体方案设计 (5) 3.1实验电路设计思路 (5) 3.2设计电路图 (6) 3.3实验参数选择 (6) 4.仿真曲线及结果分析 (7) 4.1仿真操作过程及曲线 (7) 4.2仿真结果分析 (14) 5.实物制作及仿真、实物的差异 (15) 5.1实物制作过程和调试过程 (15) 5.2 仿真、实物的差异 (16) 6.心得体会 (17) 7.元件清单 (18) 8.参考文献 (19)
全国大学生电子设计竞赛简易电子秤d题
2016年全国大学生电子设计竞赛 简易电子秤（D题） 高职组 摘要：系统以STC12LE5A60S2单片机为主控器，设计一款一个以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤。该系统包括单片机主控模块、重量传感器模块、语音模块、键盘输入模块、显示模块、电源模块。重量传感器完成被测物体的重量信息采集；独立式按键设定被测物的单价；采用直流稳压输出电源5V和3V为系统提供工作电源。系统制作成本较低、工作性能稳定，能很好达到设计要求。 关键词：HX711、WTV020-SD语音模块。 目录 1设计任务与要求 (1) 1.1设计任务 (1) 1.2技术指标 (1) 1.3题目评析 (1) 2方案比较与选择 (1) 2.1 单片机模块选择 (1) 2.2 压力传感器选择................................................... 错误!未定义书签。 2.3 PCA和AD转换模块的选取............................... 错误!未定义书签。 2.4 语音模块选择....................................................... 错误!未定义书签。 2.5 输入按键模块选择............................................... 错误!未定义书签。
2.6 电源模块选择....................................................... 错误!未定义书签。 2.7 显示模块选择....................................................... 错误!未定义书签。 3 电路系统与系统设计...................................................... 错误!未定义书签。 3.1 系统总体设计....................................................... 错误!未定义书签。 3.2 单片机最小系统设计........................................... 错误!未定义书签。 3.3 压力传感器模块设计........................................... 错误!未定义书签。 3.4 语言模块设计....................................................... 错误!未定义书签。 3.5 输入按键模块设计................................................................................ 3.6 电源模块设计....................................................... 错误!未定义书签。 3.7 显示模块设计....................................................... 错误!未定义书签。 3.8 程序设计............................................................... 错误!未定义书签。4系统测试........................................................................... 错误!未定义书签。5总结................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献.............................................................................. 错误!未定义书签。附录Ⅰ系统原理图.......................................................... 错误!未定义书签。
电子秤的设计与制作
《基于Lab View的电子秤设计》 课设报告书 学院：机电学院 学号： 姓名： 同组人： 指导老师： 提交日期：2017 年 6 月12 日
目录 一、概述 (1) 二、功能需求分析 (1) 三、系统设计 (1) 四、技术实现 (12) 五、课程设计问题及解决方法 (13) 六、心得体会 (13)
一、概述 电阻应变片是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化。可直接作为测量传感元件，将电阻应变片接成电桥形式，当钢梁受到外力产生形变时，电桥内各电阻值将发生变化，产生相应的不平衡输出。 本次课程设计的目的，是掌握传感器的组成和基本原理、基本概念和分析方法、并具备构造、调试和工程设计传感器的能力。了解labview软件的使用方法，并利用软件构建信号分析程序和前面板。 二、功能需求分析 （1）量程0～1.5Kg，应变式传感器的结构设计； （2）电路设计，差分放大电路； （3）程序设计，包括信号处理程序和前面板。 三、系统设计 其电路构成主要有测量电路，差动放大电路。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，广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。而差动放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大，以满足NI数据采集卡的输入要求，将信号输入进电脑进行进一步分析。 原理流程图如下： 1、测量电路 电阻应变式传感器简称电阻应变计。当将电阻应变计用特殊胶剂粘在被测构件的表面上时，则敏感元件将随构件一起变形，其电阻值也随之变化，而电阻的变化与构件的变形保持一定的线性关系，进而通过相应的二次仪表系统即可测得构件的变形。通过应变计在构件上的不同粘贴方式及电路的不同联接，即可测得重力、变形、扭矩等机械参数
钰恒JADEVERJWE(I)电子秤简体说明书
目录 1. 引言 (1) 2. 注意事项 (1) 3.使用前准备 3-1 拆封及检查………………………………………………………………………….. 3-2 配件安装…………………………………………………………………………….. 3-3 调平电子天平………………………………………………………………………..1 1 1 4. 产品介绍 4-1 产品规格及产品特性……………………………………………………………….. 4-2 前面板……………………………………………………………………………….. 4-2-1 LCD显示屏……………………………………………………………………….. 4-2-2按键说明……………………………………………………………………………4-3电源……………………………………………………………………………………2 3 3 4 5 5. 设定说明及参数描述 5-1 功能设定…………………………………………………………………………….. 5-2参数说明………………………………………………………………………………5 6 6. 单点校正及多点校正 (9) 7.操作说明 7-1秤重……………………………………………………………………………………7-2扣重&预先扣重…………………………………………………………………….... 7-3检重……………………………………………………………………………………7-4简易计数………………………………………………………………………………7-5累计、累计显示、累计清除…………………………………………………………7-6 秤对打印机初始化（选配的功能）…………………………………………….. …7-7 计算机对秤的控制命令（选配的功能）…………………………………………… 8. 外接界面 8-1适配卡接脚示意图……………………………………………………………………9 9 10 11 11 12 12 12 9. 错误信息提示和故障排除...............................................................附一：打印样本（选配的功能） (13) 14
简易电子秤设计说明书
第一章设计任务 (1) 1.1简述电子称国内外发展现状和发展趋势 1.2电子称的优势 第二章总体设计与方案选定 (4) 2.1理论基础 2.2基本原理 第三章电路调试与实验 (5) 3.1设计方案 3.2方案介绍及选定 3.2.1方案介绍 3.2.2方案选定 3.3系统各部分的设计 3.3.1传感器的设计 3.3.2传感器的选择 3.3.3测试电路设计 3.3.4主要芯片介绍 3.3.5方案分析 3.4调试方法和实验分析 3.4.1调试方法 3.4.2实验结果误差分析 3.4.3设计中产生错误的分析 第四章设计总结体会 (16) 4.1设计总计体会 附录 (17) 附录1 电路 附录2 PCB图
第一章设计任务 1.1简述电子称国内外发展现状和发展趋势 国内发展 50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，经过40多年的不断改进与完善，我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。电子衡器制造技术及应用得到了新发展。电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。电子称重技术基本达到国际上20世纪90年代中期的水平,少数产品的技术已处于国际领先水平。国内的电子秤市场中,1009左右量程的电子秤精度一般为0.019即10mg。在研究方法上,电子称重系统的工作原理一般是将作用在承载器上的质量或力的大小,通过压力传感器转换为电信号,并通过控制电路来处理该电信号。但就总体而言，我国电子衡器产品的数量和质量与工业发达国家相比还有较大差距，其主要差距是技术与工艺不够先进、工艺装备与测试仪表老化、开发能力不足、产品的品种规格较少、功能不全、稳定性和可靠性较差等。 国外发展 在国际上,一些发达国家在电子称重力一面已经达到了较高的水平。特别是在准确度和可靠性等方面有了很大的提高。在称重传感器方面,国外电子秤产品的品种和结构又有创新,技术功能和应用范围不断扩大, 1)美国Revere公司研制出PUS型具有大气压力补偿功能的拉压两用的称重传感器,用于高准确度检验平台,称重平台,准确度可达5000d。 2)德国HBM公司研制成功C2A、 C16A两种不同结构的1-100t具有耐压外壳保护的防爆称重传感器,其防爆性能符合欧洲EN50014和EN50018d级标准。 3)美国斯凯梅公司研制出新一代高准确度不锈钢F6Ox系列5-5000kg称重传感器,准确度6000d。用于湿度大,腐蚀性强的环境中,而且防水。 4)德国塞特内尔公司研制出以被青铜为弹性体材料,快速称重用200型称重传感器。其特点是线性好,固有频率高,动态响应快。独创油阻尼装置与过载保护装置一体化,保证称量时速度快,工作寿命长。组装3一30kg电子平台秤,准确度可达4000d。
2016年TI杯大学生电子设计竞赛题D-简易电子秤
简易电子秤 [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。本系统由桥式压力传感器对重力进行转换成电压信号，然后通过hx711进行放大和模数转换成数字信号传送给我们本次使用的STM32F407进行数字信号处理，以等价转换成重力并显示出来，同时添加了计价功能，使电子秤更加方便快捷。 [关键字]：压力传感器、HX711、STM32 [Abstract]:With the application of micro electronic technology, the traditional weighing instruments used in the market can’t meet people's requirements. In order to change the problems existing in the use of traditional weighing instruments, in this design, intelligent, automation and humanization are used in the control system of electronic weighing. This system is mainly controlled by the microcontroller, the measured object weight part by the weighing sensor and A/D converter component, display unit and electronic scale, this set of multiple functions, high cost performance, low power consumption, the system design is simple, easy to use intuitive, fast, accurate measurement and automation is high. This system is composed of a bridge type pressure sensor of gravity were converted into a voltage signal, and then through hx711 were amplified and A/D conversion into digital signals are transmitted to us the use of stm32f407 for digital signal processing, equivalent to convert gravity and displayed, while adding a pricing function, the electronic scale is more convenient. [Keywords]:pressure sensor，HX711,STM32
简易电子称制作
简 易 电 子 称 制 作 指导老师：邓柳 李德民 小组成员：汤勇 杨成 黄山军
简介： 系统以STC12C5A60S2单片机为控制核心，通过电阻应变片桥式传感器进行压力到电压之间的转换，所得差模信号经仪表放大器INA128放大后，再经过op07二次放大，输出去信号送入含有10位AD转换精度的单片机，最终实现了电压与重量之间的转换关系，测量结果送液晶显示器LCD--1602显示。 In STC12C5A60S2 single-chip microcomputer control system for the core, the resistance strain gauge bridge type sensor for pressure to the voltage conversion between, income differential mode signal instrumentation amplifier amplification by INA128, then after op07 secondary amplifier, output to signal into contains 10 AD transform precision of the single chip, and finally achieve the voltage and the weight of the relationship between the conversion, the measured results to send LCD LCD--1602 display. 关键词：STC12C5A60S2 仪表放大器op07 电阻应变片桥式传感器
基于单片机的电子秤设计_课程设计说明书
课程设计说明书 基于单片机的电子秤设计 摘要 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，AT89S52单片机，称重传感器
目录 1绪论 (4) 1.1选题背景与意义 (4) 1.2基本工作原理及框图 (4) 2系统方案论证与选型 (4) 2.1控制器部分 (5) 2.2数据采集部分 (5) 2.2.1传感器的选择 (5) 2.2.2放大电路的选择方案 (6) 2.2.3 A/D转换器的选择 (6) 2.3键盘处理部分方案论证 (8) 2.4显示器部分的选择 (8) 2.5超量程报警部分选择 (8) 3硬件电路设计 (8) 3.1AT89S52介绍 (9) 3.1.1 单片机管脚说明 (10) 3.1.2 AT89S52的最小系统电路构成 (12) 3.2A/D转换器与AT89S52单片机接口电路设计 (13) 3.3显示电路与AT89S52单片机的接口电路设计 (15) 3.4键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (17) 3.5报警电路的设计 (18) 4系统软件设计 (19) 4.1主程序设计 (19) 4.2子程序设计 (20) 4.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (20)
4.2.2显示子程序设计 (20) 4.2.3 键盘输入控制程序的设计 (21) 4.2.4报警子程序设计 (21) 总结 (23) 致谢 (23) 参考文献 (24) 附录1 程序清单 (25) 附录2 系统总图 (31)
电子秤电路设计与制作
电子秤电路设计与制作 实 验 报 告 姓名： 学号： 指导老师： 通信与信息工程学院 电子秤电路设计指导书 一、实验目的： 本实验要求学生设计并制作一个电子秤电路，要求能测量重量在0～200g 间的物体，输出为电压信号，通过调节电路使电压值为对应的重量值，电压量纲mv改为重量纲g即成为一台原始电子秤。 二、基本原理： 基本思路 总体设计思路如图1所示，所测重量经过转换元件转换为电阻变化，再经过测量电路转化为电压变化，经过放大电路放大调节后输出显示得到所需信号。 图1 基本设计思路 电阻应变式传感器 本设计主要通过电阻应变式传感器实现。电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻的变化，实现电测非电量的传感器。传感器由在不同的弹性敏感元件上粘贴电阻应变片构成，当被测物理量作用在弹性敏感元件上时，弹性敏感元件产生变形，并使附着其上的电阻应变片一起变形，电阻应变片再将变形转换为电阻值的变化。应变式电阻传感器是目前在测量力、力矩、压力、加速度、
重量等参数中应用最广泛的传感器之一。 1、弹性敏感元件 物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为变形，而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状，这种变形称为弹性变形。具有弹性变形特性的物体称为弹性元件。 弹性敏感元件是指元件在感受到力、压力、力矩、振动等被测参量时，能将其转换成应变量或位移量，弹性敏感元件可以把被测参数由一种物理状态转换为另一种所需要的物理状态。 2、电阻应变片 对于一段长为L ，截面积为S ，电阻率为ρ的导体，未受力时电阻为 R = ρ ，在外力的作用下，电阻丝将会被拉伸或压缩，导体的长度L 、截面积S 以及电阻率ρ等均将发生变化，从而导致其电阻值发生变化，这种现象称为“电阻应变效应”。 利用金属或半导体材料电阻丝的应变电阻效应，可以制成测量试件表面应变的敏感元件。为在较小的尺寸范围内感受应变，并产生较大的电阻变化，通常把应变丝制成栅状的应变敏感元件，即电阻应变片，通常由敏感栅、基底、盖片、引线和黏结剂等组成。 测量电路 电阻应变片把机械应变信号转换成电阻变化后，由于应变量及其应变电阻变化一般都很微小，既难以直接精确测量，又不便直接处理。因此，必须采用转换电路，把应变计的电阻变化转换成电压或电流变化，以便于测量。具有这种转换功能的电路称为测量电路。 电桥电路是目前广泛采用的测量电路，常见的直流电桥电路如图2， 图2 直流电桥 电桥输出电压为 Uo= U （式1） R1、R2、R3、R4为四个桥臂，当一个臂、两个臂或四个臂接入应变片时，就 相应构成了单臂、双臂和全臂工作电桥。下面分别就单臂、半桥和全桥电路进行讨论。 （1）单臂工作电桥 图3 单臂工作电桥 如图3所示，R1为电阻应变片，R2、R3、R4为固定电阻。应变片未受力时电桥处于平衡状态，R1R3=R2R4,输出电压U0=0，当承受应变时，R1阻值发生变化，设为R1+ΔR ，电桥不平衡，产生输出电压为 Uo= (R1+RR )R3?R2R4(R1+RR +R2)(R3+R4) （式2） 设R1=R2=R3=R4=R,又ΔR< 简易电子称设计报告 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 摘要 本简易电子秤由数据采集、控制器和人机交互界面三部分构成。其中数据采集部分由测量电路、差动放大电路与电压采集电路组成；测量电路采用4片电阻应变片组成的全桥电路。差动放大把传感器输出的微弱模拟信号放大275倍，以满足A/D转换器对输入信号电平的要求；A/D转换器把模拟信号转变成数字信号，控制器把数字信号输送到显示电路中去。控制器选用IAP15F2K61S2单片机，用按键来选择、确定功能，最后所有结果由OLED进行显示。 电子秤自带电源，并具有称重、设置单价、金额累计、去皮、超量程报警与语音播报等功能。当电子秤称重范围为5.00g~500g。当重量小于50g时，称重误差小于0.5g；重量在50g及以上，称重误差小于1g。整个系统稳定，界面友好，转换精度高，人性化。 关键词：电子秤传感器A/D 控制器 目录 第1章方案比较论证与选择 (2) 1.1整体设计思路 (2) 1.2数据采集部分 (2) 1.2.1测量电路 (2) 1.2.2放大电路 (3) 1.2.3电压采集电路 (3) 1.3控制器部分 (3) 1.4人机交互界面 (4) 1.4.1按键 (4) 1.4.2显示界面 (4) 1.5系统设计框图 (5) 第2章系统模块电路设计 (5) 2.1数据采集部分 (5) 2.1.1测量电路 (5) 2.1.2放大电路 (6) 2.1.3电压采集电路 (7) 2.2控制器部分 (8) 2.3人机交互界面 (8) 2.3.1按键 (8) 2.3.2显示界面 (8) 2.4其他 (9) 2.4.1系统电源 (9) 2.4.2语音播报部分 (9) 2.4.3固件升级接口 (9) 第3章系统软件设计 (10) 3.1软件设计工具与平台 (10) 3.2软件设计思想 (10) 3.3软件设计流程图 (11) 第4章系统调试与测试 (11) 4.1调试与测试所用仪器 (11) 4.2调试过程 (11) 4.3测试过程 (12) 4.4测试结果 (14) 4.5结果分析 (14) 第5章设计总结 (15) 参考文献 (15) 附录 (16) 摘要 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、磅秤等装置逐步被淘汰。而电子秤是将传感器技术、信息处理、电子技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。电子秤计量准确、快速方便，并且能实现自动称重和数字显示。 本作品主要以STC89C52单片机为控制核心，针对电子秤的自动称重、单价设置、金额计算与累加和去皮功能进行设计。电子秤由六个功能模块组成，传感器模块、信号调理模块、单片机控制模块、报警模块、显示模块和按键模块。本设计由电阻应变片桥式传感器进行数据采集，所得差模信号经HX711型芯片的放大和转换，再由单片机的控制和处理，最后在显示屏上显示重量、单价和金额等。该设计很好的完成了设计要求，效率高，误差较小。 关键词：电子秤；STC89C52单片机；电阻应变片桥式传感器；HX711 目录 1 方案论证与比较...................................................................................................................... 1.1传感器模块方案.................................................................................................................... 1.2信号调理模块方案................................................................................................................ 1.3单片机控制模块方案............................................................................................................ 1.4显示模块方案........................................................................................................................ 1.5按键模块方案........................................................................................................................ 1.6报警模块方案........................................................................................................................ 2理论分析与计算....................................................................................................................... 2.1电阻应变片传感器................................................................................................................ 2.2 HX711信号处理模块 ............................................................................................................ 2.3 STC89C52单片机控制模块................................................................................................... 2.4 LCD1602显示 ........................................................................................................................ 2.5 4矩阵键盘........................................................................................................................ 3系统硬件设计........................................................................................................................... 3.1 电阻应变片电桥电路........................................................................................................... 3.2 HX711信号调理电路 ............................................................................................................ 3.3 单片机控制系统电路........................................................................................................... 3.4显示电路与单片机接口电路................................................................................................ 3.5 按键电路与单片机接口电路............................................................................................... 3.6蜂鸣器超重报警系统电路.................................................................................................... 4系统软件设计........................................................................................................................... 5系统调试................................................................................................................................... 5.1测试方法与仪器.................................................................................................................... 5.1.1测试方法........................................................................................................................... 5.1.2测试仪器........................................................................................................................... 简易电子称设计报告
简易电子秤电路设计