基于应变片的电子秤设计

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基于电阻应变片式传感器的电子秤设计

基于电阻应变片式传感器的电子秤设计

基于电阻应变片式传感器的电子秤设计摘要:给出了采用STM32F103ZET6单片机作为微控制器,结合电阻应变片式传感器、A/D转换器、开关、液晶触摸屏等部分设计的一种简易电子秤的实现方法,可以实现称重,称重后的金额计算以及多金额时金额的累加计算等功能,程序内部附带算术计算器。

本电子秤具有体积小、成本低、精确度和可靠性高等特点。

关键词:传感器;单片机;STM32F103ZET6;电子秤Abstract: STM32F103ZET6 is presented as A micro controller, combined with theresistance strain chip sensor, A/D converter, switch, LCD touch screen and other part of the design of A simple method to realize the electronic scale, can realize the weighing, after weighing more than the amount of calculation, and the amount accumulative calculation of the function, such as within the program comes with arithmetic calculator. This electronic scale is small volume, low cost, high accuracy and reliability, etc.Key words: sensor; Single chip microcomputer; STM32F103ZET6; Electronic scale1系统方案 (4)1.1内部核心论证与选择 (4)1.2 称重传感器的论证与选择 (4)1.3 输入与输出模块的选择 (4)2系统理论分析与计算 (5)2.1 系统总设计 (5)2.2 简易电子秤工作原理 (5)2.3 四臂全桥放大电路的原理分析与计算 (5)3电路与程序设计 (5)3.1电路的设计 (5)3.1.1控制部分电路 (6)3.1.2传感器模块 (6)3.1.3转化电路 (6)3.1.4降压模块 (7)3.1.5显示与输入模块 (7)3.2程序的设计 (8)3.2.1程序工作原理的简介 (8)3.2.2主程序流程图 (8)4测试方案与测试结果 (10)4.1测试方案 (10)4.2 测试条件与仪器 (10)4.3 测试结果及分析 (10)4.3.1测试结果(数据) (10)4.3.2测试分析与结论 (10)结语 (11)0 引言称重装置目前已经普遍应用到国民经济的各个领域,并且对称重仪表的要求也越来越高,例如仪表要求具有更高的抗干扰能力和更高的精度[1],早期电子秤一般是通过模拟电路来实现的,随着电子技术的发展和数字芯片价格的逐渐降低,模拟控制已经慢慢被数字控制替代,而电子秤设计的模式也大多转变为以处理器为核心的模式,其精度与可靠性也都有明显的提高[2]。

《检测技术》课程设计-基于应变片的电子秤设计

《检测技术》课程设计-基于应变片的电子秤设计

AT89C51简介 (17)1、2、背景介绍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。

秤是最普遍、最普及的计量设备,电子秤取代机械秤是科技发展的必然规律。

低成本、高智能的电子秤无疑具有极其广阔的市场前景。

60年代初期出现机电结合式电子衡器以来,衡器技术在不断进步和提高。

从世界水平看,衡器技术已经经历了四个阶段,从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤,再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤电子秤是日常生活中常用的衡量器件,广泛应用于超市、大中型商场。

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。

相比于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。

我们所要研究的任务是:基于应变片的电子秤设计,称重范围0~10Kg,满量程量误差不大于 0.005Kg,同时具有自动去皮计算物重,并能计价,具有键盘、显示功能。

3、方案设计首先是通过压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。

输出电压信号通常很小,需要通过前端信号处理电路进行准确的线性放大。

放大后的模拟电压信号经A/D转换电路转换成数字量被送入到主控电路的单片机中,再经过单片机控制译码显示器,从而显示出被测物体的重量。

我们的设计原则是:采用模块化的设计方法,各模块、部分也尽量应用集成芯片,这样及保证了精度有可使设计简单化。

按照设计的基本要求,系统可分为三大模块,数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。

其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。

转换后的数字信号送给控制器处理,由控制器完成对该数字量的处理,驱动显示模块完成人机间的信息交换。

电子秤模块设计图2.1、传感器的选择传感器的定义:能感受规定的被测量,并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。

通常传感器由敏感元件和转换元件组成。

其中敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分,转换部分指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。

基于电阻应变片的电子秤设计

基于电阻应变片的电子秤设计

基于电阻应变片的电子秤设计
电子秤是一种利用电子技术实现物体称量的仪器。

相较传统机械秤,电子秤无需使用弹簧或滑杆等机械结构来实现称量,具有高精度、稳定性好等优点。

基于电阻应变片的电子秤,作为目前应用较广泛的一种设计方式,其工作原理和基本构造如下。

电阻应变片是一种感应式传感器,通过受力变形产生电阻值变化来实现测量,其主要结构由平面纤维构成,大小约为一个指甲盖大小。

电阻应变片的工作原理是将物体施加在受力面上,在外力作用下,纤维片变形,并且导线上的电阻值发生了变化,这样就可以用电阻值的变化来推算物体的质量。

在电子秤的设计中,电阻应变片通常被安装在秤盘底部中心,用以承受物体的重力,而其所在位置成为受力点。

当物体放在秤盘上时,电阻应变片会受到物体的压力,其引发的应变导致电阻变化,通过电桥测量技术,将电阻变化转换为电压去进行秤盘重量的比较,最终达到分析并输出物体质量数字。

在实际设计中,需要注意几个关键的问题。

第一点,需要选择合适的电阻应变片,该电阻应变片应能够满足需要量程的范围,保证其灵敏度要求和精度。

第二点,需要合理的焊接和接线设计,电阻应变片是一件灵敏而微小的仪器,如未能按规定方式予以安装,其对称性可能会受到影响,从而影响测量结果。

第三点,需要注意电路板系统的正确设计,为了保证电子秤的历时使用,整个电路系统应有良好的保护装置,防止其受到潮湿或静电干扰。

基于上述工作原理和设计方针,我们可以制作出精度高、功能多样的电子秤。

在实际应用场景中,电子秤已经广泛应用于民用和工业领域。

从市场上的电子厂家发布的各类产品来看,电子秤产品的种类也非常丰富,不同实用领域和用户的要求,确保了其有着广泛和稳定的发展前景。

基于应变片的电子秤实验系统设计

基于应变片的电子秤实验系统设计

基于应变片的电子秤实验系统设计【摘要】本文介绍了一款基于应变片的数字显示电子秤实验系统的设计和制作,系统由传感器检测电路、检测信号放大电路、检测信号转换电路和显示电路组成。

该设计是为了配合传感器相关教学来进行的,注重系统的模块化和输入输出的相对独立性。

文中重点介绍了应变片传感器的制作过程和要点,以及针对应变片传感器的电路调试的步骤和要领。

【关键词】应变片;称重传感器;信号整理;A/D转换Abstract:A strain-gauge-based electronic scale experimental system is introduced which is composed of sensor detecting circuit,signal amplifying and conditioning,signal converting and MCU with a LCD displaying modules.The aim of this design is to practice the project-oriented teaching section of strain-gauge sensor.The system is set into several modules with I/Os to enhance the practicing and understanding. The steps and key points to work out a weighting sensor with strain-gauges and load cell are emphasized.Keywords:Strain Gauge;Weighting Sensor;Signal Conditioning;A/D Converting为了配合面向电子信息工程技术专业学生的《传感器技术与测控》课程关于应变片传感器的项目式教学,设计了这个利用基于应变计的称重传感器构成的数字显示电子秤原型系统。

基于电阻应变片的数字电子称设计

基于电阻应变片的数字电子称设计

《传感器与检测技术课程设计报告》课题名称:基于电阻应变片的数字电子称设计专业:电气工程及其自动化班级:11电气(2)班学生姓名:陈腾奎学号:110701203同组人员:贝兆康,陈俊峰指导教师 :王定庚2014 年6月目录摘要 (2)第1章绪论 (3)1.1 设计要求 (3)1.2设计方案 (3)2、系统模块的设计 (4)2.1 测量模块设计 (4)2.1.1电阻应变式传感器的组成及原理 (4)2.1.2电阻应变式传感器的测量电路 (4)2.2差动放大模块的具体设计 (5)2.3飞思卡尔S12X微控制器 (6)2.3.1 MC9S12XS128单片机最小系统介绍 (6)2.3.2 MC9S12XS128引脚图 (6)2.4 上位机Visual Scope数据显示 (7)3.程序设计 (8)3.1主程序流程图 (8)3.2 主程序 (9)4参考资料..........................................................................................................................................摘要电阻应变式传感器是根据应变原理,通过应变片和弹性元件将机械构件的应变或应力转换为电阻的微小变化再进行电量测量的装置。

电阻应变片传感器通过调节放大器的放大倍数,通过MC9S12XS128 A/D转换把接收到的模拟信号转换成数字信号,最后由上位机Visual Scope显示数据。

这种电子秤具有精确度高,操作简单,性能稳定,价格低廉,成本低,制作简单等优点。

关键字:电子秤、电子应变片、MC9S12XS128,上位机Visual Scope第1章绪论本文简述的是由电阻应变片式传感器组成的电子秤。

电子秤是由电阻应变片,测量电路,差动放大电路,A/D转换,上位机Visual Scope组成。

其中电阻应变片是重中之重。

基于应变片的电子秤设计

基于应变片的电子秤设计

基于应变片的电子秤设计摘要电子秤从原理上完全摒弃了机械城利用杠杆原理的称重方式,是一种结合了多种信息处理技术的现代新型称重仪器。

电子称称量准确、快捷方便,操作简单,而且可自动计价,显示界面简单明了,已经普遍应用到日常生活中,深受人们欢迎。

本篇论文主要从硬件和软件两部分的分别进行阐述和设计。

称重传感器采集被测物体所施加的压力并转换成电信号,HX711芯片内部的放大电路和A/D转换电路把信号送到核心控制部件STC89C52单片机进行处理,再送入1602型LCD显示,用户可通过4×4矩阵键盘直接对系统输入指令,以上组成系统的硬件设计部分。

软件设计部分则根据系统所要实现的功能用C51语言进行编程,C51语言的语言结构清晰,具有极强的表达能力,可满足系统设计需要。

本系统设计要求最大称重量程为3Kg,允许误差5g,并有自动计价、超重报警功能。

最终设计出的成品最大量程5Kg,测量精度可达3g,精度高且操作简单。

关键词称重传感器;单片机;HX711芯片;LCD;矩阵键盘Design of Electronic Scale Based on Resistance Strain Gauge SensorAbstractElectronic scales completely abandon the principle of mechanical city from the principle of weighing mode, is a combination of a variety of information processing technology of modern new type of weighing instruments. Electronic scales weighing accurate, fast, easy to operate, and can be automatically priced, simple interface and clear display, has been widely applied to daily life, welcomed by the people.This paper mainly from the hardware design and software design two most elaborate. Weighing sensor collection object to be measured pressure and converted into electrical signals, HX711 chip internal amplifier and A / D converter circuit sends signals to the control section STC89C52 core microcontroller for processing, and then into 1602LCD display, the user can be 4 ×4 matrix keyboard directly to the input command system, consisting of more than hardware design of the system. Software design according to the system functions to be achieved with the C51 programminglanguage, clear language structure C51 language, with strong communication skills, to meet the system design requirements. The design requirements for the maximum weighing range 3Kg, tolerance ±5g, and automatic valuation, overweight alarm function. The final design of the finished maximum range 5Kg, the measurement accuracy of up to 3g, high precision and simple operation.Key WordsThe weighing sensor;MCU;HX711 chip;LCD;Matrix keyboard第一章绪论1. 背景介绍称重作为多数货品交易中一种必要的度量手段,自古以来一直被人们所重视,称重技术的一个重要参数就是质量。

基于电阻应变片式传感器的电子秤设计 《传感器原理与检测技术》设计报告

苏州科技大学《传感器原理与检测技术》设计报告题目:基于电阻应变片式传感器的电子秤设计专业:电子信息工程组员:孙玮夏皓天盛建东俞雪枫指导教师:王俭2017年6月基于电阻应变片式传感器的电子秤设计电子秤是将传感器技术、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。

本文介绍了一种基于电阻式应变片的电子秤设计,该设计主要由硬件电路设计、软件仿真调试和实物测量分析三个部分组成。

硬件电路部分采用24位A/D 转换芯片HX711对电阻式应变片采集到的模拟量进行A/D 转换。

转换后的数据经过放大后发送到单片机进行处理,并由1602液晶显示屏显示。

软件仿真部分采用Proteus 对电路进行仿真和调试。

通过实物测量分析,得出该电子秤的称重范围为5~5000g ,重量小于200g 时,称重误差不大于1g 。

1 设计总体方案该电子秤设计主要由电阻式应变片、放大电路、A/D 转换电路、显示及控制电路组成,其框架图如图1所示。

此外,该电子秤还具有去皮和超重报警功能。

电阻式应变片放大电路A/D 转换电路放大电路图1 设计框架图2 电子秤的工作设计原理当被测物体放置到称重平台上时,电阻式应变片将随称重悬臂一起发生形变,传感器的力效应则转化成电效应,也就是物体的重量将转换为与被测物体重量成一定线性函数关系的模拟电信号,只是这个时候该信号还属微弱级别,因而需将其进行放大、滤波后,再经由A/D 转换电路,转换为数字信号,最后送入单片机进行数据处理。

具体地,单片机将对键盘和各种功能开关提供实时扫描,并根据键盘输入内容和各种功能开关的状态做出判断、分析,同时由软件程序来控制各种运算,最后将运算结果显示在液晶屏上。

3 软件仿真本设计软件仿真主要使用Proteus来实现。

仿真图如图2所示,由图中可以看出该系统主要由单臂直流电桥电路、单片机、A/D转换系统、显示系统和报警系统组成。

图2 仿真图如图3所示,在仿真中采用四个定值电阻和一个滑动变阻器来仿真单臂直流电桥电路,其两端输入的+5V和-5V。

实验1电子秤设计

实验1 电子秤设计1. 设计目的1.1掌握金属箔应变片的工作原理及应用;了解应变测量仪的工作原理及其应用。

1.2通过设计、安装、调试等实践环节,提高学生的动手能力,分析问题和解决问题的能力。

2. 实验任务2.1设计制作一个电子秤,量程为0 ~0.5 Kg,传感器采用悬臂梁式的称重传感器(悬臂梁需自行粘贴应变片)。

2.2 安装、调试电子秤系统。

首先应进行调零、标定,然后再对系统进行稳定性、漂移、重复性、线性等参数的测试和分析。

3. 实验原理当用粘帖剂将应变测量转换元件——应变片牢固粘帖在试件表面,被测试件受到外力作用长度发生变化,粘帖在试件上的应变片其电量值也随着发生△R的变化,这样就把机械量——变形转换成电量(电阻值的变化)。

这个变化量经过放大,通过A/D转换,最终变成数字读数。

图1 应变测量仪组成框图4. 实验基本器材4.1 应变片(型号:3×5 电阻值:120 ± 0.2Ω基底:纸基)4.2 数字万用表4.3 YJ–31型静态电阻应变仪4.4 悬臂梁4.5 100g砝码5. 实验要求5.1 设计方案以小组形式提出,每小组人数不应多于4人。

5.2 方案应包括系统框图、检测电路原理图、系统安装示意图,实验流程详细说明,必要的实验数据记录表格,方案应充分论证,列出选择该方案的理由。

5.3 实验最多可分为两次完成。

在设计方案时应自行合理地设定工作节点,每次实验至少完成1个工作节点。

实验前每组应有一份设计方案以备检查,检查通过方可进行实验。

5.4 小组成员实验数据可以共享,但总结报告必须独立完成。

总结报告应包括设计方案、实验数据、数据分析(如线性度、灵敏度、回差等)、实验总结。

6. 实验附件6.1 贴片工艺说明书6.1.1试件受力分析6.1.2 试件表面处理:试件表面的待测点应先用刮刀弄平整,仔细地除去漆、电镀层、锈斑、氧化皮、污垢等覆盖层。

然后用0#或1#砂布与应变片粘贴方向成45︒交叉打磨,打出一些条纹,这样可以加强胶的附着。

基于电阻应变片式传感器的电子秤设计

基于电阻应变片式传感器的电子秤设计作者:王来志王小平来源:《物联网技术》2014年第02期摘要:给出了采用AT89S52单片机作为微控制器,结合电阻应变片式传感器、A/D转换器、键盘/开关、LCD显示器、报警电路等部分设计的一种智能自动称量电子秤的实现方法。

本电子称具有体积小、成本低、精确度和可靠性高等特点。

关键词:传感器;单片机;AT89S52;电子秤中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2014)02-0058-030 引言称重装置目前已经普遍应用到国民经济的各个领域,并且对称重仪表的要求也越来越高,例如仪表要求具有更高的抗干扰能力和更高的精度[1],早期电子秤一般是通过模拟电路来实现的,随着电子技术的发展和数字芯片价格的逐渐降低,模拟控制已经慢慢被数字控制替代,而电子秤设计的模式也大多转变为以处理器为核心的模式,其精度与可靠性也都有明显的提高[2]。

本文以电阻式应变片传感器为信号采集单元、AT98S52单片机为控制,设计一款重量轻、计量准确、读数直观、价格低廉的便携式智能电子秤系统。

1 智能电子秤的基本组成单元电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量的测量仪器,也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数或特征。

其基本组成单元主要有以下三个:(1)称重、传力复位系统:它是被称物体与转换元件之间的机械、传力复位系统,一般包括承受被称物体载荷的承载器、秤桥结构、吊挂连接部件和限位减振结构等。

(2)称重传感器:即非电量转换成电量的转换元件,对其要求是:输出电量与输入重量保持单值对应,有良好的线性度,有较高的灵敏度,对被称物体的状态影响小,能在较差工作条件下工作,稳定性好。

(3)测量显示和数据输出的载荷测量装置:测量显示和数据输出的载荷测量装置主要包括处理称重传感器信号的电子线路(包括放大器、模数转换、补偿元件、调节器等)和指示部件。

2 智能电子秤设计方案2.1 系统总体设计本系统主要由控制、测量、报警、数据显示、键盘和电源等6个部分组成,其设计框图如图1所示。

基于电阻应变片式传感器的电子秤设计

基于电阻应变片式传感器的电子秤设计在电子秤系统设计中,主要需要设计电子秤的软硬件电路,并且需要做好软硬件调试工作,最后进行称重测试。硬件部分主要核心为51单片机,在试验当中使用stc89S152作为控制单片机对数据处理进行控制,数据采集过程中通过放大电路进行放大,使用24位ad芯片hx711进行模数转换,转化工作结束之后,再在单片机当中进行处理,通过LCD12864对其数据进行显示。最后达到的要求是如果称重范围是在5到500克,如果重量小于5克的时候,控制器称重误差不大于0.5克,如果称重重量在0-50十克以上的过程中控制其误差小于1克,这种电子秤具有可以数字显示、金额自动累加、自动计价、去皮、快速方便等诸多优点。称重设备在国民经济发展过程中应用非常广泛,对称重设备的要求也逐步提高,比如说要求称重设备具有很高的精度和抗干扰能力,以前的电子秤一般情况下都是有模拟电路来进行实现的,伴随当前数字芯片发展的速度进一步加快,逐步开始取代模拟控制,电子设计过程中,逐步使用单片机为核心处理器。这样可以让电子秤的可靠性和精度大大提高。本文主要以电阻应变片为主要信号采集装置,以stc89s52为单片机对其进行控制,设计一款便携式智能电子设备。1电阻应变片式电子秤的基本组成单元电子秤主要通过物体重力来对物体的质量进行确认,也可以对与质量相关的其他特征参数量的大小进行确认,基本组成单元有以下几个。第一是承重传力复位系统,这套系统主要用于物体和转换元件之间进行机械传力,主要功能有承受物体的载荷、限位、减震、具有全桥结构等。其次是称重传感器也就是将非电为量转化为电为量的传感器。这种传感器需要确定输出量和输入量保持一致,线性效果较好,灵敏度较高,在称重过程中。不会受到物体状态的影响,在较差的条件下,也能具有很好的稳定性。第三是测量显示和数据输出载荷测量装置,这种装置主要包含了电子线路,比如说调节器、补偿元件、转换模模块、放大器以及一些指示部件。1.1系统总体设计分析本系统当中主要有数据显示、放大转换、测量控制、键盘、电池等多部分组成,以下为设计总框图。1.2电阻应变片式电子秤的基本工作设计原理如果物体被放到称重平台上,电阻应变片传感器就会出现一定的形变而传感器会将这些力效应转化为电效应,也就是随着重力的变化依照被测物体的重力变化形成一个模拟电信号,这个信号相当微弱,经过滤波放大之后,再通过ad转换,可以将其转化为数字信号,最后通过mcu对其进行处理,简单说来就是mcu实时扫描各功能开关和键盘,依照键盘输入情况以及功能开关的状态进行分析和判断,读取重量数据,利用软件程序对算法进行控制,最后在液晶屏上显示结果。本次研究的电阻式应变片,传感器特点鲜明,优势明显,频率响应好,结构小巧,精度较高,应用和测量范围广,使用方便,可以适应很复杂的环境,在强磁场、高温高压等条件下均可使用,很适合进行自动化测量。2.1A/D转换器分析ad转换模块在整个系统当中扮演着最重要的角色,hx711芯片是一种专门针对电子秤而研发的高精度24位ad转换模块,和其他芯片相比,各种芯片不单单能够让电子秤的整体成本大大降低,还能让整机的可靠性和性能大大提高。芯片和后端的mcu的编程和接口都相对较简单,控制信号都通过管脚进行驱动,不需要对芯片进行扩展配置编程,可以任意选择a通道或b通道作为数据读取通道,在低噪音条件下,可以与放大器相连,通道a的可编程增益达到了64位或者128位,满额度差分输入信号幅度分别是±40,和±20毫伏,通道b具有一个固定的23位增益,可以检测系统参数,芯片内部还有稳压电源,可以直接给芯片的ad转换器供电,也可以对外输出,所以系统板上不需要额外进行模拟电源的设置,芯片内的时钟震荡器不需要任何外接器件连接自动复位功能,大大简化了开机初始化过程。2.2键盘处理电路设计因为电子秤需要对单价进行设置,所以需要设置十个数字键,另外还需要设置计价、去皮、删除、确认等诸多功能,以及系统需要的复位功能,共计17个按键。键盘拓展方案通过矩阵键盘来实现,矩阵键盘的结构是将检测线分为两组,行线一组,列线一组。把按键设置在行列线的交叉点上,如果键盘数量超过8的时候,就可以通过矩阵键盘来实现,与本设计实际情况相结合,16个按键通过4×4矩阵键盘,另外一个复位键通过独立键盘来实现。2.3报警电路分设计如果被测物体的重量已经超过设计阈值的时候,可以通过单片机中的io控制蜂鸣器发出警报声,并且可以通过三极管连通led,使其闪烁报警。3、电阻应变片式电子秤软件设计在设计过程中,软件的设计思路是充分将单片机控制的优势发挥出来,让称重过程中的一系列要求得以实现,使系统的可靠性提高,软件部分主要分成六个子程序模块,主要是主控制程序、报警程序、显示程序、键盘扫描控制程序、数据转换程序,主程序主要包含了系统初始化以及如何对子程序进行调用,ad转换程序主要是应用在系统运行的过程中将获取的传感器信号从模拟量变成数字量,并且输入到单片机要求的程序计算流程当中,数据转换程序主要是做数据转换的工作,键盘扫描主要对案件编码进行控制,依照编码获取键盘按下过程中的数值,并且将其存储到对应的存储单元当中,再依照相关功能进行处理,显示模块主要用于对数据进行显示,报警模块主要功能是实现当前数值和设定值的比较,如果超过设定值就需要报警,蜂鸣器发出报警声,报警灯闪烁。基于电阻应变片进行电子秤设计具有使用简单、准确度高、灵活性好等特点,能够将传感器设备数字显示技术以及单片机控制技术集于一体。具有很好的推广价值和应用价值,值得进行研究和分析。。

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基于应变片的电子秤设计
摘要
电子秤从原理上完全摒弃了机械城利用杠杆原理的称重方式,是一种结合了多种信息处理技术的现代新型称重仪器。

电子称称量准确、快捷方便,操作简单,而且可自动计价,显示界面简单明了,已经普遍应用到日常生活中,深受人们欢迎。

本篇论文主要从硬件和软件两部分的分别进行阐述和设计。

称重传感器采集被测物体所施加的压力并转换成电信号,HX711芯片内部的放大电路和A/D转换电路把信号送到核心控制部件STC89C52单片机进行处理,再送入1602型LCD显示,用户可通过4×4矩阵键盘直接对系统输入指令,以上组成系统的硬件设计部分。

软件设计部分则根据系统所要实现的功能用C51语言进行编程,C51语言的语言结构清晰,具有极强的表达能力,可满足系统设计需要。

本系统设计要求最大称重量程为3Kg,允许误差5g,并有自动计价、超重报警功能。

最终设计出的成品最大量程5Kg,测量精度可达3g,精度高且操作简单。

关键词
称重传感器;单片机;HX711芯片;LCD;矩阵键盘
Design of Electronic Scale Based on Resistance Strain Gauge Sensor
Abstract
Electronic scales completely abandon the principle of mechanical city from the principle of weighing mode, is a combination of a variety of information processing technology of modern new type of weighing instruments. Electronic scales weighing accurate, fast, easy to operate, and can be automatically priced, simple interface and clear display, has been widely applied to daily life, welcomed by the people.
This paper mainly from the hardware design and software design two most elaborate. Weighing sensor collection object to be measured pressure and converted into electrical signals, HX711 chip internal amplifier and A / D converter circuit sends signals to the control section STC89C52 core microcontroller for processing, and then into 1602LCD display, the user can be 4 ×4 matrix keyboard directly to the input command system, consisting of more than hardware design of the system. Software design according to the system functions to be achieved with the C51 programming
language, clear language structure C51 language, with strong communication skills, to meet the system design requirements. The design requirements for the maximum weighing range 3Kg, tolerance ±5g, and automatic valuation, overweight alarm function. The final design of the finished maximum range 5Kg, the measurement accuracy of up to 3g, high precision and simple operation.
Key Words
The weighing sensor;MCU;HX711 chip;LCD;Matrix keyboard
第一章绪论
1. 背景介绍
称重作为多数货品交易中一种必要的度量手段,自古以来一直被人们所重视,称重技术的一个重要参数就是质量。

秤则作为最普通的计量设备已经普遍应用到日常的各个领域。

电子秤随着科技和社会的发展必然会取代机械秤,数字控制的电子秤已经慢慢取代早期的模拟控制的电子秤。

机电结合式电子衡器在上世纪60年代首次出现后,衡器技术发展到今天已经相当成熟与完善。

时至今日,衡器已经从最初的纯机械材料组成的机械秤变为含有少量电子器件的机电结合秤,再进一步发展为集成电路式,最后发展到今天的单片机控制系统的电子秤,本次系统设计的就是以单片机为核心器件的电子秤。

电子秤是日常生活中非常常见的衡量器件,是家庭购物使用的首选。

电子秤因其价格低廉、智能化、易操作的优点,在未来仍旧会拥有不错的销量趋势。

2. 方案设计
电子秤最基本的原理就是物体的重力作用,利用被测物体的这种作用来确定其质量就是电子秤的主要功能。

压力传感器把检测到的被测物体的压力采集后,将其转换成与被测物体的重力成线性函数关系的电压信号,而压力传感器输出的通常只是难以检测的微弱的电压信号,需要放大电路将微弱的电压信号进行准确的线性放大、滤波,经过放大处理的电压信号送入A/D转换电路使其由模拟信号转变成数字信号,再送到单片机处理。

进一步处理后的信号送到液晶显示电路显示出来即可直观的得知被测物的实际质量。

传感器内部的敏感原件即电阻应变片检测到压力后,电阻发生应变导致电阻值也随之改变,利用全桥测量电路通过电阻值的变化输出为电压值的变化,然而。

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