文献综述-数字称重计量系统设计
(整理)电子称重系统设计
在我们生活中经常都需要测量物体的重量，于是出现了秤。
随着社会科技发展，传统的纯机械结构（如杆秤、磅秤等）秤量装置逐步被淘汰，而电子秤以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点深受人们青睐。
电子秤精度高并降低成本，其发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化，其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高，其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能，其应用性能趋向于综合性和组合性。
电子秤的称重功能是基于微电脑控制芯片处理器这一核心技术来实现的。
由于目前在设计电子秤系统时大量地采用集成芯片，因此电子秤系统已经摆脱了以往的电子模式，正趋向智能化多元化方向发展。
在此基础上可以实现系统功能的扩展，比如与上位机的通讯，在上位机上利用图形化界面的操作软件实现数据库管理等。
电子秤由于自身的精度高、功能强和使用方便，实际使用的电子秤有较高的性价比，在很多领域完全可以取代那些机械式的称重工具。
在具体开发电子秤的系统时应该根据用户的客观需要，再结合系统硬件和软件，从而可以开发出一套实际使用价值极大的电子秤系统。
目前，随着电子技术的飞速发展，微处理器应用技术的日趋成熟，必将推进基于微处理器为核心的电子秤系统功能的日趋完善，因此多元化智能电子秤具有广泛的应用前景和开发价值！2整体方案设计2.1设计任务1．设计满足性能指标要求的电路，画出原理图。
2．设计PCB并制板。
3．安装调试成功。
4．完成论文写作。
2.2设计要求本文主要完成一个简单实用数字电子秤的硬件电路部分和软件部分的设计。
在设计的过程学会使用单片机对电子秤的各种功能进行控制。
要求设计电子称重系统，选用电阻应变片作为力传感器，包括测量电路、信号放大电路、信号转换电路和显示电路。
其性能要求是：1、测量范围在（0-1.99Kg，0-19.99Kg，0-199.99Kg，0-1999Kg）；2、测量精度为0.5级；3、非线性误差为1% ；4、自动量程控制电路。
毕业设计（论文）-智能称重系统设计
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。
数字电子秤设计文献综述
论文题目数字电子秤设计一．前言部分数显电子秤是现今生活中常用的电子称重衡量器，在各大超市、大中型商场、物流配送中心都可以见到。
数显电子秤在结构和原理上取代了传统的机械称量衡器。
与传统的机械式称量器相比较，数显电子秤具有精度高，应用范围广，易于操作使用等优点，在工作原理、结构和材料上都是全新的衡量器[1]。
数显电子秤的设计是通过压力传感器采集到被测物体的确切重量并将其转换成相应的电压信号。
输出的电压信号通常会很小，需要相应的放大电路进行准确的线性放大。
放大后的模拟电压信号经A/D转换电路转换成相应的数字信号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，就可以显示出被测物体的确切重量。
现在市场上使用的称量工具，有些是结构复杂，有些是运行不可靠，成本高，精度稳定性也不好，调正的时间长，易损件多，维修困难，能量消耗大。
现在市场上电子秤产品整体水平不高，部分小型企业的产品质量差且技术力量薄弱，缺乏产品的开发能力，电子秤产品质量处于低水平层次[2]。
所以，有针对性的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[3]。
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，稳定产品的质量，增强国际市场竞争力[4]。
电子秤的设计毕业论文
电子秤的设计毕业论文电子秤的设计摘要：本文主要介绍了电子秤的设计。
在设计中，首先进行了硬件设计，包括选取负载电阻，选择放大器运放，设计AD转换电路以及LCD显示屏等组成电子秤的关键硬件模块。
其次，进行了软件设计，使用Keil软件编写程序实现电子秤的各项功能。
对所设计的电子秤进行了测试验证，结果表明，该电子秤的测量精度达到了0.001g的标准。
关键词：电子秤，硬件设计，软件设计，测试验证一、设计思路电子秤是一种以数字量化的方式来实现物品质量测量的设备，具有精度高、测量范围广、易于读取和读数准确等优点。
电子秤一般由传感器、放大器、AD转换器、显示屏等组成，因此本次设计重点在于设计出这些硬件模块，并配以合适的软件程序来控制和实现各项功能。
二、硬件设计1.选取负载电阻电子秤的测量精度直接与所采用的负载电阻有关，如果选择的电阻太小，会导致电子秤的灵敏度降低，而过大的电阻则会使得电子秤在测量重量时不够精确。
因此，为确保电子秤的精度，应该根据秤的制造要求来选择负载电阻。
考虑到设计成本及电路的稳定性，本次设计选用的负载电阻为100欧姆。
2.选择放大器运放为了保证电子秤在测量重量时的可靠性，并获得良好的放大效果，本次设计选用了高精度的放大器运放—AD620。
AD620是一种可编程增益运放器，其增益范围从1到10,000，增益调节简单、性能稳定，广泛用于电子秤等有关测量领域。
3.设计AD转换电路AD转换电路是电子秤中重要的硬件模块，其负责将被放大后的电信号转换为数字信号，以实现数字化显示。
本设计中选用了12位的AD转换器—TLC2543，其采样频率可达50ksps，可以满足电子秤测量的速度要求。
4.LCD显示模块所设计的电子秤需要具备数据输出功能，因此本次设计选用了128*64点阵的LCD显示器模块，作为数据显示的主要载体。
这种LCD显示器具有显示清晰、占用空间小、显示效果佳等优点，适合在电子秤设计中使用。
三、软件设计在电路硬件模块设计完毕之后，为了实现电子秤的各项功能，我们需要设计一个可存在单片机中的程序。
称重系统设计方案
称重系统设计方案1. 引言称重系统是一种常见的用于测量物体重量的设备，广泛应用于仓储物流、生产制造、商业零售等领域。
本文将介绍一个称重系统的设计方案，包括硬件设备、软件实现及相关技术考虑。
本方案旨在实现精准、高效、可靠的称重功能，以满足不同场景下的需求。
2. 系统设计2.1 硬件设备称重系统的硬件设备主要包括传感器、称重平台、显示器和控制电路等组成部分。
1.传感器：传感器是称重系统中最关键的部件之一，用于测量物体的重量。
常见的传感器有压力传感器、应变传感器等。
在设计中，需要根据具体需求选择适合的传感器类型和规格。
2.称重平台：称重平台是放置待测物体的区域，通常采用坚固耐用的材料制作，以确保测量的准确性和稳定性。
3.显示器：显示器用于展示物体的重量信息，可以采用LED显示屏、液晶显示屏等，需考虑显示效果清晰、耐用等因素。
4.控制电路：控制电路用于实现传感器数据的采集和处理，通常包括模拟信号转换、数据放大和滤波等功能。
2.2 软件实现称重系统的软件实现主要包括数据采集与处理、界面设计和用户交互等方面。
1.数据采集与处理：通过控制电路采集到的模拟信号，需要进行模数转换并进行数字滤波、放大等处理，以得到准确的重量数据。
可以使用C/C++、Python等编程语言进行开发。
2.界面设计：界面设计是用户与称重系统进行交互的关键环节，需要清晰简洁、易于操作。
可以采用图形界面或命令行界面，根据具体需求进行设计。
3.用户交互：用户交互功能包括用户输入、数据显示和结果输出等，需要通过软件与硬件设备进行交互，以实现称重操作的完成。
2.3 技术考虑在设计称重系统时，需要考虑以下技术因素：1.精度：称重系统的精度是衡量其性能的重要指标，需要根据具体需求选择合适的传感器、控制电路和算法，以确保测量精度达到要求。
同时，需要考虑环境因素对测量结果的影响，如温度、湿度等。
2.可靠性：称重系统需要具备较高的可靠性，能够长时间稳定运行。
数显电子秤论文
数显电子秤的设计摘要本课题旨在设计一款基于MSP430F1611单片机的数显电子秤。
随着社会的发展，人们在货物的称量上对称量工具的要求越来越高，使得称量仪器产生了较大的变化和发展，数显电子秤是一种先进的电子设备，操作简单，实用性强。
本设计以MSP430F1611单片机为核心处理器件，利用电阻应变式片传感器构成全桥测量电路，将所称物品的重量转换成线性的电压关系，再通过不同放大倍数的放大器将信号放大供模数（A/D）转换器件采集；单片机通过矩阵键盘采集用户输入的价格，经计算后通过Nokia5110液晶显示出重量、单价、总价等基本信息。
选用这种测量方法不仅精度高、误差小，而且操作简单、直观。
系统量程为10Kg，测量精度为0.01Kg。
整个系统通过可充电电池供电，所以能在任何场所使用。
关键词：数显电子秤；单片机；电阻应变式传感器；模数（A/D）转换Design of digital electronic scalesAbstractA micro-controller of MSP430F1611 which based on electronic scale theory an d implementation methods is designed in this paper.With the development of our society, the standards of weighing instrument in weighing goods become higher and higher, which makes the weighing instr ument has a greater change and development.The Digital electronic scale is a kind of advanced electronic equipment which has the features of simple opera tion and strong practicability.The MSP430F1611 micro-computer is used as the core processor, The whole bridge is constituted by the resistance strain type sensor.With the measuring principle of the whole bridge, the goods’ weight is converted into A linear relationship between the voltage, and then through different magnification amplifier to make signal amplification module (A/D) conversion device, micro-controller through the matrix keyboard to collect user input prices, after calculating in Nokia5110 LCD screen shows the basic information such as weight, unit price, total price.The characteristics of the method of measurement is not only high precision,small error, and the simple operation. The system range is 0.01 kg which can be used in anywhere because of the pets battery.Key words:Electrical Weight Scale; A/D Converter; Resistance strain sensor; MCU目录论文总页数：25页1引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本课题研究的意义 (1)1.4本文的主要任务及结构 (1)2电子秤介绍 (1)2.1电子秤基本结构 (1)2.1.1电子秤基本结构 (2)2.1.2电子秤的工作原理 (2)2.1.2电子秤的计量性能 (3)3系统方案论证和选型 (3)3.1总体设计思路 (3)3.2系统总体设计方案比较与论证 (4)3.3传感器的选择 (5)3.3.1压电传感器 (5)3.3.2电容式传感器 (6)3.3.3电阻应变式传感器 (6)3.4控制器件部分的选型 (8)3.5放大器的选择 (8)3.5.1普通低温漂运算放大器 (9)3.5.2高精度低漂移运算放大器 (9)3.5.3专用仪表运算放大器 (9)3.6数据转换部分的选择 (10)3.7显示模块 (11)3.7.1LED显示 (11)3.7.2LCD显示 (11)3.8键盘输入模块 (11)3.8.1专用按键处理芯片 (12)3.8.2矩阵键盘 (12)3.9本章小结 (12)4系统硬件设计 (12)4.1基于MSP430F1611的主控电路 (12)4.1.1MSP430F1611简介 (12)4.1.2芯片管脚 (13)4.1.3具体电路说明 (14)4.2INA2126放大电路 (14)4.2.1芯片介绍 (14)4.2.2管脚定义 (15)4.2.3具体电路说明 (15)4.3显示电路 (15)4.3.1液晶介绍 (15)4.3.2管脚定义 (16)4.3.3具体电路 (16)4.4电源电路 (16)4.4.1电源具体电路 (17)4.5矩阵键盘电路 (17)4.6本章小结 (18)5系统软件设计 (18)5.1主函数流程图 (18)5.2子函数程序设计 (20)5.2.1数据采集程序设计 (20)5.2.2人机界面处理模块 (21)5.2.3键盘扫描程序设计 (21)5.3本章小结 (22)总结和展望 (22)参考文献 (23)致谢......................................................... 错误！未定义书签。
数字电子秤的设计与实现外文文献及翻译
数字电子秤的设计与实现外文文献及翻译数字电子秤的设计与实现毕业论文外文参考文献参考一 :Abstract: In order to solve the weight problem often encountered in measuring the low-mass objects in the trade and daily life of the modern business, the design of a new pocket-sized electronic scales. This pocket-sized electronic scales Force Sensor gravity signals into electrical signals to measure, and measuring the results of the digital display. The pocket-sized electronic scales with a small size, light weight, easy to carry, intuitive display, measurement and high precision; complex structure, the cost disadvantages. This article focuses on the load cell works, error compensation, the main parameters of selection. And the technical and economic analysis.Keywords: pocket-sized electronic scales; weighing; sensor; error compensationCLC1 A needs analysisIn modern commerce and trade and everyday life, often encounter the problem of measuring the weight of the low-mass objects. Although the traditional steelyard can solve this problem, but inconvenient to carry, the efficiency is not high, the display is not intuitive and low measurement accuracy; mechanical spring balance can solve this problem, but the inertia inherent low frequency, high sensitivity, measurement accuracy is not high. With the progress andupdate of the micro-computer technology, integrated circuit technology, sensor technology, electronic scales rapid development,it has a responsive, high accuracy, fully functional, the display is intuitive,1数字电子秤的设计与实现compact, easy to use and so on.For these reasons, in order to solve the low-mass objects weighing problem, if a small size, light weight, portable, digital display electronic scales, will be popular. Discussed below, that is, the scope of a weighing 5 kg compact electronic scales.2 DesignThe principle of the structure of the pocket-sized electronic scales shown in Figure 1. The main task is to design compact electronic scales weighing the choice of the force sensors. Dynamometer sensor types to achieve the weighing and digital display, the key is to want to force (gravity) signals into electrical signals to measure method is mainly divided into two categories: one is the direct method, namely the use of pressure magnetic sensor, piezoelectric sensor, Piezoresistive sensors directly to the force signal converted into electrical signals; the other is the indirect method, the elastic element as the sensor will pull, pressure changes in strain, displacement, or frequency, and then strain sensors, displacement sensors, or frequency sensor strain, displacement orfrequency changes for power. Comprehensive comparison of a variety of sensors, use theindirect method of strain gauge force transducer.Pocket-sized electronic scale structural principle:Sensor ? amplifier ? CPU ? display ? AD converter3 The working principle of the strain gauge force transducer strain gauge pasted into force, force-sensitive elastic element, the corresponding strain when the elastic element force deformation, the strain gauge into a resistance change, which led to the voltage measuring circuit changes by measuring the output voltage value, and then through the conversion can be obtained by the measurement of body weight. Since the pocket-sized electronic scales require small size, weighing in scope, precision and angle even consistency, sensor and display integration, it is selected parallel to the two holes cantilever beam strain gauge load-bearing sensor. Its characteristics are: high precision,2数字电子秤的设计与实现ease of processing, simple and compact structure, strong resistance to partial load, high natural frequency.Strain gauge choice of a metal palisade metal mooring paste on the insulating substrate parked strain gages, mechanical strain resistance strain gauge feelings generally 10 - 10 - 2mm, the resistance rate of change of the attendant about 10 - 6 10 - 2 orders of magnitude, such asmall change in resistance measured using the general resistance of the instrument is hard to measure out, you must use some form of measurement.Circuit into small changes in resistance rates to changes in voltage or current, in order to secondary instrument display. Bridge measurement circuit to meet this requirement. In the load cell, R1, R2, R3, R4 strain gauge resistor bridge measurement circuit shown in Figure 3. Rm is the temperature compensation resistor, e is the excitation voltage, V is the output voltage.参考二 :The load cell is a quality signal into a measurable electrical signal output device. Must consider the actual working environment of the sensor which sensor Yin, this is essential for the correct selection of the load cell, and it is related to the sensor can work as well as its safety and service life, and the whole weighing the reliability and safety sex. On the basic concepts and methods of evaluation of the major technical indicators of the load cell, the new and old GB qualitative differences.The traditional concept, the load sensor weighing sensors, force sensors, collectively referred to using a single parameter to evaluate its measurement properties. Old GB will be completely different application objects and the use of environmental conditions "weighing" and "measured force" two sensors into one to consider, not given to3数字电子秤的设计与实现distinguish between the test and evaluation methods. Old GB total of 21 indicators, were tested at room temperature; and non-linearity, hysteresis error, repeatability error, creep, the additional error of the zero temperature and themaximum error in the six indicators of the rated output additional temperature error, to determine said The level of accuracy of the weight sensor, respectively 0.02,0.03,0.05 said.Proportion to convert the output signal can be measured. Taking into account the different place of use of the acceleration due to gravity and air buoyancy on the conversion, the main performance indicators of the load cell linearity error, hysteresis error, repeatability error, creep, zero-temperature characteristics and temperature sensitivity characteristics. In a variety of weighing and measuring the quality of the system, usually the integrated error accuracy of the integrated control sensors, and integrated error band or scale error band linked so that selection corresponds to a certain accuracy weighing weighing sensors. International Organization of Legal Metrology (OIML) requirements, sensor error with total weighing instrument error 6 with A of 70% of the load cell linearity error, hysteresis error within the specified temperature range due to the effect of temperature on the sensitivity of the er ror the sum can not exceed the error band of 6 . This allows the manufacturer of the components that make up the total measurement error adjustment to obtain the desired accuracy.The load cell conversion method is divided into photoelectric, hydraulic, electromagnetic force type, capacitive, magnetic poles change the form of vibratory gyroscope ceremony, resistance strain type, to the most extensive use of resistance strain.Electromagnetic force sensorItElectromagnetic force sensorIt uses a load-bearing stage load and theprinciple of electromagnetic force Equilibrium (Figure 5). Put the loading stage, the measured object at one end of the lever upward tilt; photoelectric detect the tilt signal, amplified into the4数字电子秤的设计与实现coil, the electromagnetic force, so that the lever to return to equilibrium. Currents produce electromagnetic counterweight digital converter, you can determine the quality of the measured object. The electromagnetic force sensor accuracy, up to 1/2000 ~ 1/60000, but the weighing range is only tens of mg to 10 kg.Capacitive sensorsItCapacitor oscillator circuit of the oscillation frequency and the plate spacing d is directly proportional relationship between the work. There are two plates, one fixed and the other one can move. Bearing load measured object, the leaf spring deflection, the distance between the two plates changes, the oscillation frequency of the circuit also changes. The measured frequency change can be calculated to the quality of the load-bearing stage, the measured object. Capacitive sensor power consumption, low cost, accuracy of 1/200 to 1/500.Pole change the form of sensorFerromagneticcomponents in the measured object gravity under mechanicaldeformation, internal stress and cause changes in permeability, and also changes so that the induced voltage of the secondary coil wound on both sides of the ferromagnetic component (pole). Measure the voltage variation can be calculated added to the force on the pole, and then determine the quality of the measured object. Pole to change the form of sensor accuracy is not high, usually 1/100, applicable to the large tonnage weighing, weighing ranging from tens to tens of thousands of kilograms.Vibration sensorThe force of the elastic element, the natural vibration frequency of the force is proportional to the square root of. Measure the natural frequency changes, you can find the measured object role in the elastic component of the force, and then calculate the quality. The vibration sensor vibrating wire and tuning fork.The elastic component of the vibrating wire sensor string wire. When the loadbearing stage, plus the5数字电子秤的设计与实现measured object, the intersection of the V-shaped string wire is pulled down, and left strings of tension increases, the right string tension decreases. The natural frequency of the two strings of different changes. Calculate the frequency difference between the two strings, you can find the quality of the measured object. The higher the accuracy of the vibrating wire sensor, up to1/1000 ~ 1/10000, weighing 100 g to hundreds of kilograms, but the structure is complex and difficult process, and high cost.The elastic component of the tuning fork sensor is a tuning fork.Fixed tuning fork end of the piezoelectric element, the naturalfrequency of oscillation of a tuning fork, it can be measuredoscillation frequency. When the load-bearing stage and the measuredobject, the tuning fork direction of tensile force while the increase in natural frequency, increasing levels of applied force is proportional to the square root. Measure the changes of natural frequency can be calculated heavy loads imposed on the tuning fork on the force, and then calculate the quality of heavy objects.The tuning fork sensor power consumption, measurement accuracy up to 1/10000 to 1/200 000, weighing range of 500g ~ 10kg.外文参考文献中文翻译外乜匕_4 .参考一 :摘要 : 为解决现代商业贸易和日常生活中经常遇到的测量小质量物体的重量问题 , 介绍了一种新型的袖珍式电子秤的设计。
数字电子秤论文
探2006级学生电子技能探探课程设计济电子技能课程设计报告书基于AT89C51的数字电子秤课题名称的设计姓名朱珍奇学号0612201*16院系物理与电信工程系专业电子信息工程指导教师龚伦峰讲师2009年6月16日一、设计任务及要求：设计任务：完成一个简单数字电子秤的硬件电路部分和软件部分的设计要求：1.利用单片机对数字电子秤的各种功能进行控制。
2.数字电子秤能够显示商品的名称，价格，总重，总价。
3.数字电子秤能够自动完成商品的价格计算。
4.数字电子秤具有储存儿种简单商品价格的功能。
5.数字电子秤具有超重提醒功能，一旦重量超出了自身测量重量的范围, 即发出警报a6.赛字电子秤的测量范围要求达到5KG,测量精度要求达到0.00lo指导教师签名： _______________2009年6月16日二、指导教师评语:指导教师签名：_______________2009年6月28日三、成绩验收盖章2009年6月28日目录电子技能课程设计报告书 (1)基于AT89C51的数字电子秤的设计 (1)1、设计目的 (1)2、设计的主要内容和要求 (1)3、整体设计方案 (1)3.1设计方案 (1)3.2工作原理 (1)4、硬件电路的设计 (2)5、软件设计 (3)5・1主程序设计 (3)5.2LM4229液晶显示驱动程序 (4)5.3ADC0832采样程序 (5)5.44*4键盘程序 (6)6、系统仿真 (6)7、使用说明 (9)8、设计总结 (9)参考文献 (9)附录A (10)基于AT89C51的数字电子秤的设计朱珍奇（湖南城市学院物理与电信工程系电子信息工程专业,益阳，413000）1、设计目的单片机以其功能强，体积小，功耗低，易开发等很多优势被广泛应用。
但单片机不是万能的，也存在不适合的场合，我们要充分利用单片机的内部资源和选择合适的单片机来完成我们的设讣。
本数字电子秤的设计过程中需要用到A/D 转换、键盘、液晶显示、复位电路和蜂鸣器报警驱动电路的知识，同时在软件的设讣过程中需要用到键盘扫描、液晶显示驱动、模数转换程序及汉字库的的设讣, 可以很好的将数电、模电、单片机知识进行综合应用。
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毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化数字称重计量系统设计一、研究现状和发展趋势电子衡器是指配有电子称重装置的衡器，主要由称重传感器、承载器、称重仪表这3部分所组成。
其主要的工作原理是将作用在称重承载器上的力传递到称重传感器上，并将其转换成与之相对应的模拟信号（电压或电流），输出的模拟量信号再经过A/D转换器转换成数字量信号，并在仪表盘上显示出来。
我国是从20世纪60年代中期开始研制并生产电子秤的，模拟指针式的电子秤是早期电子秤主要形式，20世纪80年代中后期开始发展为数字式，20世纪90年代末至21世纪初已研制开发出微机式电子秤。
而数字化传感器的推出则是在80年代末，美国SENSORTRONICS（STS）公司在88年全美衡器展览会上首次推出了一种能将A/D转换器放置于普通应变式称重传感器中的数字传感器，即整体型数字传感器，这种传感器在美国市场备受瞩目。
应变式称重传感器生产的工艺环节比较多，工艺比较复杂，尽管投入了大量物力、人力及精力，调整了像灵敏度、温度、零点、滞后、非线性、蠕变等性能的补偿及四角误差等的问题，但是要达到高质量的要求，补偿技术的设备却还难以做到，普遍存在着质量成本和生产成本一直居高不下的严重问题。
然而随着电子技术的飞速发展，以及单片机技术的普及化，数字化称重传感器也就应运而生。
它是一种将现代电子技术及计算机软件技术与传统应变式称重传感器相结合而发展起来的新型的电子称重技术。
它采用的称重技术是在传感器内部采用了高智能化、高集成化的处理单元，将模拟重量信号进行A/D转换，自动对应变式称重传感器的滞后、零点、非线性、温度、蠕变性能等进行数字化补偿，最后输出数字信号。
电子技术的飞速发展也使衡器数字化得到了大大的发展，但电子衡器却还仍处在模拟电子技术的水平。
在称重仪表与数字称重传感器产品的开发过程中，软件自动化补偿技术及其A/D转换技术的重复和混乱使用，造成了器件资源的严重浪费，增加的外围电路，系统软件的不统一和不完善，使得产品成本增加了不少，不能真正实现电子秤的微型化、低功耗、智能化和高可靠性的目的。
自1986年大面积推广单片机技术以来，我国在单片机的应用、开发方面积累了非常丰富的实践经验，培养和造就了大批的传感器方面的技术人才。
单片机已经成为计算机网络、智能仪器仪表、工业测控与通信设备领域中最为理想的控制用微型计算机。
所以说单片机的开发技术、应用技术已成为从事称重仪表、称重传感器专业的工程技术人员不可回避的一项非常重要技术手段。
由于原来的模拟式称重传感器的电阻应变转换原理决定了其固有的输出模拟信号小、抗干扰能力差、传输距离短以及安装调试都不方便等缺点。
因此，人们早在二十世纪八十年代初就引起了对模拟式称重传感器缺点的高度重视，人们都在想能不能在不改变电阻应变式称重传感器称重机理的基础上，使上述缺点变为优点。
为此国外一些称重传感器制造商推出了第一代“数字化称重传感器”，即把原本放在称重仪表内的A/D转换电路与放大电路，放置于称重传感器罩壳内或附近的接线盒内。
数字化传感器主要由数字变送和模拟式传感器两部分组成。
上述传感器由于输出的是数字信号，所以就克服了模拟式称重传感器的信号小、抗干扰能力差、传输距离短等的缺点。
但是其自身的制造、补偿、调整工艺决定了传感器的各项性能指标。
也就是说，如果传感器自身的补偿、制造、调整工艺不合格，要靠数字信号的改变来补偿和提高整个传感器的力学与温度指标（注意不是数字变送电路自身的温度指标）是不可能的。
目前众多的国内企业制造商与外资企业制造商主推的产品都属于此种类型的传感器，而此类传感器并没有突破原有功能。
保证所设计和选用的数字变送电路以及器件不能降低整个传感器的温度与力学性能指标成为了要做到第一代“数字化称重传感器”的难点，也就是说必须使数字变送电路本身的温度漂移和时间漂移不影响传感器自身的补偿、制造、调整工艺所决定的力学与温度指标。
另外，一些制造商虽然在局部的功能上有所改进。
但总体上还是属于第一代“数字化称重传感器”。
本阶段的数字化称重传感器主要特点是不改变传感器自身原本的制造、补偿、调整工艺，仅将原先在称重仪表内的A/D转换电路移至传感器内或接线盒内，实现称重数字信号的传送。
最新第三阶段的数字智能化称重传感器已应用于各种智能化闭环系统中以控制多用途、智能化多分量测量以及高速动态数字信号处理和网络通讯等场合，其发展趋势主要包括：(1)智能化闭环控制智能化闭环系统控制主要是指可以应用于各种高速高精度动态自补偿称重、智能化闭环等应用场合的控制系统。
例如动态高速数字智能化称重传感器，除了用于标准的称重过程以外，还提供了定量灌装、分选等多用途的控制功能。
内置信号处理模块使它可用于高精度、快速的称重环境。
对于外部因素而引起的振动，称重传感器自带数字滤波器，可以消除这些振动所引起的误差。
有些内置可编程的滤波器还能允许客户根据不同的应用方式以改变滤波的参数。
(2)智能化多参量控制智能化多参量测量是指称重传感器除了自身具有检测重量信息的功能之外，还能同时检测其它多参量信息。
例如：完成动态加速度自动修正功能；电子吊秤传感器可检测加速度功能；汽车检测平台用称重传感器功能等，除了可以检测垂直方向的重量信息外还可以检测水平方向的侧向载荷，即多分力测量。
(3)高速动态信号处理技术工业过程控制系统中，数字技术向网络化、智能化、开放性、信息化方向迅速发展。
在利用目前工业过程控制系统中最为热点的现场总线控制系统FCS 中的工业控制软件的数据处理方法，首先救市对系统中的传感器结构以及数据处理的特性进行了分析，提出了FCS 的数据处理方法，据介绍该方法对处理平稳传感器数据和非平稳传感器数据都具有适应性。
可以看出，数字式智能化称重传感器已从原本传感器的单一检测和单一功能向多功能和多参量检测方向发展，由孤立一次仪表向系统化、集成化、网络化的方向发展，由开环数据传送向主动闭环数据控制和信息处理方向发展，这应该是我国数字式称重传感器制造行业目前和今后的主要发展方向。
国外数字计量系统发展现状美国SENSORTRONICS/STS（STS）公司是世界上最具实力和规模的专业传感器制造厂商，它在22年推出了整体型数字传感器。
但随着市场对数字传感器实用性和可靠性要求的不断提高和时间的推移，整体型数字传感器开始逐步露出由于结构设计所产生的技术缺陷，主要表现为：（1）连接和布线都较为复杂，对于欲将数字信号进行远传的系统来说，如果需将数字信号远传10000 米，则要求每只传感器均需连上10000 米的电缆，使得施工连线非常复杂；此外如果将电子线路置于传感器内部则会降低传感器的防爆等级（2）将复杂的A/D 转换电路置于传感器内部，并且与传感器同时工作在潮湿、充满粉尘、充满易燃、易爆介质的环境中，会降低整个传感器工作时的可靠性。
（3）制造和维修成本较高，整体型数字传感器中无论是应变部分或电子线路故障部分均需要更换整个数字传感器。
在九二年，美国SENSORTRONICS/STS（STS）公司在总结市场需求和经验的基础上推出了模块化数字传感器系统，取代了早期推出的整体型数字传感器，成为当今最先进的电子称量技术之一，在美国倍受广大用户的欢迎，目前在数字传感器市场上占有很大份额。
模块化数字传感器系统主要是指将原先在传感器内部的A/D 转换电路移至接线盒内，通常将具有A/D转换模块的接线盒称之为数字接线盒，再将数字接线盒输出的数字信号传递给显示器。
这一结构大大改善了A/D 转换电路的工作环境，其特点如下：（1）具有数字称重传感器的全部特性，配置灵活而且方便。
(2）模块化数字传感器系统较整体型数字传感器系统的可靠性，稳定性都得到了大大提高。
（3）布线简单，从显示控制器到数字接线盒只需一条电缆线。
（4）配接普通应变式传感器，系统维护容易，并且制造成本低，采用模块化数字传感器系统可在不改变原有衡器结构和传感器的基础上实现电子衡器的数字化功能。
二、主要成果[1]便携式计价电子秤的研制杭州应用工程技术学院陈寿法《电子应用技术》1997年第四期[2]无线遥控电子秤北满特殊钢股份公司常红专工业计量, INDUSTRIAL MEASUREMENT, 1996年 05期[3] 袖珍多功能电子秤企业技术开发 , Technological Development of Enterprise, 1994年 02期三、存在问题：电子秤是一种精密仪器，对于电子秤中的电路板,应随时保持清洁,没有各种粉尘杂物,如有受潮现象,可以在干燥后,涂刷一层绝缘的清漆,就可以达到保护电路板,提高电路的防潮绝缘性能的作用 ,各种接插件应接触良好,导线应无接触不良或漏电的现象。
电子秤(仪表)的壳体基本上要使用塑料制品,所以在日常使用时应注意远离具有腐蚀性的溶剂及气体,这样可以延长电子秤的使用寿命；还应尽量避免强力撞击,挤压等现象的发生；随时保持清洁,发现问题及时解决。
电子秤还可能存在误差问题，由外部环境挤压或振动等其他原因造成。
参考文献[1]赵广平，孙雯萍，孙建军. 仪表技术与传感器. 中船重工集团公司第七研究所.2007[2]程勇.电子衡器的技术现状与发展趋势.陕西省榆林市计量测试所.2009[3]张钟华.计量测试技术的新动态.中国计量学院学报.2009[4]岳建疆.计量测试技术在电子衡器中的应用.百科论坛[5]张延温，武君婷，苏阳.浅谈数字称重传感器的技术现状与发展趋势.2003[6]刘平.如何选择与固定式电子衡器相兼容的称重传感器和数字称重显示器.2010[7]周祖濂.数字称重系统---称重技术新概念.中国计量科学研究院.2005[8]臧衍乐, 张得昆.称重信号数字化模块设计.西安工程科技学院.2005[9]王琦.电阻应变式称重传感器的设计.2005[10]X. Li，CJ. C.M.M eager. Elimination of Shunting Conductance Effects inn Low-Cost Capacitive一Sensor Interface. IEEE Trans. Instrument. Means，2000 [11]Japan Ltd.ADC0808/ADC08098-Bit μP Compatible A/D Converters with 8-Channel Multiplexer.2002。