基于51单片机的电子秤的设计

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基于单片机的智能电子秤设计

基于单片机的智能电子秤设计

基于单片机的智能电子秤设计随着科技的不断发展,智能化和自动化已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

在众多领域中,智能电子秤的设计与应用也越来越受到。

本文将介绍一种基于单片机的智能电子秤设计方案,该设计具有高精度、低成本、易于实现等优点,具有一定的实用价值。

一、概述智能电子秤是一种能够自动测量物体重量的设备,广泛应用于超市、菜市场等场所。

与传统的机械秤相比,智能电子秤具有测量精度高、使用方便、易于维护等优点。

而基于单片机的智能电子秤设计,更是将智能化和自动化技术融入到电子秤中,提高了设备的性能和可靠性。

二、设计原理基于单片机的智能电子秤设计主要是利用单片机的控制和数据处理能力,实现对物体重量的准确测量。

其核心部件为压力传感器和单片机。

压力传感器负责采集物体的重量信号,并将信号传输给单片机;单片机则对信号进行处理、分析和存储,同时控制显示屏显示物体的重量。

三、硬件设计1、单片机选择单片机是智能电子秤的核心部件,负责控制整个系统的运行。

本设计选用AT89C51单片机,该单片机具有低功耗、高性能、易于编程等优点,能够满足智能电子秤的设计要求。

2、压力传感器选择压力传感器是智能电子秤的重要组成部件,负责采集物体的重量信号。

本设计选用电阻应变式压力传感器,该传感器具有测量精度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点。

3、显示模块选择显示模块负责将物体的重量信息呈现给用户。

本设计选用LED显示屏,该显示屏具有亮度高、视角广、寿命长等优点。

4、电源模块选择电源模块为整个系统提供稳定的电源,保证系统的正常运行。

本设计选用线性稳压电源,该电源具有输出电压稳定、纹波小、安全性高等优点。

四、软件设计软件设计是智能电子秤的关键部分之一,直接影响设备的性能和可靠性。

本设计的软件部分采用C语言编写,主要包括数据采集、数据处理、数据显示等模块。

具体流程如下:1、开机后,系统进行初始化操作;2、压力传感器采集物体的重量信号;3、单片机对采集到的信号进行处理和分析;4、单片机将处理后的数据存储到存储器中;5、单片机控制LED显示屏显示物体的重量信息;6、系统继续等待下一次测量。

基于51单片机的智能电子秤

基于51单片机的智能电子秤

基于51单片机的智能电子秤研究方案:基于51单片机的智能电子秤一、研究背景与意义随着人们生活质量的提高,对电子秤的精确度和智能化程度提出了更高的要求。

研发一种基于51单片机的智能电子秤具有重要的现实意义和市场前景。

本研究旨在利用51单片机技术,结合传感器原理以及数据采集和分析技术,设计和开发一种新型的智能电子秤,以满足人们对于健康和便捷生活的需求。

二、研究目标1. 设计一种基于51单片机的智能电子秤原型;2. 实现电子秤的重量测量、数据存储和数据展示功能;3. 评估该智能电子秤的测量精度和稳定性;4. 提出改进方法并进一步优化设计。

三、方案实施情况1. 硬件设计:a) 选择合适的传感器:选用高精度传感器进行重量测量;b) 电路设计:根据传感器的特点设计合适的电路板,用于放大、滤波、采样和通信等功能;c) 硬件连接:将传感器、显示屏、按键等硬件进行连接。

2. 软件设计:a) 采用51单片机作为核心,进行编程;b) 实现重量测量:通过合适的采样方法和算法,实时获取物体的重量;c) 数据存储与展示:将采集到的数据存储在内部存储器或外部存储器中,并通过显示屏展示给用户;d) 用户交互:设计一套用户友好的界面,使用户可以方便地和智能电子秤进行交互。

四、数据采集和分析1. 采集数据:在实验过程中,选择不同质量的物体进行重量测量,将采集到的数据以合适的格式存储起来。

2. 数据分析:a) 对采集到的数据进行基本统计分析,包括平均值、方差、偏差等;b) 评估智能电子秤的精确度和稳定性;c) 通过数据分析,找出可能的误差来源和改进方向。

五、实验结果分析与结论在以上实验和数据分析的基础上,得出以下结论:1. 通过对数据的统计和分析,验证了智能电子秤的测量精度和稳定性。

2. 针对可能存在的误差来源,提出了改进和优化的方法,如增加重量校准功能、改进传感器的精度等。

3. 通过用户体验和满意度调查,发现智能电子秤在用户中受到了广泛认可和好评,并能满足用户的需求。

51单片机电子秤程序设计

51单片机电子秤程序设计

51单片机电子秤程序设计概述本文档介绍了如何使用51单片机(AT89C51)设计一个简单的电子秤程序。

通过该程序,电子秤能够测量物体的重量并实时显示在液晶显示屏上。

硬件准备在开始编写程序之前,我们需要准备以下硬件设备:- AT89C51单片机开发板- 电子秤传感器模块- 16x2液晶显示屏- 连接线程序设计以下是该电子秤的主要程序设计步骤:1. 引入必要的头文件include <reg51.h>include <lcd.h>2. 定义端口和变量sbit DOUT = P3^7; // 电子秤传感器数据接口float weight = 0; // 测量到的重量3. 初始化液晶显示屏void lcd_init(){// 在这里初始化液晶显示屏的相关设置}4. 启动AD转换void start_conversion(){// 在这里启动AD转换,将传感器的模拟数据转换为数字数据}5. 读取AD转换结果float read_conversion(){// 在这里读取AD转换结果并返回}6. 主程序void main(){lcd_init(); // 初始化液晶显示屏while (1){start_conversion(); // 启动AD转换weight = read_conversion(); // 读取AD转换结果// 将重量显示在液晶显示屏上lcd_gotoxy(1, 1); // 设置光标位置lcd_print("Weight: %.2f kg", weight); // 显示重量delay(500); // 延时一段时间,以控制刷新速度}}总结通过以上步骤,我们可以设计一个简单的51单片机电子秤程序。

该程序可以实时获取电子秤传感器的数据,并将测量到的重量显示在液晶显示屏上。

我们可以根据实际需求进行进一步的功能扩展和优化。

请注意,本文档仅提供了程序设计的概述,并未包含具体的代码实现。

基于51单片机电子秤设计

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。

基于51单片机的电子秤的设计整理资料

基于51单片机的电子秤的设计整理资料

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”。

基于51单片机的电子秤设计

基于51单片机的电子秤设计

毕业设计(论文)(2015届)题目:基于51单片机的电子秤设计专业名称:应用电子技术******学号:**********班级:2012级应用电子技术指导教师:***2014年 12 月 30 日摘要称重技术是人类生活中不可缺少的部分,自古以来就被人们所重视。

作为一种计量手段,被广泛应用于工业、农业、贸易等各个领域。

随着现代文明和科学技术的不断进步,人们对称重技术的准确度要求也越来越高,电子秤产品技术水平的高低,直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。

近年来,电子称重技术取得了突飞猛进的发展,电子秤在称重计量领域中也占有越来越重要的地位,其应用领域也在不断地扩大。

尤其是商用电子秤,由于其具有准确度高、反应灵敏、结构简单等优点,被广泛应用于工商贸易、轻工食品、医药卫生等领域。

目前,机械秤正在逐步被电子秤取代,这就促使电子秤的研究需要进一步的深入。

本设计是以AT89S51为核心的一种高精度电子秤,系统采用模块化设计法,其硬件结构主要包括:数据采集模块、最小系统模块、电源模块、键盘和显示模块。

其中,数据采集模块包括称重传感器和A/D转换电路;最小系统部分主要包括AT89S51和扩展的外部数据存储器;键盘由4×4位矩阵键盘组成;显示部分LM4229液晶显示。

软件部分由C语言编程,实现对各部分的控制。

该电子秤可以能够显示商品的名称、价格、总量、总价等;能够自动完成商品的价格计算;能够储存几种简单商品的价格;能够具有超重提醒功能。

其称重范围为0~5Kg,分度值为0.001g。

整个系统结构简单,使用方便。

关键词:电子秤;AT89S51单片机;称重传感器;A/D转换电路;液晶显示目录1绪论 (1)1.1选题的背景与意义 (1)1.1.1选题的背景 (1)1.1.2选题的意义 (2)1.2电子秤的研究现状及发展趋势 (2)1.2.1电子秤的研究现状 (2)1.2.2电子秤的发展趋势 (3)1.3本文的结构 (4)2系统总体方案设计 (5)2.1电子秤的基本知识介绍 (5)2.1.1电子秤的基本结构 (5)2.1.2电子秤的工作原理 (5)2.1.3电子秤的计量参数 (6)2.2总体方案设计 (7)2.3系统各部分设计方案论证 (8)2.3.1电子秤分度数的设定 (8)2.3.2称重传感器的选定 (8)2.3.3A/D转换器的选定 (14)2.3.4单片机型号的选定 (16)3硬件设计 (18)3.1系统硬件结构图 (18)3.2单片机主控单元的设计 (18)3.2.1单片机引脚说明 (18)3.2.2AT89S51最小系统设计 (20)3.3数据采集模块设计 (22)3.3.1传感器单元设计 (22)3.3.2A/D转换单元设计 (22)3.4键盘和显示电路单元设计 (24)3.4.1键盘电路设计 (24)3.4.2显示电路设计 (25)3.5系统总体原理图 (25)3.6硬件抗干扰设计 (26)4系统软件设计 (29)4.1主程序设计 (29)4.2LM4229液晶显示驱动程序 (30)4.3ADC0832采样程序 (31)4.4键盘程序 (31)5系统仿真 (33)5.1欢迎界面的仿真 (33)5.2无重物情况仿真 (34)5.3称量物体仿真 (35)5.4最大量程仿真 (36)5.5仿真总结与问题补充 (37)5.5.1仿真总结 (37)5.5.2问题补充 (37)6总结与展望 (39)附录程序 (40)参考文献 (49)1 绪论1.1选题的背景与意义1.1.1选题的背景(1)电子技术渗入衡器制造业随着第二次世界大战后的经济繁荣,为了把称重技术引入生产工艺过程中去,对称重技术提出了新的要求,希望称重过程自动化,为此电子技术不断渗入衡器制造业。

基于51单片机的电子秤的设计

基于51单片机的电子秤的设计

摘要本设计是基于单片机的称重仪,它的硬件电路设计包括单片机最小系统、A/D 转换器、称重传感器、语音电路、LED显示电路、±5V稳压电源电路等几部分设计内容。

其中压力传感器输出响应的模拟电压信号,经过模/数转换(A/D变换)后就得到数字量D。

但是,数字量D并不是重物的实际重量值W,W 需要由数字量D 在控制器内部经过一系列的运算——即数据处理才能得到。

整个设计系统由Atmel 公司生产51系列89S51单片机进行控制;软件实现功能开机检测,主要是开机后自动逐个扫描LED数码管,以防止某段数码管损坏造成视觉误差;出于人性化考虑我们还可以增加语音电路,实现自动语音播报重量。

关键词:称重仪;单片机;LED目录摘要 IAbstract II目录 III第1章绪论 11.1 课题背景 11.2课题目的与意义 11.3课题设计要求 21.4称重仪的国内外现状 2本章小结 2第2章称重仪的总系统设计与各模块方案选型 3 2.1 称重仪的总系统框图 32.2称重仪的主控制系统设计 42.2.1 称重仪的主控制系统结构 42.2.2 称重仪的主控制系统工作原理 42.3 称重仪各模块的方案选型 52.3.1 电源模块方案选型 52.3.2 数据采集模块方案选型 52.3.3 主控制器模块方案选型 62.3.4 数据显示模块方案选型 62.3.5 报警模块方案选型 6本章小结 6第3章称重仪的各单元电路设计 73.1 所用单片机的简介 73.1.1单片机的最小系统设计 73.2 电源电路设计 83.3 称重传感器电路设计 93.3.1传感器的工作原理 93.4前级放大器电路设计 113.5 A/D转换器电路设计 123.5.1A/D转换器原理 123.5.2 A/D转换器外围电路 153.6 显示电路设计 163.6.1 LED 结构与原理 183.6.2 动态显示 LED 显示器接口 19 本章小结 21第4章称重仪的系统程序设计 22 4.1 主程序设计 224.2 MAX187转换程序设计 23 4.3显示程序设计 24本章小结 25第五章称重仪的安装与调试 26本章小结 26结论 27致谢 28参考文献 29第1章绪论1.1 课题背景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51单片机的电子秤的设计

基于51单片机的电子秤的设计

摘要本设计是基于单片机的称重仪,它的硬件电路设计包括单片机最小系统、A/D转换器、称重传感器、语音电路、LED显示电路、±5V稳压电源电路等几部分设计内容。

其中压力传感器输出响应的模拟电压信号,经过模/数转换(A/D变换)后就得到数字量D。

但是,数字量D并不是重物的实际重量值W,W 需要由数字量D在控制器内部经过一系列的运算——即数据处理才能得到。

整个设计系统由Atmel公司生产51系列89S51单片机进行控制;软件实现功能开机检测,主要是开机后自动逐个扫描LED数码管,以防止某段数码管损坏造成视觉误差;出于人性化考虑我们还可以增加语音电路,实现自动语音播报重量。

关键词:称重仪;单片机;LED目录摘要 (1)Abstract....................错误!未定义书签。

目录. (1)第1章绪论 (3)1.1 课题背景 (3)1.2课题目的与意义 (4)1.3课题设计要求 (6)1.4称重仪的国内外现状 (4)本章小结 (7)第2章称重仪的总系统设计与各模块方案选型 (7)12.1 称重仪的总系统框图 (7)2.2称重仪的主控制系统设计 (8)2.2.1 称重仪的主控制系统结构 (8)2.2.2 称重仪的主控制系统工作原理 (8)2.3 称重仪各模块的方案选型 (9)2.3.1 电源模块方案选型 (9)2.3.2 数据采集模块方案选型 (9)2.3.3 主控制器模块方案选型 (10)2.3.4 数据显示模块方案选型 (10)2.3.5 报警模块方案选型 (11)本章小结 (11)第3章称重仪的各单元电路设计 (11)3.1 所用单片机的简介 (11)3.1.1单片机的最小系统设计 (12)3.2 电源电路设计 (12)3.3 称重传感器电路设计 (13)3.3.1传感器的工作原理···········错误!未定义书签。

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学号:毕业设计G RADUATE T HESIS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:2017 年06 月12 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” 。

其中敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分,转换元件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。

此外传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

称重传感器在电子秤中占有十分重要的位置,被喻为电子秤的心脏部件,它的性能好坏很大程度上决定了电子秤的精确度和稳定性。

通常称重传感器产生的误差约占电子秤整机误差的50%~70%。

若在环境恶劣的条件下(如高低温、湿热),传感器所占的误差比例就更大,因此,在人们设计电子秤时,正确地选用称重传感器非常重要。

称重传感器的种类很多,根据工作原理来分常用的有以下几种:电阻应变式、电容式、压磁式、压电式、谐振式等。

(本设计采用的是电阻应变式)电阻应变式称重传感器包括两个主要部分,一个是弹性敏感元件:利用它将被测的重量转换为弹性体的应变值; 另一个是电阻应变计: 它作为传感元件将弹 性体的应变, 同步地转换为电阻值的变化。

电阻应变片所感受的机械应变量一般 为 10 - 6~10 -2,随之而产生的电阻变化率也大约在 10 - 6~10 - 2数量级之间。

这 样小的电阻变化用一般测量电阻的仪表很难测出, 必须采用一定形式的测量电路 将微小的电阻变化率转变成电压或电流的变化, 才能用二次仪表显示出来。

在电 阻应变式称重传感器中通过桥式电路将电阻的变化转换为电压变化。

电阻应变式 称重传感器工作原理框图如图 2-1 所示:当传感器不受载荷时,弹性敏感元件不产生应变,粘贴在其上的应变片不 发生变形,阻值不变,电桥平衡,输出电压为零;当传感器受力时,即弹性敏感 元件受载荷 P 时,应变片就会发生变形,阻值发生变化,电桥失去平衡,有输出 电压。

如图 2-3 桥式测量电路R1、R2、R3、R4为 4 个应变片电阻,组成了桥式测量电路, Rm 为温度补偿电阻, e 为激励电压, V 为输出电压。

若不考虑 Rm ,在应变片电阻变化以前,电桥的输出电压为:由于桥臂的起始电阻全等,即 R1 = R2 = R3 = R4 = R ,所以 V=0 。

当应变片的电阻 R1、R2、R3、R4变成 R+△R1、R+△R2、R+△R3、R+△R4时, 电桥的输出电压变为:R R4 eR3 R R4通过化简,上式则变为:V=R1R1 R2R4eR3 R4V=RR R1 R1 R R2载荷 P 应变 电阻变化 R 输出电压如图 2-2 电阻应变式称重传感器工作原理框图也就是说,电桥输出电压的变化与各臂电阻变化率的代数和成正比。

如果四个桥臂应变片的灵敏系数相同,且 R= K ε,则上式又可写成:ReKV= (ε1 - ε2 + ε3 - ε4 )4式中 K 为应变片灵敏系数,ε为应变量。

上式表明,电桥的输出电压和四个轿臂的应变片所感受的应变量的代数和成 正比。

在电阻应变式称重传感器中, 4 个应变片分别贴在弹性梁的 4 个敏感部位, 传感器受力作用后发生变形。

在力的作用下, R1、R3 被拉伸,阻值增大,△ R1、 △R3正值, R2、R4被压缩,阻值减小,△ R2、△R4为负值。

再加之应变片阻值 变化的绝对值相同,即 △R1 = △R3 = + △R 或ε1 = ε3 = + ε △R2 = △R4= - △R 或ε 2 = ε4 = - ε 因此, V=eK×4ε = e K ε。

若考虑 Rm ,则电桥的输出电压变成:4RR RR R V=e2R2RR 2RmRR Re = K ε e R 2Rm R R 2Rm令 S U = V,则 S U = RK εe R 2RmS U 称为传感器系数或传感器输出灵敏度。

对于一个高精度的应变传感器来说, 仅仅靠 4个应变片组成桥式测量电路还是远 远不够的。

由于弹性梁材料金相组织的不均匀性及热处理工艺、 应变片性能及粘 贴工艺、 温度变化等因素的影响, 传感器势必产生一定的误差。

为了减少传感器 随温度变化产生的误差, 提高其精度和稳定性, 需要在桥路两端和桥臂中串入一 些补偿元件。

如:初始不平衡值的补偿、零载输出温度补偿、输出灵敏度温度补第二章 系统总体设计2.1电子秤设计的要求1) 称重范围:不超过 9.999Kg 2) 测量精度:≤ 0.005Kg3) 显示方式: LCD 显示所称量的物品重量,同时还可显示物品的名称,数 量,单价,金额和所有物品的总金额。

4) 使用操作:键盘输入数据,操作简单方便。

R2 R3 R4 RRRR1 R5) 特殊功能:具有去皮功能以及能将金额累加计算;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。

2.2 电子秤设计的基本思路将电子秤大致能划分为三大部分,数据采集模块、控制器模块和人机交互界面模块。

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。

此外添加了一个过载、欠量报警提示的特殊功能。

如图2-1 (上图为本系统的设计图)2.3 单片机的选型AT89S52单片机是AT89S系列中的增强型高档机产品,它片内存储器容量是AT89S51的一倍,即片内8KB的Flash 程序存储器和256B的RAM。

另外,它还增加了一个功能极强的、具有独特应用的16 位定时/计数器2 等多种功能。

在工程应用中AT89S52有一显著的优势:不需要烧写器,只借助PC 机的并口输出和极为简单的下载电路,便可将程序通过串行方式写入单片机。

并且下载电路可设计在系统中,可以随时修改单片机的软件而不对硬件做任何改动。

由此,通过对目前主流型号的比较,我们最终选择了AT89S52通用的普通单片机来实现系统设计。

AT89S52是一种兼容MCS51微控制器,工作电压4.0V 到5.5V,全静态时钟0 Hz 到33 MHz,三级程序加密,32 个可编程I/O 口,2/3 个16 位定时/计数器,6/8 个中断源,全双工串行通讯口,低功耗支持Idle 和Power-down模式,Power down模式支持中断唤醒, 看门狗定时器,双数据指针,上电复位标志。

另外在外扩展了32K数据存储器,以满足系统要求。

2.4 A/D 转换器介绍A/D 转换器是一种能把输入模拟电压或电流- 成与它成正比的数字量,也就是说能把被控对象的各种模拟信息变成计算机可以识别的数字信息。

A/D 转换器种类较多,从原理上可分为四种:双积分式A/D 转换器,逐次逼近式A/D转换器、并行A/D 转换器、计数器式A/D转换器及△-∑型A/D 转换器。

在电子秤的设计中用的比较多的是双积分式A/D 转换器和△-∑型A/D转换器。

双积分ADC的基本原理是对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分,将输入电压平均值变成与之成正比的时间间隔,然后利用时钟脉冲和计数器测出此时间间隔,进而得到相应的数字量输出。

如图2-6 所示是电子秤中常用的双积分式A/D 转换电路,它由积分器、比较器、模拟电子开关,积分电阻、积分电容、自动回零电阻、电容组成。

其中VG是模拟地,VFR是基准电压(相对于VG为负值),VX是检测电压。

如图2-6 双积分A/D 转换电路其次双积分型A/D 转换器具有很强的抗干扰能力。

对正负对称的工频干扰信号积分为零,所以对50HZ 的工频干扰抑制能力特强,对高于工频干扰(例如噪声电压)也具有良好的滤波作用。

只要干扰电压的平均值为零,对输出就不产生影响。

尤其对本系统,缓慢变化的压力信号,很容易受到工频信号的影响。

故而采用双积分型A/D 转换器可大大降低对滤波电路的要求。

作为电子秤,系统对AD的转换速度要求并不高,精度上14位的AD足以满足要求。

另外双积分型A/D 转换器较强的抗干扰能力,和精确的差分输入,低廉的价格。

最终选择了精度为10Kg/ 20000= 0.5g 的ICL7135。

2.5 键盘输入键盘输入是人机交互界面中重要的组成部分,它是系统接受用户指令的直接途径。

键盘是由若干个按键开关组成,键的多少根据单片机应用系统的用途而定。

键盘由许多键组成,每一个键相当于一个机械开关触点,当键按下时,触点闭合,当键松开时,触点断开。

单片机接收到按键的触点信号后作相应的功能处理。

因此,相对于单片机系统来说键盘接口信号是输入信号。

ZLG7289是周立功单片机公司设计的串行输入输出可编程键盘显示芯片,有强大的键盘显示功能,支持64 键控制,可以比较方便地扩展系统。

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