电子秤设计原理图
电子秤课程新设计 ppt课件
脉冲消隐输入RBI为低电平，就可使冗余零消隐。
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（4）脉冲消隐（动态灭灯）：输出RBO和消隐输入BI共 用一个管脚，当它用作输出端时，与RBI配合，共同使冗 余零消隐。以3位的十进制的零是否要显示，取决于百位 是否为零，有否显示。这就将要用图（8）电路中的RBO 进行判断。在RBI和A3、A2、A1、A0全为低电平时， RBO输出低电平；否则，输出高电平。百位为零（及百 位的A3、A2、A1、A0全为低电平），而且被消隐（及 百位的RBI也为低电平），则百位的RBO和十位的RBI全 为低（因为二者连在一起），其余数码照常显示。若百位 不是零，或是未使零消隐，则百位的RBO和十位的RBI全 为高电平，使十位数的零不具备消隐条件，而好其他数码 一起照常显示。
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小组成员及其任务分配
• 李成成：背景设计及小组任务分配 • 韩艳慧：传感器的选择与应用 • 李红涛：三运放大电路
间接比较型模式转换器AD • 康振振：CT74LS290计数器介绍
集成二进制—七段译码驱动器介绍 及其总电路图 • 田 杰：元件报价及项目总结
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电子秤采用现代传感器技术、电 子技术和计算机技术一体化的电子称 量装置，才能满足并解决现实生活中 提出的“快速、准确、连续、自动” 称量要求，同时有效地消除人为误差， 使之更符合计量管理和工业生产过程
（1）消隐（灭灯）：输入BI在低电平时有效。当 BI为低电平时，不论其余输入状态如何，所有输出 无效，数码管七段全暗，无显示。可用来使显示的 数码闪烁，或与某一信号同时显示。在译码时，BI 应接高电平或悬空（TTL）。
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（2）灯测试（试灯）：输入LT在低电平时有效。在BI/RBO为高电
实用电子秤的设计与制作
实用电子秤的设计与制作一、课程设计任务1．设计框图利用传感器与检测技术实验室已有的应变式称重台，将四片应变片采用全桥形式接入测量电路，经过运放OP07组成的仪表放大器放大，再由串行模数转换芯片TLC2543进行A/D转换，转换结果送入单片机STC12C5A60S2，通过74LS244驱动四位数码管显示。
仪表放大器的输出需经采集卡采集，经过虚拟仪器软件分析，得到较好的线性度和灵敏度后，才能再送入AD芯片进行转换。
系统框图如图1所示。
图1 电子秤系统框图2．基本要求(1) 掌握金属箔式应变片的应变效应。
(2) 掌握单臂、半桥和全桥电路的工作原理和性能。
(3) 利用multisim仿真软件，确定仪表放大器设计方案；应用运放OP07设计三运放仪表放大器，确定电路元器件具体参数；在通用板上制作电路板。
(4) 仪表放大器增益可调，放大倍数自行确定；应变电桥和放大电路应具有调零功能。
(5) 能够利用C51单片机编写正确程序，调试电路板，采集放大器的输出电压，并显示。
(6) 考虑A/D分辨率为20mV，要求灵敏度不低于40mV/20g。
(7) 利用虚拟仪器采集测量电路的输出电压至电脑中，并分析数据。
要求非线性误差小于1.50%。
二、设计总体要求1．认真阅读本设计任务书，了解本设计的任务和要求。
2．认真复习《传感器与检测技术》和《单片机原理与应用》课程中有关应变式传感器和A/D转换、数码管显示的有关内容。
3．适当查阅一些与设计有关的参考资料，鼓励同学创新。
4．利用protues7.1画出系统完整电路图，包括仪表放大器和单片机系统两大部分。
5．特别要注意焊接装配的质量，认真搞好焊接装配工艺，焊接完毕后一定要细心检查有无错误、错焊元件、焊接点与接地点短路等。
在焊接装配完成后，要认真检查部件的焊接情况，在与电路图反复对照确属无误后，方可接上直流电源，特别要注意电源接法。
6．精心调测，尽量得到较高的灵敏度和较低的非线性误差。
毕业设计电子秤的设计
目录第一节绪论 (3)1.1本设计的任务和主要内容 (3)第二节硬件电路设计 (4)2.1传感器的选择 (4)2.1.1应变式电阻传感器的测量原理 (4)2.1.2传感器的分类和选择 (4)2.2放大电路的设计 (5)2.3采集电路的设计 (5)2.3.1数据采集系统的组成 (5)2.3.2数据采样保持器 (6)2.3.3 A/D转换器 (6)2.4显示电路的设计 (7)2.5键盘电路的设计 (8)2.6报警电路的设计 (9)第三节软件的设计 (9)3.1监控程序的设计 (9)3.2数据处理子程序的设计 (9)3. 2.1数制转换 (9)3.3数据采集子程序的设计 (10)3.4数据显示子程序的设计 (11)3.5键盘扫描子程序的设计 (12)3.6报警子程序的设计 (13)第四节设计总结 (15)参考书籍 (1)6程序附图..............................................................................17电子秤的设计数理与信息工程学院电信041班黄伟东指导老师余水宝第一节绪论随着时代科技的迅猛发展微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高做为重量测量仪器智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确测量速度快易于实时测量和监控的巨大优点并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称成为测量领域的主流产品本文设计的电子秤以单片机为主要部件用汇编语言进行软件设计硬件则以半桥传感器为主测量0～500g电子秤随时可改变上限阈值并达到阈值报警的功能称重传感器输出的电量是模拟量数值比较小达不到A/D转换接收的电压范围所以送A/D转换之前要对其进行前端放大、整形滤波等处理然后A/D转换的结果才能送单片机进行数据处理并显示其数据显示部分采用LCD显示成本低且能很好地实现所要求的功能1.1本设计的任务和主要内容设计的主要内容如下（1）设计一款电子秤用LED液晶显示器显示被称物体的质量（2）可以设定该秤所称的上限（3）当物体超重时能自动报警（4）写出详细的实验报告第二节电子秤的硬件设计2.1 传感器的选择2.1.1应变式电阻传感器的测量原理应变式电阻传感器的工作原理：当导体或半导体受到外力作用时会产生机械变形从而导致阻值变化导体与半导体的电阻与电阻率及其几何尺寸有关当导体受外力作用时电阻率及几何尺寸的变化会引起电阻的变化因此通过测量电阻值的大小就可以反映外界力的大小电阻型应变片传感器的测量电路可采用桥式测量电路桥式测量电路有四个电阻其中任何一个电阻均可以是应变片图2.1.1 桥式测量电路图如能恰当的选择个桥臂的电阻可以消除电桥的恒定输出使输出电压只与应变片的电阻有关2.1.2传感器的分类和选择应变片式电阻传感器按其测量电路（桥式）可分为单臂式、半桥式、全桥式三种所谓半桥即将电桥的四臂接入四应变片其中：一片受拉一片受压另外两应变片不受力全桥是两片受拉两片受压故灵敏度比半桥式的大一倍本方案采用半桥式传感器2.2 放大电路的设计传感器输出电压为毫伏级而A/D转换器所能处理的电压是0～5V所以必须在A/D转换器前加入一个前置差动放大电路以实现电压的放大放大倍数为100～200倍使输出电压为0～5V由于单运放在应用中要求外围电路匹配精度高、增益调整不便、差动输入阻抗低故采用三运放结构三运放结构具有差动输入阻抗高、共膜抑制比高、偏置电流低等优点且有良好的温度稳定性低噪单端输出和和增益调整方便适于在传感器电路中应用如图3-2所示图中为增益调节电阻整个芯片仅为外接电阻而运放为增益为1的差动输入放大器图2.2.1 放大电路硬件原理图2.3采集电路的设计2.3.1数据采集系统的组成数据采集系统的核心是计算机他对整个系统进行控制和数据处理他由采样/保持器放大器A/D转换器计算机组成2.3.1 数据采样系统框图2.3.2数据采样保持器进行模数变换时从启动变换到变换结束的数字量输出需要一定的时间即A/D转换的孔径时间当输入信号频率较高由于孔径时间的存在会造成较大的转换误差；为了防止误差需在中间加一个功能器件采样/保持器进行有效、正确的数据采集采样/保持器通常由保持电容器、模拟开关和运算放大器组成其中对于低速场合可以采用继电器作为开关以减小开关漏电流的影响；在高速场合也可以用晶体管、场效应管来作为开关采样保持器的原理：如图当开关闭合时V1通过限电流电阻向电容C充电在电容值合理的情况下V0随Vi的变化而变化；当K断开时由于电容C有一定的容量此时输出V0保持输入信号再开断开瞬间的电平值图2.3.2 采样保持原理图在模拟信号输入通道中是否需要加采样/保持器取决于模拟信号的变化频率和A/D转换器的孔径时间；对快速过程信号当最大孔径误差超过允许值时必须在A/D转换器前加采样/保持器但如果输入模拟量是直流量或者被测信号模拟量随时间变化非常缓慢采样/保持（S/H）电路可以省去2.3.3 A/D转换器设计中A/D转换器用的是ADC0809 A/D转换器它是8路8位逐次逼近式转换器结果为8位二进制数据转换时间短（一般在级）满足题目要求的"实时采样"并且它的转换精度在0.1%上下比较适中适用于一般场合由图2.3.3可见单片机通过读控制线WR和0809片选线控制启动A/D转换及输入通道地址锁存写控制线WR与ADC0809片选线控制输出允许由于ADC0809具有通道地址锁存功能通道选择ADD.A、ADD.B、ADD.C直接接单片机的数据口模拟电压由IN0通道输入A/D采样电压在0～5v之间变化所模拟通道IN0地址口为0AOOOH但是ADC0809无内置时钟所以CLOCK由外部时钟信号控制图2.3.3 A/D转换器和单片机的接口电路2.4 显示电路的设计显示部分可以将处理得出的信号在显示器上显示让人们直观的看到被测体的质量也可以进行报警提示LCD液晶显示器是一种极低功耗显示器从电子表到计算器从袖珍时仪表到便携式微型计算机以及一些文字处理机都广泛利用了液晶显示器本设计采用的显示模块是128×64点阵的汉字图形型液晶显示模块可显示汉字及图形内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM）可与CPU直接接口提供两种界面来连接微处理机：8-位并行及串行两种连接方式具有多种功能：光标显示、画面移位、睡眠模式等2.5 键盘电路的设计利用键盘可选择电子秤工作模式、设定测量上限等键盘部分采用矩阵式的键盘采用这种结构的特点是把检测线分为两组一组为行线一组为列线按键放在行线和列线的交叉点上矩阵式的键盘的优点是需要的测试线的数量少对于一个M×N的矩阵键盘与主机连接只需要M+N条测试线这样键盘的规模越大矩阵时键盘的有点越显著当需要的按键数目大于8时一般都采用矩阵式键盘图 2.5.1 矩阵式键盘结构图2.6 报警电路的设计报警电路是超过设定的范围单片机输出信号驱动蜂鸣器发声警报如图所示当BDLL端为低电平时有电流通过蜂鸣器蜂鸣器报警反之不报警这里设定当超过质量的上限时通过软件使8031的P1.0口清零再过P1.0口出来的低电平信号连接到BELL端蜂鸣器发声报警图2.6.1 报警电路第三节电子秤的软件设计3.1监控程序的设计智能仪器的设计既要满足设定的功能的完成如计算等功能的任务功能程序也要有可以监控仪器仪表正工作保证其可靠性方面的监控程序整个智能仪器的测量都是智能仪器自动完成的所以设计一套功能完备的监控程序是必须的也是必要的监控程序的主要作用是实时的响应来自系统的各种信息按信息的类别进行处理；当系统出现故障时能自动的采取有效的措施消除故障保证系统能够继续进行正常工作3.2 数据处理子程序的设计数据处理子程序是整个程序的核心主要用来调整输入值系数使输出满足量程要求另外完成A/D的采样结果从十六进制数向十进制数形式转化3．2．1系数调整在IN0输入的数最大为5V要求的质量500g对应的是4.8V为十六进制向十进制转换方便将系数放大100倍并用小数点位置的变化体现这一过程因而系数为：3．2．2数制转换数制之间的转换：在二进制数制中每向左移一位表示数乘二倍以每四位作为一组对数分组当第四位向第五位进位时数由8变到16若按十进制数制规则读数则丢失6所以应进行加六调整DA指令可完成这一调整可见数制之间的转换可以通过移位的方法实现其中移出数据的保存可以通过自乘再加进位的方法实现因为乘二表示左移一位左移后低位进一则需加一否则加零而通过移位已将要移入的尾数保存在了进位位中所以能实现图3.2.2 数据处理原理框图3.3 数据采集子程序的设计数据采集用A/D0809芯片来完成主要分为启动、读取数据、延时等待转换结束、读出转换结果、存入指定内存单元、继续转换（退出）几个步骤ADC0809初始化后就具有了将某一通道输入的0～5模拟信号转换成对应的数字量00H-FFH然后再存入8031内部RAM的指定单元中在控制方面有所区别可以采用程序查询方式延时等待方式和中断方式图3.3.1 数据采样原理框图3.4显示子程序的设计显示子程序是字符显示首先调用事先编好的8279的键盘显示子程序调用8279初始化命令然后输出写显示命令在显示过程中一定要调用延时子程序当输入通道采集了一个新的过程参数或仪表操作人员键入一个参数或仪表与系统出现异常情况时显示管理软件应及时调用显示驱动程序模块以更新当前的显示数据显示符号图3.4.1 显示原理框图3.5 键盘扫描子程序的设计如图3.4.1所示：键盘电路设计成4X4矩阵式由键盘编码方式可以得出0123456789ABCDEF各键对应的键值：0D8H0D0H0D1H0D2H0C8H0C9H0CAH0C0H0C1H0C2H0C3H0CBH0D3H0DBH0DAH0D9H在程序中可以先判断按键编码然后根据编码将键盘代表的数值送到相应的存储单元再进行功能选择或数据处理图3.5.1键盘扫描原理框图3.6报警子程序的设计由于要求要键盘设定阈值所以要求有报警电路报警电路可以有声报警也可有光报警将设定的阈值与实时显示的值进行比较如果设定值小于实时显示的值则将P1.0置为1将发光二极管点亮或使蜂鸣器发出声音这就需要一段比较程序以及一小段置1清0程序图3.6.1 报警原理框图第四节设计总结随着集成电路和计算机技术的迅速发展使电子仪器的整体水平发生巨大变化传统的仪器逐步的被智能仪器所取代智能仪器的核心部件是单片机因其极高的性价比得到广泛的应用与发展从而加快了智能仪器的发展而传感器作为测控系统中对象信息的入口越来越受到人们的关注传感器好比人体"五官"的工程模拟物它是一种能将特定的被测量信息（物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置本次课设中的半桥电子秤就是在以上仪器的基础上设计而成的因此只有充分了解有关智能仪器、单片机、传感器以及各部分之间的关系才能达到要求首先是传感器的精密度它将直接影响电子秤的称重准确度课设时由于传感器发出的信号不是很稳定所以称重时误差很大如果使用精密度较高的传感器效果会好的多其次是数据采集处理阶段此阶段是对传感器发出的信号进行量化、采集主要分为信号放大、采集然后进行A/D转换该阶段需注意的地方是对传感器输出的信号进行放大时应选取合适的运算放大电路最好是预先计算好应放大的倍数以便选取还有就是进行数据处理时选取适当的数据转换系数使输出满足量程要求参考文献1．赵茂泰.智能仪器原理及应用.电子工业出版社2004：2．张毅刚.MCS-51单片机应用设计.哈尔滨工业大学出版社2003：3．贾伯年俞朴.传感器技术.东南大学出版社2000：4．单成祥.传感器理论设计基础及其应用.国防工业出版社1999：5．李道华李玲朱艳.传感器电路分析与设计.武汉大学出版社2000：程序附图定义中文LCD液晶 128X64 的地址W_C_GLCD XDATA 0E000HW_D_GLCD XDATA 0E001HR_B_GLCD XDATA 0E002HR_D_GLCD XDATA 0E003H;------------------------------------------------------- TIMER0 DATA 30H ;延时时间的初值TIMER1 DATA 31H ;调用延时子程序的次数DATA1 DATA 32H ;点阵显示的变量1DATA2 DATA 33H ;点阵显示的变量2X DATA 34H ;X方向的位置Y DATA 35H ;Y方向的位置COUNTER DATA 36H ;计数器N DATA 37H ;行数变量D1 DATA 38H ;点变量1D2 DATA 39H ;点变量1ADDR DATA 3AH ;起始的显示位置ADDR1 DATA 3BH ;起始的显示位置临时变量N1 DATA 3CH ;行数的临时变量;******************************************************* ;* 主程序开始;******************************************************* ORG 0000HAJMP STARTORG 0030HSTART: CLR P1.0SETB P1.1MOV SP#60HLCALL INITIAL_GLCD ; 调用LCD初始化LCALL KAIJI ; 显示开机画面LCALL DELAY500LCALL DELAY500LCALL DELAY500LCALL TISHI ; 显示主界面LCALL INI_8279------------------------------------------------；判断是否继续------------------------------------------------------------------ KEY-A： MOV DPTR#8101HMOVX A@DPTRANL A#07HCJNE A#00HLP1SJMP KEY-AMOV DPTR@8100HMOVX ADPTRCJNE A0DBHKEY-AAJMP K1LCALL YUZHILCAL celianjieguoLCALL CELINGJIEGUOAJMP $各界面显示内容DHTABLE1: DB " 欢迎使用 "DHTABLE2: DB " 半桥电子秤"DHTABLE3: DB " ********* "DHTABLE4: DB " ********* "DHTABLE5: DB " *********** "DHTABLE6: DB " 设置警报上限 "DHTABLE7: DB " 确定 "DHTABLE8: DB " 请按D 键 "DHTABLE9: DB " "DHTABLE10: DB " 报警上限重量: "DHTABLE11: DB " . g "DHTABLE12: DB " 确定(E) "CELIANG1: DB " 电子秤 "CELIANG2: DB " 重量是: "CELIANG3: DB "CELIANG4:DB " 返回 (F) ";======================================================= ;开机界面子程序;======================================================= KAIJI: MOV ADDR1#00H ; 第一行显示MOV N1#08H ; 数量 8 个MOV DPTR#DHTABLE1 ; 需要显示的汉字位置CALL DHZ ; 调用汉字子序MOV ADDR1#10H ; 第二行显示MOV N1#08HMOV DPTR#DHTABLE2CALL DHZMOV ADDR1#08H ; 第三行显示MOV N1#08HMOV DPTR#DHTABLE3CALL DHZMOV ADDR1#18H ; 第四行显示MOV N1#08HMOV DPTR#DHTABLE4CALL DHZRET;======================================================= ;提示界面子程序;======================================================= TISHI: LCALL CLEAR_GLCD ; 清除LCD显示屏幕MOV ADDR1#00HMOV N1#08HMOV DPTR#DHTABLE5CALL DHZMOV ADDR1#10HMOV N1#08HMOV DPTR#DHTABLE6CALL DHZMOV ADDR1#08HMOV N1#08HMOV DPTR#DHTABLE7CALL DHZMOV ADDR1#18HMOV N1#08HMOV DPTR#DHTABLE8CALL DHZRETSHEDING: LCALL CLEAR-GLCDMOV ADDR1#00HMOV N108HMOV DPTR#DHTALBE9CALL DHZMOV ADDR1#10HMOV N108HMOV DPTRCALL DHZMOV ADDR1#08HMOV N108HMOV DPTR#DHTALBE11CALL DHZMOV ADDR1#18HMOV N108HMOV DPTR#DHTALBE12CALL DHZRET测量界面子程序Celiangjieguo: LCALL CLEAR_GLCD ; 清除LCD显示屏幕MOV ADDR1#00HMOV N1#08HMOV DPTR#DHTABLE1CALL DHZMOV ADDR1#10HMOV N1#08HMOV DPTR#DHTABLE2CALL DHZMOV ADDR1#08HMOV N1#08HMOV DPTR#DHTABLE3CALL DHZMOV ADDR1#18HMOV N1#08H#DHTABLE4CALL DHZEND1坏人固然要防备，但坏人毕竟是少数，人不能因噎废食，不能为了防备极少数坏人连朋友也拒之门外。
电子秤电路设计
电阻应变式称重传感器是把电阻应变计粘贴在弹性敏感元件上，然后以适当方式组成电桥的一种将力(重量)转换成电信号的传感器。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如下图所示。
图3-2 ：电阻应变式称重传感器工作原理图
如：本设计选用湖南宇航公司的SB-B型悬臂式称重传感器，额定量程5kg，灵敏度3mv／V，非线性误差0．03％ES，重复性误差0．02％ES，蠕变(30分钟)0．03％F．S，零点温度漂移0．03％F．S．／10℃，温度补偿范围-10～60℃。该系列传感器采用悬臂单剪切结构，过载能力强，受力后自动调心好，具有精度高、长期稳定性好、抗疲劳、抗偏载能力强的特点。
2.电阻应变计工作原理
以金属材料为转换元件的电阻应变计，其转换原理是基于金属电阻丝的电阻应变效应。所谓应变效应是指金属导体(电阻丝)的电阻值随变形(伸长或缩短)而发生改变的一种物理现象。
（1）. 受力前(F=0)电阻值R=ρ*L/S (1)
式中R——金属丝的电阻(Ω)； ρ——金属丝的电阻率(Ω*M)；
3.3 A/D转换器
称重传感器输出的是mV级的电压信号，本设计采用AD7705对信号进行采集。AD7705是AD公司推出的一种基于∑-△转换技术的16位A／D转换芯片，它具有高分辨率、宽动态范围、自校准、优良的抗噪声性能以及低电压、低功耗等特点，适合于称重系统中微机信号处理的需求。其具有可编程增益放大器，增益范围1～128，可与压力传感器直接相连，使用同步串行SPI接口，可以与AVR单片机的硬件SPI接口直接相连，其电路连接如下图所示。
例：当物体放在秤盘上时，压力施给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器。转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。直至显示这种结果。
电子秤的设计报告
电子秤的设计报告学号：1605111班级：测控111姓名：绪论手提电子秤具有称重精确度高，简单实用，携带方便成成本低，制作简单，测量准确，分辨率高，不易损坏和价格便宜等优点。
是家庭购物使用的首选。
其电路构成主要有测量电路，差动放大电路，A/D转换，显示电路。
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A/D 转换器对输入信号电平的要求。
A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号，进行模数转换，然后把数字信号输送到显示电路中去，最后由显示电路显示出测量结果。
一、课题任务与要求1.设计题目：便携式电子秤的设计报告2.任务与要求：1）设计一个LED数码显示的便携式电子称。
2）采用电阻应变式传感器。
3）称重范围0~1.999KG。
二、系统概述1.方案比较：1）设计方案一①.系统框图：②. 系统设计思路、工作原理压力传感器实现压电转换，将压力转换为电信号。
经过高精度差动放大器放大后。
输入给模数转换器，转化为数字信号，由该数字信号控制编码器的编码，从而控制数码管显示。
③该设计的优劣：a.优点：每个模块的功能单一，且没有复杂的编程问题。
在整个系统进行调试时，可以比较方便的对每个模块进行测试，能够迅速找到出现问题的模块。
比较容易制作。
b.缺点：使用的芯片较多，信号的噪声较大，且数码管与编码器的电路比较繁杂，在实际焊接中容易出现问题。
2）设计方案二①.系统框图：②. 系统设计思路、工作原理：压力传感器实现压电转换，将压力转换为电信号。
经过高精度差动放大器放大后。
输入给模数转换器，从而控制数码管显示。
③该设计的优劣：a.优点：每个模块的功能单一，且没有复杂的编程问题。
在整个系统进行调试时，可以比较方便的对每个模块进行测试，能够迅速找到出现问题的模块。
STC90C52单片机电子秤
信号放大模块
经由传感器或敏感元件转换后输出 的信号一般电平较低；经由电桥等 电路变换后的信号亦难以直接用来 显示、记录、控制或进行信号转换。 为此，测量电路中常设有模拟放大 环节。
传感器和其外围以及放大电路设计
传感器检测电路的功能是把电阻应变片的电阻 变化转变为电压输出，由于电桥电路具有很多 优点，如可以抑制温度变化的影响，可以抑制 侧向力干扰，可以比较方便的解决称重传感器 的补偿问题等。由于传感器输出的电流信号很 小，因此为了提高系统的精度，将电流信号转 化为电压信号在传感器电路的设计过程中，增 加了由普通运放设计的增益调节阻，是为了满 足系统精度可调的要求而设计。
系统设计总体方案框图
系统由6个部分组成：控制器部分、测量部分、报警 部分、数据显示部分、键盘部分、和电路电源部分
放大电路
A/D转换器
超重报警
压力传感器
STC90C52单片机
键盘
LCD显示
称重传感器
• 称重传感器在受到压力或拉力 时会产生电信号，受到不同压 力或拉力是产生的电信号也随 着变化，而且力与电信号的关 系一般为线性关系。本系统中 采用的力传感器是航天科技集 团公司7Ol所的BK-2F型高精度S 形测力/称重传感器。其测量作 用力的最大范围可达20N，精度 为0.05％。输出经过TS-2型放 大器放大后，输出流范围为420mA。如图一所示：
图一、称重传感器
电源电路
• 电源电路采用集成稳压器L7805三端稳压电路，三条 引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端，它的1、 3角接整流二极管IN4007主要是因为IN4007能承受很 大的反向电流对整个电源起到保护作用，C1 、C2分 别是输入和输出端滤波电容。如图二所示：
图二、电源电路
测控电路课程设计之电子称设计
测控电路课程设计之电子秤的设计一、设计任务1、题目：电子秤的设计1．确定结构电子秤由传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及显示器等五部分组成，其原理框图如指导书图4所示。
2．设计技术指标如下：1）量程为0～1.999Kg ，2）传感器可采用悬臂梁式的称重传感器（悬臂梁上贴有应变片）。
3） 显示电路采用213为A/D 转换电路、共阴级数码管。
2、设计任务1）选择传感器2）设计传感器测量电路：通常用电桥测量电路。
3）放大电路设计由于传感器测量范围是0～2Kg ，假定选择的某款传感器的灵敏度为1mV/V 、工作电压为10V ，那么其输出信号只有0-10mV 左右；而A/D 转换的输入应为0-1.999Kg ，当量为1mV/g ，因此要求放大倍数约为200倍，一般采用两级放大器。
另外，在电路设计过程，应考虑电路抗干扰环节、稳定性。
选择低失调电压、低漂移、高稳定、经济性的芯片。
最后，电路中还应有调零和调增益的环节，才能保证电子秤没有称重时显示零读数，称重时读数正确反映被秤重量。
4）模数转换及显示系统A/D 转换器可选择MC14433，也可另选。
4）供电电源：设计一个可满足本设计需求的电源。
二、设计方案1、电子秤的主要组成电子秤由传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及显示器等五部分组成，其原理框图如图4所示。
图4电子秤组成框图传感器将被测物体的重量转换成电压信号输出，放大系统把来自传感器的微弱信号放大，放大后的信号经过模数转换把模拟数字量，数字量通过数字显示器显示重量。
2、方案的选用方案一：采用应变式电阻称重传感器，将被测物体的重量转换成电压信号输出，然后采用AD620差动电路放大器把来自传感器的微弱信号放大，然后将放大后的信号经过MC14433模数转换器转换成数字量，最后经过动态扫描将数字量通过数码管显示出来，显示出来的数字就是被测物体的重量。
方案二：设计以51系列单片机AT89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。
电子秤工作原理
电子秤工作原理1.工作原理：电子秤的工作原理以电子元件(称重传感器，放大电路,AD转换电路，单片机电路，显示电路，键盘电路，通讯接口电路，稳压电源电路等电路组成。
工作流程说明：当物体放在秤盘上时，压力施给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的模拟信号。
该信号经放大电路放大输出到模数转换器。
转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。
CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。
直至显示这种结果。
部分电子秤的原理方框图:程式 K/B(按键) ↑ Fx →传感器→ OP放大→ A/D转换→ CPU →显示驱动→显示屏↓记忆体工作流程说明：当物体放在秤盘上时，压力施给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的模拟信号。
该信号经放大电路放大输出到模数转换器。
转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。
CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。
直至显示这种结果。
第二部分秤的分类： 1.按原理分：电子秤机械秤机电结合秤 2.按功能分：计数秤计价秤计重秤 3.按用途分：工业秤商业秤特种秤第三部分秤的种类： 1.桌面秤指全称量在30Kg以下的电子秤 2.台秤指全称量在30-300Kg 以内的电子秤 3.地磅指全称量在300Kg以上的电子秤 4.精密天平第四部分按精确度分类： I级：特种天平精密度≥1/10万 II级：高精度天平 1/1万≤精密度＜1/10万 III级：中精度天平1/1000≤精密度＜1/1万 IV级：普通秤1/100≤精密度＜1/1000第五部分专业术语： 1.最大称量：一台电子秤不计皮重，所能称量的最大的载荷; 2.最小称量：一台电子秤在低于该值时会出现的一个相对误差; 3.安全载荷： 120%正常称量范围; 4.额定载荷：正常称量范围; 5.允许误差：等级检定时允许的最大偏差; 6.感量：一台电子秤所能显示的最小刻度;通常用“d”来表示; 7.解析量：一台具有计数功能的电子秤，所能分辩的最小刻度; 8.解析度：一台具有计数功能的电子秤，内部具有分辩能力的一个参数; 9.预热时间：一台秤达到各项指标所用的时间; 10.精度：感量与全称量的比值; 11.电子秤使用环境温度为： -10摄氏度到 40摄氏度 12.台秤的台面规格： 25cm X 30cm 30cm X 40cm 40cm X 50cm 42cm X 52cm 45cm X 60cm第六部分电子秤的特点： 1.实现远距离操作; 2.实现自动化控制; 3.数字显示直观、减小人为误差; 4.准确度高、分辩率强; 5.称量范围广; 6.特有功能：扣重、预扣重、归零、累计、警示等; 7.维护简单; 8.体积小; 9.安装、校正简单; 10.特种行业，可接打印机或电脑驱动; 11.智能化电子秤，反应快，效率高;第七部分电子秤检查过程： 1.首先整体检查：有无磨损和损坏; 2.能否开机：开机后是否从0到9依次显示、数字是否模糊、能否归零; 3.有无背光; 4.用砝码测试能否称重; 5.充电器是否完好，能否使用; 6.配件是否齐全;第八部分传感器类型： 1.电阻式：价格适中、精度高、使用广泛; 2.电容式：体积小、精度低; 3.磁浮式：特高精度、造价高; 4.油压式：现市场上已淘汰; 显示器种类： 1.LCD(液晶显示)：免插电、省电、附带背光; 2.LED：免插电、耗电、很亮; 3.灯管：插电、耗电、很高; K/B(按键)类型： 1.薄膜按键：触点式; 2.机械按键：由许多单独按键组合在一起; 传感器的特性： 1.额定载荷; 2.输出灵敏度; 3.非线性; 4.滞后; 5.重复性; 6.蠕变; 7.零点输出影响; 8.额定输出温度影响; 9.零点输入; 10.输入阻抗; 11.输出阻抗; 12.绝缘阻抗; 13.容许激励电压;(5-18V)第九部分传感器损坏后现象： 1.称量不准; 2.显示不归零; 3.显示的数字乱跳判断传感器的+E、-E、+S、-S 1.先用电阻档测4条线两两这间的电阻值，共有6组。