基于单片机的电子秤毕业设计报告
单片机电子秤设计报告完整版样本
单片机电子秤设计报告秤是一种在实际工作和生活中经常见到的测量器具。
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。
和传统秤相比较, 电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现, 具有精度高、功能强等特点。
本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。
该电子秤的测量范围为0-10Kg, 测量精度达到5g, 有高精度, 低成本, 易携带的特点。
电子秤采用液晶显示汉字和测量记过, 比传统秤具有更高的准确性和直观性。
另外, 该电子秤电路简单, 使用寿命长, 应用范围广, 能够应用于商场、超市、家庭等场所, 成为人们日常生活中不可少的必须品。
一、功能描述1、采用高精度电阻应变式压力传感器, 测量量程0-10kg, 测量精度可达5g。
2、采用电子秤专用模拟/数字( A/D) 转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换, HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术, 是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。
3、采用STC89C52单片机作为主控芯片, 实现称重、计算价格等主控功能。
4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。
5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互, 键盘容量大, 操作便捷。
6、具有超量程报警功能, 能够经过蜂鸣器和LED灯报警。
7、系统经过USB电源供电, 单片机程序也可经过USB线串行下载。
二、硬件设计1、硬件方案单片机电子秤硬件方案如图1所示:图1 单片机电子秤硬件方案称重传感器感应被测重力, 输出微弱的毫伏级电压信号。
该电压信号经过电子秤专用模拟/数字( A/D) 转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换。
HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术, 是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片, 内置增益控制, 精度高, 性能稳定。
【毕业设计】毕业设计电子秤
【关键字】毕业设计毕业设计电子秤篇一：毕业论文--基于单片机的电子秤设计基于单片机的电子秤设计摘要:本设计以51系列单片机STC89C52RC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，分步的设计各个单元功能模块，系统的硬件部分可以分为最小系统、数据采集、人机交互界面(键盘以及显示)和系统电源四大部分。
最小系统部分为STC89C52RC系统；数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成，包括运算放大器OP07和A/D转换器ADC0809；人机交互界面为键盘输入和数码管显示，主要使用5X5键盘、CH423数码管控制芯片及13位数码管显示，可以方便的输入数据并直观的显示重量、单价和总价。
系统电源是以LM7805、LM7812为核心设计电路以提供系统正常工作电源。
软件部分应用单片机C51语言进行编程，实现了该设计的基本控制功能。
该电子秤可以实现基本的称重功能（称重范围为0～10Kg，重量误差不大于±0.02Kg）,重量、单价、总价的计量可以精确到两位小数，键盘设置有数字键（‘0’～‘9’、‘.’）、储存键、单价1～单价8调用单价键、清除键、去皮键等；发挥部分有8种不同物品的单价记忆功能、99种消费商品价格累计功能、；待发挥部分为讲电子秤与打印机连接，能打印消费记录（小票），超量程和欠量程的报警功能。
本系统结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。
关键词：单片机采样电路A/D转换器CH423数码管驱动芯片数码管显示工作电源the design of electronic scales based on Single-chipMicrocomputerABSTRACT :The design for the control of 51 computers STC89C52RC the core, to achieve the basic control functions of electronic scales. In designing the system, in order to better modular design, the design of each unit step function modules, the system can be divided into the minimum hardware system, data acquisition, man-machine interface (keypad and display) and the system power 4 most. Minimum system partly STC89C52RC system; data collection in part by the pressure sensor, signal processing and the first class A / D conversion components, including the operational amplifier OP07 and the A / D converter ADC0809; man-machine interface for the keyboard and digital display The main use of 5X5 keypad, CH423 digital control chip and 13 digital display, can easily enter data and visual display weight, unit price and total price. System power is based on LM7805, LM7812 as the core design of the circuit to provide normal power supply system. Software part of the application MCU C51 language programming, the design of the basic control functions. The electronic weighing scales can realize the basic functions (weighing range of 0 ~ 10Kg, the weight of the error is not greater than ± 0.02Kg), weight, unit price, total measurement is accurate to two decimal places, the keyboard settings are the number keys ( '0 '~ '9','.'), storage key, Unit 1 to Unit 8 Unit call key, clear key, peeled keys, etc.; play a part in 8different items priced memory, 99 kinds of consumer goods prices cumulative function; play a part to be about electronic scales and printers connected to print consumption records (small notes), over range and under-range alarm. The system is simple, easy to use, fully functional, high precision, has some value for development.Key words：microcontroller sampling circuit A/D converter CH423 digital tube driver chip digital display Power Supply目录第一章绪论11.1引言 (1)1.2 选题背景与意义 (1)第二章系统方案的设计 (2)2.1 电子秤的设计要求 (2)2.1.1 基本要求 (2)2.1.2 特色与创新 (2)2.2实验原理及设计基本思路 (2) (2)2.2.2 系统设计基本思路 (2)2.3 系统总体设计方案比较与论证 (3)2.4单片机的选型 (4)2.5 数据采集部分的方案确定 (4)2.5.1 传感器 (4)2.5.2 前级放大器部分 (7)2.5.3 A/D 转换器 (9)2.6人机交互部分 (11)2.6.1 键盘输入 (11)2.6.2 输出显示 (11)2.7系统电源 (12)2.8 具体实施方案简介 (13)第三章系统硬件设计 (15)3.1 基于STC89C52RC的主控电路 (15) (15)3.2 系统电源 (18)3.2.1 芯片介绍 (18)3.2.2 电源电路 (19)第四章软件流程 (20)4.1 主程序流程图 (20)4.2 键盘扫描流程图 (21)第五章结论 (22)5.1 论文总结 (22)5.2 感想 (22)致谢 (24)参考文献 (25)附录A：原理图 (26)附录B：源程序 (29)第一章绪论1.1引言在现代化的今天，电子产品变得越来越丰富，给人们带来了诸多方便，其中电子秤成了人们生活中不可或缺的一部分。
基于单片机的实用电子秤设计
基于单片机的实用电子秤设计一、硬件设计1、传感器选择电子秤的核心部件之一是称重传感器。
常见的称重传感器有电阻应变式、电容式等。
在本设计中，我们选用电阻应变式传感器，其原理是当物体的重量作用在传感器上时，传感器内部的电阻应变片会发生形变，从而导致电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化，就可以计算出物体的重量。
2、信号放大与调理传感器输出的信号通常比较微弱，需要经过放大和调理才能被单片机处理。
我们使用高精度的仪表放大器对传感器输出的信号进行放大，并通过滤波电路去除噪声干扰，以提高测量的准确性。
3、单片机选型单片机是整个电子秤系统的控制核心。
考虑到性能、成本和开发难度等因素，我们选用 STM32 系列单片机。
STM32 系列单片机具有丰富的外设资源、较高的运算速度和良好的稳定性，能够满足电子秤的设计需求。
4、显示模块为了直观地显示测量结果，我们选用液晶显示屏（LCD）作为显示模块。
LCD 显示屏具有功耗低、显示清晰、视角广等优点。
通过单片机的控制，可以在 LCD 显示屏上实时显示物体的重量、单位等信息。
5、按键模块为了实现电子秤的功能设置，如单位切换、去皮、清零等，我们设计了按键模块。
按键模块通过与单片机的连接，将用户的操作指令传递给单片机进行处理。
6、电源模块电源模块为整个电子秤系统提供稳定的电源。
我们使用线性稳压器将输入的电源电压转换为适合各个模块工作的电压，以确保系统的正常运行。
二、软件算法1、重量计算算法根据传感器的特性和放大调理电路的参数，我们可以建立重量与传感器输出信号之间的数学模型。
通过对传感器输出信号的采集和处理，利用数学模型计算出物体的实际重量。
2、滤波算法为了消除测量过程中的噪声干扰，提高测量的稳定性和准确性，我们采用数字滤波算法对采集到的信号进行处理。
常见的数字滤波算法有中值滤波、均值滤波等。
在本设计中，我们选用中值滤波算法，其原理是对连续采集的若干个数据进行排序，取中间值作为滤波后的结果。
基于单片机的电子秤设计报告
五邑大学信息工程学院课程设计报告课程名称：电子系统设计技术专业：______ 通信工程_______ 班级：AP10057班学号：_________ 11 _________ 姓名：___________ 李绍杰指导教师：周开利设计时间：2013年1月2日评定成绩： _____________________设计课题题目：电子秤一、设计任务与要求1. 本次的课程设计任务是设计一个电子秤，首先我们来了解一下电子秤的基本的背景和设计意义。
电子秤在很早以前就开始被被人们广泛运用。
它是一个现代化的称重仪器，结合了计算机技术，信息处理，数字技术等等的很多的高科技技术。
电子秤，属于衡器的一种，是利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的工具。
电子秤主要由承重系统（如秤盘、秤体）、传力转换系统（如杠杆传力系统、传感器）和示值系统（如刻度盘、电子显示仪表）3部分组成。
按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。
［电子秤拥有许多过去的简单的机械化的称重技术所没有的优点。
例如，第一方面：电子秤的重量轻，体积小，容易携带，并且容易维修；第二方面：因为电子秤是运用了以单片机为中心控制单元，通过称重传感器进行模数转换单元，再通过配合键盘、显示电路及强大软件来组成，所以电子秤的准确率高，并且很快速，能够让人们很直观地看到称重的结果，这样更加深受人们的喜欢。
第三方面：电子秤不仅仅只是客观的物体，它通过了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。
然后通过前端信号处理电路进行准确的线性放大最后把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。
这是一个很高端，很人性化的发展，能够实现人机的信息转换。
第四方面：电子秤不再像过去的机械称重器那样功能局限，如今的电子秤更是能够广泛应用在商业，工农业，科技，交通等等很多方面。
并且对人们日常生活的影响越来越大。
单片机电子秤毕业设计
单片机电子秤毕业设计单片机电子秤毕业设计随着科技的不断发展，单片机在各个领域的应用也越来越广泛。
其中，电子秤作为一种常见的计量工具，也逐渐被单片机技术所取代。
本文将介绍一个基于单片机的电子秤毕业设计，探讨其原理、设计思路以及实现过程。
一、设计原理电子秤的基本原理是通过测量物体受力产生的应变，从而计算出物体的质量。
在传统的电子秤中，通常使用应变片作为测量传感器，通过电桥电路来测量应变片的变化。
而在单片机电子秤中，我们可以利用单片机的模拟输入引脚来直接测量应变片产生的电压信号，然后通过一系列的算法来计算物体的质量。
二、设计思路在设计单片机电子秤时，首先需要选择合适的传感器。
常用的传感器有压力传感器、应变片传感器等，根据实际需求选择适合的传感器。
接下来，需要根据传感器的特性和测量范围来确定单片机的模拟输入电压范围。
然后，设计模拟电路将传感器的电压信号转换为单片机可以接受的电压范围。
最后，编写单片机程序，通过采样和处理电压信号，计算出物体的质量，并在显示屏上显示出来。
三、实现过程1. 选择传感器：根据设计要求选择合适的传感器，比如压力传感器。
2. 设计模拟电路：根据传感器的输出信号范围和单片机的输入电压范围，设计合适的模拟电路。
通常使用运算放大器来放大传感器的电压信号，并通过电阻分压将电压范围转换为单片机可以接受的范围。
3. 编写单片机程序：根据设计要求，编写单片机程序来采样和处理传感器的电压信号。
可以使用模拟输入引脚采样电压信号，并通过ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号。
然后，根据一定的算法来计算物体的质量，并将结果显示在LCD显示屏上。
4. 调试和优化：在实际应用中，可能会出现一些误差和不准确性。
因此，需要对电子秤进行调试和优化，比如校准传感器的灵敏度、调整算法的精度等。
四、应用前景单片机电子秤具有体积小、成本低、精度高等优点，因此在工业生产、商业零售、家庭使用等领域有着广泛的应用前景。
比如，在工业生产中，可以用于称重原材料和成品；在商业零售中，可以用于称重商品和计价；在家庭使用中，可以用于称重食材和药品等。
单片机课程设计报告 基于单片机的电子秤设计
基于单片机的电子秤设计一、【设计题目】基于单片机的电子秤设计二、【设计要求】设计要求如下:（1）设计一款电子秤，用LCD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。
三、【设计过程】1.【方案设计】微控制器技术、传感器技术的发展和计算机技术的广泛应用，电子产品的更新速度达到了日新月异的地步。
本系统在设计过程中，除了能实现系统的基本功能外，还增加了打印和通讯功能，可以实现和其他机器或设备（包括上位PC机和数据存储设备）交换数据.除此之外，系统的微控制器部分选择了兼容性比较好的AT89系列单片机，在系统更新换代的时候，只需要增加很少的硬件电路，甚至仅仅删改系统控制程序就能够实现。
另外由于实际应用当中，称可以有一定量的过载，但不能超出要求的范围，为此本设计提供了过载提示和声光报警功能。
综上所述,本课题的主要设计方案是：利用压力传感器采集因压力变化产生的电压信号，经过电压放大电路放大，然后再经过模数转换器转换为数字信号，最后把数字信号送入单片机。
单片机经过相应的处理后，得出当前所称物品的重量及总额，然后再显示出来。
此外，还可通过键盘设定所称物品的价格。
主要技术指标为：称量范围0～5kg；分度值0.01kg；精度等级Ⅲ级；电源DC1.5V（一节5号电池供电）。
其设计框图如图3.1所示。
这种高精度智能电子秤体积小、计量准确、携带方便,集质量称量功能与价格计算功能于一体，能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求。
图3.1 系统设计框图2.【器件选择】2.1单片机选择本设计由于要求必须使用单片机作为系统的主控制器,而且以单片机为主控制器的设计，可以容易地将计算机技术和测量控制技术结合在一起，组成新型的只需要改变软件程序就可以更新换代的“智能化测量控制系统”。
考虑到本设计中程序部分比较大，根据总体方案设计的分析，设计这样一个简单的的系统，可以选用带EPROM 的单片机，由于应用程序不大，应用程序直接存储在片内，不用在外部扩展存储器，这样电路也可简化。
单片机电子秤设计报告
单片机电子秤设计报告秤是一种在实际工作和生活中经常用到的测量器具。
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。
和传统秤相比较，电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现，具有精度高、功能强等特点。
本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。
该电子秤的测量范围为0-40Kg，测量精度达到5g，有高精度，低成本，易携带的特点。
电子秤采用液晶显示汉字和测量记过，比传统秤具有更高的准确性和直观性。
另外，该电子秤电路简单，使用寿命长，应用范围广，可以应用于商场、超市、家庭等场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。
一、功能描述1、采用高精度电阻应变式压力传感器，测量量程0-40kg，测量精度可达5g。
2、采用电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换，HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。
3、采用STC89C52单片机作为主控芯片，实现称重、计算价格等主控功能。
4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。
5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互，键盘容量大，操作便捷。
6、具有超量程报警功能，可以通过蜂鸣器和LED灯报警。
7、系统通过USB电源供电，单片机程序也可通过USB线串行下载。
二、硬件设计1、硬件方案单片机电子秤硬件方案如图1所示：图1 单片机电子秤硬件方案称重传感器感应被测重力，输出微弱的毫伏级电压信号。
该电压信号经过电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换。
HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片，内置增益控制，精度高，性能稳定。
HX711芯片通过2线串行方式与单片机通信。
单片机电子秤毕业设计
单片机电子秤毕业设计毕业设计题目：基于单片机的电子秤设计与实现一、设计要求：1.设计并实现一款能够准确测量物体质量的电子秤，使用单片机进行控制与数据处理。
2.电子秤应具备高精度、高稳定性和可靠性等特点。
3.电子秤的测量范围应足够大，能够适用于不同质量的物体。
4.电子秤的设计应尽可能简洁、实用、易于操控和维护。
二、设计方案：1.传感器选择：使用称重传感器作为负载传感器，可选用应变片式传感器或压阻式传感器。
2.信号放大与转换：将传感器测得的微小变化信号通过专用放大电路进行放大，并转换为0-5V或0-3.3V的直流电压信号。
3.单片机控制与显示：使用适当的单片机进行控制与数据处理，可选用常见的51单片机或STM32系列单片机，并通过数码管、液晶显示屏或LED显示屏等显示当前测量的质量值。
4.按键与操作：通过按键实现归零、单位选择、累计等基本操作实现。
5.通信接口：可选用串口或IIC总线等通信模式，将测量结果实时传输到上位机或其他设备。
6.电源系统：使用稳压电源保证整个系统的稳定工作。
三、设计流程：1.硬件设计：a.选择合适的电子元件，包括称重传感器、单片机、显示器、按键、通信模块等。
b.设计传感器接口电路，包括信号放大与转换电路。
c.设计按键与控制电路，将按键输入与单片机相连接，实现操作控制功能。
d.设计显示电路，将单片机输出与显示设备相连接，实现结果显示功能。
e.设计电源电路，保证整个系统的稳定工作。
2.软件设计：a.编写初始化程序，对单片机进行初始化设置。
b.编写按键扫描程序，实现按键输入的检测和处理。
c.编写称重传感器读取程序，实时读取称重传感器输出的模拟电压信号。
d.编写质量计算程序，根据传感器输出的模拟电压信号进行质量计算，并实现单位选择功能。
e.编写显示程序，将计算得到的质量值进行显示。
f.编写通信程序，如果需要与上位机或其他设备进行通信，则需要编写相应的通信协议和数据传输程序。
四、测试与调试：1.对硬件进行连接并进行通电测试，确保电子秤的各个部分能够正常工作。
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传感器文献综述设计题目：传感器的前程与挑战姓名：班级：测控111班指导老师：汪斌/谢东福/陈如清日期：2014.10.8~ 10.17目录第一章课程设计任务书 (1)1.1设计题目：电子秤硬件电路设计 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计任务及主要技术指标 (1)1.3.1课程设计的任务 (1)第二章总体方案设计 (2)2.1 电子秤工作原理 (2)2.2 基于AT89C51单片机的主控电路 (3)2.2.1 单片机硬件接口 (3)2.3 电阻应变式传感器 (4)2.4 前级放大器部分 (5)2.5 A/D转换器 (8)2.6 显示模块 (8)2.7 键盘输入 (9)第三章硬件设计 (10)3.1 显示模块 (10)3.2 测量电路 (10)3.3 模数转换电路 (11)3.4 键盘及报警模块 (12)第四章软件设计 (13)4.1 程序运行框图 (13)4.2 ADC0832采样子程序 (14)4.3 显示子程序设计 (14)4.4 键盘控制子程序设计 (15)4.5 报警子程序 (16)第五章仿真结果 (17)5.1 电子秤硬件电路仿真图 (17)5.2 仿真结果 (17)第六章结束语 (19)参考文献 (19)附录1 c程序源代码 (20)第一章课程设计任务书1.1设计题目：电子秤硬件电路设计1.2设计目的称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于各个领域，但是随着微电子技术的应用，传统的机械称重工具已经满足不了人们的要求。
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，所以电子称替代机械称是发展的趋势。
1.3设计任务及主要技术指标1.3.1课程设计的任务设计任务要求：电子秤硬件电路设计并用Proteus软件进行仿真调试。
设计硬件电路要求：1、根据电路的要求选择电阻应变式传感器2、可液晶显示所称物体重量、设置商品单价（元/Kg）及商品总价输出；3、电子秤称重范围：0～9.999㎏；重量误差不大于 0.005㎏；4、性能稳定、计数要精确，具有校准旋钮，简化电子称的校准操作；5、具有溢出声光报警，提示用户纠正操作功能。
第二章总体方案设计方案设计：本设计选用电阻应变式传感器作为物体重力感知设备，将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系(一般成正比关系)的电信号。
此信号再由A/D转换把模拟信号转变成数字信号，进行模数转换，通过单片机的处理，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和计算结果。
可以用一个行列式键盘，输入被称量物品的种类和单价，调用单片机中的程序进而算出其总价。
同时,外设调零旋钮，易于调零校准，相比于机械称大大节省了校准时间；并且在称量商品的质量及总价超过预设最大值时，电子称会发出声光报警，提示用户错误操作，以免对设备造成更大损害。
2.1 电子秤工作原理本设计电子称由七部分组成：应变式传感器、模拟信号放大模块、模数转换模块、主控制器模块、键盘、显示模块及报警模块。
系统工作流程图1如下。
图1 系统工作流程图由应变式传感器原理可知其将压力信号转变成微弱的电信号，经运放电路将其放大到信号处理所需压值得电信号，然后经AD转变换器将其转换成数字信号，送经总控制器进行处理；键盘的功能是设定商品单价（元/Kg）并送入总控制器，经处理后得出商品总价，经显示模块将商品的质量、单价、总价输出，当商品的总质量超过电子称测量极限或总价超出预设总价上限，报警模块会发出提示音和LED闪烁的报警提示,提醒用户操作非法，应及时取消当前操作，以免造成损失。
2.2 基于AT89C51单片机的主控电路AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C51单片机在电子行业中有着广泛的应用，功能强大、适合于许多较为复杂控制应用场合。
2.2.1 单片机硬件接口1、与显示模块接口P0：P0.1-P0.7接显示模块的D0-D7数据/指令输入端，P2.0-P2.4接LCD的控制端，控制显示模块的数据刷新等操作。
2、与AD转换器接口P3.5-P3.7接AD转换器的片选/CS、转换时钟CLK、数据输出DO端，单片机通过片选和时钟控制转换器的数模转换，经过DO获取转换结果。
4、与键盘接口单片机的P1口接行列式键盘，其中P1.0-P1.3作为行扫描接口，P1.4-P1.7作为键盘的列扫描接口。
5、与报警模块接口P3.1作为报警模块的输入连接接口，控制报警器的开关，报警器开时蜂鸣器会发出提示音，LED会被点亮。
单片机接口图如下：图2 单片机接口图)(41R R E -=4231R R R R E -•=2.3 电阻应变式传感器电阻应变式传感器是一种利用电阻应变效应，将各种力学量转换为电信号的结构型传感器。
电阻应变片式电阻应变式传感器的核心元件，其工作原理是基于材料的电阻应变效应，电阻应变片即可单独作为传感器使用，又能作为敏感元件结合弹性元件构成力学量传感器。
导体的电阻随着机械变形而发生变化的现象叫做电阻应变效应。
电阻应变片把机械应变信号转换为△R/R 后，由于应变量及相应电阻变化一般都很微小，难以直接精确测量，且不便处理。
因此，要采用转换电路把应变片的△R/R 变化转换成电压或电流变化。
其转换电路常用测量电桥。
直流电桥的特点是信号不会受各元件和导线的分布电感及电容的影响，抗干扰能力强，但因机械应变的输出信号小，要求用高增益和高稳定性的放大器放大。
下图为一直流供电的平衡电阻电桥，将受力状态相同的两片应变计接入电桥对边，不同的接入邻边，应变计初始化阻值是R 1＝R 2＝R 3＝R 4，当其变化值ΔR 1＝ΔR 2＝ΔR 3＝ΔR 4时，其桥路输出电压U out ＝KEε。
其中K 为应变灵敏系数，ε为电阻丝长度相对变化，E 为电桥供电电压：图3 传感器结构原理图当电桥输出端接无穷大负载电阻时，可视输出端为开路，此时直流电桥称为电压桥，即只有电压输出。
当忽略电源的内阻时，由分压原理有：AD AB BD o u u u u -==[][][])()()()()()(22R R R R R R R R E R R R R uo ∆-+∆+∆-+∆+∆--∆+=E RR •∆=3421R R R R =当满足条件R 1R 3＝R 2R 4时，即o u =0，即电桥平衡，该式称平衡条件。
应变片测量电桥在测量前使电桥平衡，从而使测量时电桥输出电压只与应变片感受的应变所引起的电阻变化有关。
若差动工作，即R1=R-△R,R2=R+△R,R3=R-△R ，R4=R+△R ,则电桥输出为E k ε= 应变片式传感器有如下特点：（1）应用和测量范围广，应变片可制成各种机械量传感器。
（2）分辨力和灵敏度高，精度较高。
（3）结构轻小，对试件影响小， 对复杂环境适应性强，可在高温、高压、强磁场等特殊环境中使用，频率响应好。
（4）商品化，使用方便，便于实现远距离、自动化测量。
通过以上对传感器的比较分析,题目要求称重范围0～9.999Kg ，重量误差不大于±0.005Kg ，考虑到秤台自重、振动和冲击分量，还要避免超重损坏传感器，所以传感器量程必须大于额定称重——9.999Kg 。
我们选择的是L-PSIII 型传感器，量程20Kg ，精度为 0.01%，满量程时误差±0.002Kg ，完全满足本系统的精度要求。
2.4 前级放大器部分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A/D 转换。
为此，测量电路中常设有模拟放大环节。
这一环节目前主要依靠由集成运算放大器的基本元件构成具有各种特性的放大器来完成。
放大器的输入信号一般是由传感器输出的。
传感器的输出信号不仅电平低，内阻高，还常伴有较高的共模电压。
因此，一般对放大器有如下一些要求：1、输入阻抗应远大于信号源内阻。
否则，放大器的负载效应会使所测电压造成偏差。
2、抗共模电压干扰能力强。
3、在预定的频带宽度内有稳定准确的增益、良好的线性，输入漂移和噪声应足够小以保证要求的信噪比。
从而保证放大器输出性能稳定。
4、能附加一些适应特定要求的电路。
如放大器增益的外接电阻调整、方便准确的量程切换、极性自动变换等。
我们考虑了以下几种方案：方案一：利用普通低温漂运算放大器构成多级放大器。
普通低温漂运算放大器构成多级放大器会引入大量噪声。
由于A/D转换器需要很高的精度，所以几毫伏的干扰信号就会直接影响最后的测量精度。
所以，此种方案不宜采用。
方案二：采用专用仪表放大器，如：AD620，INA126等。
此类芯片内部采用差动输入，共模抑制比高，差模输入阻抗大，增益高，精度也非常好，且外部接口简单。
以AD620为例，其内部等效图如下所示：图4 AD620内部等效图RgV V i in in G -+-=)21)((Rg R V V in in +-=-+))(21(12-+-+-=-=in in O V V RgR U V )(-+-=in in O V V V U A )21(Rg R +-=接口图如下所示：图5 AD620接口图电路的工作原理：A1、A2工作在负反馈状态，其反向输入端的电压与同相输入端的电压相等。
即Rg 两端的电压分别为Vin+、Vin-。
因此（2.1） 设图中电阻R1=R2=R ，则A1、A2两输出端的电压差U12为 )(2112Rg R R i U G ++=（2.2） 将式（2.3）代入式（2.2）得放大器的增益Av 为（2.3） 可见，仅需调整一个电阻Rg ，就能方便的调整放大器的增益。
由于整个电路对称，调整时不会造成共模抑制比的降低。
在接口图中，通过改变可变电阻R3的阻值大小来改变放大器的增益，放大器增益计算公式如下：49.413K G R Ω=+ AD620 具有体积小、功耗低、精度高、噪声低和输入偏置电流低的特点。
其最大输入偏置电流为20nA ，这一参数反映了它的高输入阻抗。
AD620在外接电阻Rg 时，可实现1~1000范围内的任意增益；工作电源范围为±2.3~±18V ；最大电源电流为1.3mA ；最大输入失调电压为125μV ；频带宽度为120kHz （在G=100时）。
基于以上分析，我们决定采用制作方便而且精度很好的专用仪表放大器AD620（仿真中用OPAMP 代替）。
2.5 A/D 转换器 本设计选用ADC0832转换器，ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种 8 位分辨率、双通道A /D 转换芯片。