电子秤课程设计报告
电子秤设计的课程设计

电子秤设计的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解电子秤的工作原理,掌握其基本组成部分及功能。
2. 使学生掌握电子秤设计中涉及的物理知识,如力的作用、杠杆原理等。
3. 帮助学生了解电子秤在生活中的应用,认识到科技进步对生活的影响。
技能目标:1. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,学会分析电子秤的设计原理。
2. 提高学生的动手操作能力,学会组装和调试简单的电子秤模型。
3. 培养学生的团队协作能力,学会在小组合作中共同解决问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对科学技术的兴趣和求知欲,激发他们探索电子秤设计的热情。
2. 引导学生关注生活中的科技产品,认识到科技发展对提高生活品质的重要性。
3. 培养学生的创新意识,鼓励他们勇于尝试,不断优化电子秤设计方案。
分析课程性质、学生特点和教学要求:1. 课程性质:本课程属于科学实践类课程,注重理论知识与实践操作相结合。
2. 学生特点:六年级学生具备一定的物理知识和动手能力,对新事物充满好奇心,喜欢探索和尝试。
3. 教学要求:教师需结合学生特点,设计富有挑战性的实践活动,引导学生主动参与,培养他们的创新精神和实践能力。
1. 知识层面:掌握电子秤的基本原理和组成部分,了解其在生活中的应用。
2. 技能层面:能够独立组装和调试简单的电子秤模型,解决实际问题。
3. 情感态度价值观层面:培养对科技的兴趣,关注生活科技发展,具备创新意识。
二、教学内容1. 电子秤概述- 了解电子秤的发展历程、分类及特点。
- 熟悉电子秤在生活中的应用场景。
2. 电子秤工作原理- 学习力的作用、杠杆原理等基础物理知识。
- 掌握电子秤传感器的工作原理和转换过程。
3. 电子秤的组成与结构- 认识电子秤的主要组成部分,如传感器、显示屏、按键等。
- 了解各组成部分的功能和相互关系。
4. 电子秤设计实践- 学习如何设计简单的电子秤模型,包括电路图绘制、元件选择等。
- 掌握组装和调试电子秤模型的技巧。
电子称课课程设计

电子称课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握电子称的基本使用方法、原理以及维护保养知识。
通过本节课的学习,使学生能够熟练操作电子称,准确地测量物体的质量,并了解电子称的工作原理及其保养方法。
1.了解电子称的基本结构及功能。
2.掌握电子称的使用方法及注意事项。
3.知道电子称的工作原理及保养方法。
4.能够正确快速地使用电子称进行测量。
5.能够分析解决电子称使用过程中遇到的问题。
6.能够对电子称进行简单的维护和保养。
情感态度价值观目标:1.培养学生对科学实验的兴趣和热情。
2.培养学生严谨的科学态度和团队协作精神。
3.使学生认识到电子称在生产和生活中的重要性,增强学生的责任感和使命感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.电子称的基本结构及功能介绍。
2.电子称的使用方法及注意事项。
3.电子称的工作原理讲解。
4.电子称的维护保养知识。
第一课时:电子称的基本结构及功能介绍,电子称的使用方法及注意事项。
第二课时:电子称的工作原理讲解,电子称的维护保养知识。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法:用于讲解电子称的基本结构、功能、工作原理和维护保养知识。
2.讨论法:在讲解使用方法和注意事项时,引导学生进行讨论,增强学生的理解。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地掌握电子称的使用技巧。
4.实验法:让学生亲自动手操作电子称,加深对电子称的理解和掌握。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:电子称使用说明书,为学生提供理论知识的指导。
2.参考书:电子称原理及其应用,为学生提供更深入的电子称知识。
3.多媒体资料:电子称使用视频教程,为学生提供直观的学习材料。
4.实验设备:电子称、物体、操作台等,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个方面。
数字电子秤课程设计完美

数字电子秤课程设计 完美一、课程目标知识目标:1. 让学生了解数字电子秤的工作原理,掌握其关键组成部分,如传感器、A/D 转换器等。
2. 使学生理解数字电子秤的精度、分辨率等关键性能指标,并学会如何进行简单计算。
3. 帮助学生掌握数字电子秤的使用方法,包括校准、测量、单位转换等。
技能目标:1. 培养学生动手操作数字电子秤的能力,学会正确使用、维护和保养设备。
2. 培养学生运用数字电子秤进行实验和科学探究的能力,提高实验数据的准确性。
3. 提高学生的团队合作能力,通过小组合作完成数字电子秤的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养学习热情和探究精神。
2. 培养学生严谨、细致的科学态度,注重实验数据的真实性。
3. 增强学生的环保意识,让学生在使用数字电子秤时注意节能环保。
本课程针对高年级学生,结合电子技术课程内容,以数字电子秤为载体,培养学生理论联系实际的能力。
课程注重实用性,使学生能够将所学知识应用于生活实际。
通过课程学习,学生能够掌握数字电子秤的基本原理、使用方法和制作技巧,提高实践操作能力和团队合作能力,同时培养科学素养和环保意识。
课程目标的设定旨在确保学生能够达到预期学习成果,为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 数字电子秤概述- 了解电子秤的发展历程、分类及特点- 学习数字电子秤的基本组成及工作原理2. 数字电子秤关键部件- 传感器:学习应变式传感器原理、特点及应用- A/D转换器:了解模数转换器的原理、类型及性能指标3. 数字电子秤性能指标- 精度、分辨率、量程等概念的学习- 简单计算方法:如误差分析、单位转换等4. 数字电子秤的使用与维护- 正确使用数字电子秤的方法- 校准、测量、数据处理等操作步骤- 维护保养知识及注意事项5. 数字电子秤设计与制作- 教学大纲:设计原理、选材、制作流程等- 小组合作完成数字电子秤的设计与制作- 作品展示与评价6. 实践活动与拓展- 结合课程内容,开展数字电子秤实际应用活动- 探究电子秤在其他领域的应用,如物联网、智能制造等教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,确保科学性和系统性。
简易数字电子秤课程设计

简易数字电子秤课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握电子秤的基本原理,包括传感器工作原理、信号转换和显示输出。
2. 学生能够了解简易数字电子秤的电路组成,并识别各部分功能。
3. 学生能够运用数学知识,进行电子秤的校准和测量误差分析。
技能目标:1. 学生能够运用所学的电子知识,完成简易数字电子秤的组装和调试。
2. 学生能够通过实际操作,掌握电子秤的使用方法,并运用其进行物体的质量测量。
3. 学生能够分析和解决电子秤使用过程中可能遇到的问题,具备一定的故障排查能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对电子技术的兴趣,激发创新意识和实践能力。
2. 学生在学习过程中,树立团队协作意识,学会分享和交流,培养良好的沟通能力。
3. 学生能够关注电子秤在生活中的应用,认识到科技对生活的影响,提高社会责任感。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术课程内容,注重实践操作和理论知识相结合。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高学生的实践能力和创新能力。
同时,关注学生的情感态度价值观培养,使学生在掌握知识技能的同时,形成良好的团队合作意识和责任意识。
课程目标明确、具体,便于教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子秤基本原理:- 传感器工作原理,包括应变片传感器和压力传感器;- 信号转换原理,介绍模拟信号转换为数字信号的过程;- 显示输出原理,讲解数字显示技术。
2. 简易数字电子秤电路组成与功能:- 电路组成,包括传感器、信号放大电路、A/D转换器、微处理器、显示电路等;- 各部分功能,分析各组成部分在电子秤中的作用;- 教材章节:第三章“传感器及其应用”。
3. 电子秤的组装与调试:- 组装方法,介绍电子秤的组装步骤和注意事项;- 调试技巧,讲解如何对电子秤进行校准和测量误差分析;- 教材章节:第四章“电子测量与调试”。
教学进度安排:1. 第1课时:电子秤基本原理学习;2. 第2课时:简易数字电子秤电路组成与功能学习;3. 第3课时:电子秤组装实践;4. 第4课时:电子秤调试与测量误差分析。
便携电子秤的课程设计

便携电子秤的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子秤的工作原理,掌握其基本组成部分。
2. 学生能够了解便携电子秤在生活中的应用,认识到其重要性。
3. 学生掌握便携电子秤的使用方法和注意事项,了解其量程和精度。
技能目标:1. 学生能够运用已学知识分析便携电子秤的电路原理,提高问题解决能力。
2. 学生通过小组合作,动手制作一个简易的便携电子秤,培养实践操作能力和团队协作能力。
3. 学生能够对便携电子秤进行简单的故障排查和维护,提高自我解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在探索便携电子秤的过程中,培养对科学技术的兴趣和热爱,增强创新意识。
2. 学生通过学习便携电子秤的设计原理,认识到科技与生活的紧密联系,提高社会责任感。
3. 学生在团队合作中,学会尊重他人、倾听意见,培养良好的沟通能力和团队精神。
本课程针对初中年级学生,结合物理和科学学科特点,注重理论与实践相结合。
在教学过程中,充分考虑学生的认知水平和兴趣,引导他们主动参与,激发学习热情。
通过本课程的学习,使学生能够掌握便携电子秤的相关知识,提高实践操作能力,培养科学素养和团队协作精神。
二、教学内容1. 电子秤的基本原理与组成部分- 介绍电子秤的工作原理,如传感器、放大电路、A/D转换等。
- 分析电子秤的各个组成部分及其作用。
2. 便携电子秤的应用与重要性- 讲解便携电子秤在生活中的广泛应用,如购物、实验室等。
- 强调便携电子秤相较于传统秤的优越性和重要性。
3. 便携电子秤的使用方法与注意事项- 介绍便携电子秤的正确使用方法,包括校准、测量等。
- 指出使用便携电子秤时的注意事项,如避免超载、防潮等。
4. 便携电子秤的制作与调试- 制定详细的制作步骤,引导学生动手制作简易便携电子秤。
- 指导学生进行电路连接、调试和优化,确保电子秤的正常工作。
5. 故障排查与维护- 介绍便携电子秤常见的故障现象及其原因。
- 教授学生进行简单的故障排查和维护方法,提高自我解决问题的能力。
电子秤设计报告

设计报告实验名称:电子称设计院(系):专业:姓名:学号:实验室:实验组别:同组人员:实验时间:2016年12月02评定成绩:审阅教师:目录1 设计要求··32 设计原理··33 系统框图··34 具体设计··44.1 称重传感器··44.2 放大电路和量程切换··54.3 A/D转换··74.4 显示器··85 实验小结··91设计要求试设计10μg~10kg电子称,数字显示,精度为0.1%。
2设计原理数字电子称通过传感器将被测物体的重量转换成模拟的电压信号,较小的电压信号通过应用放大系统进行准确、线性的放大,以满足模数转换器对输入信号电平的要求。
放大电路采用三运放数据放大器。
仪表用放大器具备足够大的放大倍数、高输入电阻和高共模抑制比的特点。
放大后的模拟电压信号经过模数转换电路变成数字量,模数转换电路采用模数转换芯片CC7107实现。
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,显示电路采用四块分立的七段LED显示电路进行显示。
本设计中通过改变放大电路的增益,从而达到转换量程的目的。
由于被测物体的重量相差较大,根据不同的测重范围要求,需对量程进行切换。
3系统框图图1 电子称设计框图(1)利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物体的重量信号;(2)由放大器电路把传感器输出的微弱电压信号进行一定倍数的放大,放大后的电压信号送到模数转换电路中;(3)由模数转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号,传送到显示电路;(4)由显示电路显示数据。
4具体设计4.1称重传感器4.1.1 设计原理图2 电阻应变式桥式测量电路R1、R2、R3、R4为4个应变片电阻,且R1=R2=R3=R4=R,组成桥式测量电路,Rm为温度补偿电阻,e为激励电压,V为输出电压。
数字电子秤课程设计

数字电子秤课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子秤的基本原理,掌握电子秤的组成部分及功能。
2. 学生能掌握数字电子秤的测量单位及换算方法,提高数据处理的准确性。
3. 学生了解数字电子秤在生活中的应用,认识到其重要性。
技能目标:1. 学生能够正确使用数字电子秤进行测量,并进行数据读取和记录。
2. 学生能够运用所学知识分析电子秤测量误差产生的原因,并提出改进措施。
3. 学生能够运用电子秤进行简单的称重实验,培养实验操作和观察能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学技术的兴趣,增强学习电子技术的积极性。
2. 学生通过学习数字电子秤,认识到科技对生活的改善,提高社会责任感。
3. 学生在学习过程中,培养合作精神,提高沟通与交流能力。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术学科特点,以实用性和操作性为核心,注重培养学生的动手实践能力和科学思维。
通过本课程的学习,使学生能够掌握数字电子秤的基本知识,提高实验操作技能,激发学生对电子科技的兴趣,培养正确的价值观。
同时,课程目标具体、可衡量,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字电子秤的原理与结构- 电子秤的工作原理- 电子秤的主要组成部分及功能2. 数字电子秤的使用方法- 开机与校准- 称重与数据读取- 单位换算与应用3. 电子秤测量误差分析- 测量误差产生的原因- 减少误差的方法和技巧4. 数字电子秤的实际应用- 生活实例:食物称重、体重测量等- 实验教学:简单的称重实验5. 电子秤的维护与保养- 清洁与保养方法- 故障排查与处理本教学内容根据课程目标制定,涵盖数字电子秤的基本原理、使用方法、误差分析、实际应用及维护保养等方面。
教学内容与教材紧密关联,注重科学性和系统性。
在教学过程中,教师需结合学生的实际情况,合理安排教学进度,确保学生能够掌握课程内容,达到预期学习效果。
三、教学方法1. 讲授法:- 通过生动的语言和形象的比喻,讲解电子秤的工作原理和结构,使抽象知识具体化。
课程设计电子秤

课程设计电子秤一、课程目标知识目标:1. 理解电子秤的基本工作原理,掌握电子秤的组成部分及功能。
2. 学习电子秤的测量原理,理解其测量精度和误差分析。
3. 了解电子秤在生活中的应用,认识到电子秤在现代科技领域的重要性。
技能目标:1. 能够运用所学知识,正确操作电子秤,进行物体的质量测量。
2. 学会分析电子秤的测量数据,进行简单的误差判断和校正。
3. 培养动手实践能力,通过小组合作完成电子秤的制作或模拟实验。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子秤及物理学科的兴趣,激发他们探索科学的精神。
2. 增强学生的团队合作意识,培养他们在合作中相互尊重、共同进步的品质。
3. 提高学生的环保意识,让他们认识到电子秤在资源节约和环境保护方面的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求:1. 课程性质:本课程属于物理学科,涉及电子技术和实际操作,注重理论联系实际。
2. 学生特点:学生为六年级学生,具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇。
3. 教学要求:结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探索,注重培养实践操作能力和团队合作精神。
二、教学内容1. 电子秤的基本原理:介绍电子秤的工作原理,包括传感器、A/D转换器、显示屏等组成部分及功能。
- 教材章节:第五章“传感器”第二节“电子秤传感器”2. 电子秤的测量精度与误差分析:讲解电子秤的测量原理,分析测量误差产生的原因及解决办法。
- 教材章节:第六章“测量误差”第一节“误差分析”3. 电子秤的实际操作与应用:介绍电子秤的使用方法,进行实际操作练习,了解电子秤在生活中的应用。
- 教材章节:第七章“电子秤的应用”第一节“电子秤的使用与维护”4. 电子秤制作或模拟实验:分组进行电子秤的制作或模拟实验,培养学生的动手实践能力和团队合作精神。
- 教材章节:第八章“实践与拓展”第二节“电子秤的制作”教学进度安排:第一课时:电子秤的基本原理及其组成部分第二课时:电子秤的测量精度与误差分析第三课时:电子秤的实际操作与应用第四课时:分组制作或模拟电子秤实验,总结与展示教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,注重理论与实践相结合,培养学生的实际操作能力和科学思维。
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【设计题目】:基于单片机的电子秤设计【设计要求】:(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【设计过程】1.【方案设计】1.1电子秤的组成1.1.1电子秤的基本结构电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量(重量)的测量仪器,也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。
不管根据什么原理制成的电了秤均由以下三部分组成:(1)承重、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,又称电子秤的秤体,一般包括接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机构等。
(2) 称重传感器即由非电量(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。
(3) 测量显示和数据输出的载荷测量装置即处理称重传感器信号的电子线路(包括放人器、模数转换、电流源或电压源、调节器、补尝元件、保护线路等)和指示部件(如显示、打印、数据传输和存贮器件等)。
1.1.2电子秤的工作原理当被称物体放置在秤体的秤台上时,其重量便通过秤体传递到称重传感器,传感器随之产生力一电效应,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(电压或电流等)。
此信号由放大电路进行放大、经滤波后再由模/数( A/D)器进行转换,数字信号再送到微处器的CPU 处理,CPU 不断扫描键盘和各功能开关,根据键盘输入容和各种功能开关的状态进行必要的判断、分析、由仪表的软件来控制各种运算。
运算结果送到存贮器,需要显示时,CPU 发出指令,从存贮器中读出送到显示器显示,或送打印机打印。
1.2本设计思路本设计的主要思路是: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,然后显示出来。
主要技术指标为:称量围0~600g ,分度值1kg ,精度等级III 级,电源AC220V 。
2.【器件选择】按照本设计功能的要求,系统由5个部分组成:控制器部分、测量部分、数据显示部分、键盘部分、语音提示部分和电路电源部分,系统设计总体方案框图如图1所示。
图1设计思路框图测量部分是利用称重传感器检测压力信号,得到微弱的电信号(本设计为电压信号),而后经处理电路(如滤波电路,差动放大电路,)处理后,送单片机中的A/D转换器,将模拟量转化为数字量输出,控制器接受来自A/D转换器输出的数字信号,经过复杂的运算,将数宁信号转换为物体的实际重量信号,并将其送到显示单元中。
2.1控制器部分本设计使用单片机作为系统的主控制器。
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A/D转换器的单片机,由于应用程序不大,应用程序直接存储存片,不用在外部扩展存储器,这样电路也可简化。
在这里选用STC生产的STC12C5A60S2单片机。
STC12C5A60S2与MCS-51相比有如下优势:第一,指令集与MCS-51系列单片机完全兼容。
第二,片存储器采用闪速存储器,并且支持SPI-ISP在线编程,使程序写入更加方便,提高了调试效率,缩短了开发周期。
第三,提供了更小尺寸的芯片,使整个硬件电路体积更小。
第四,单指令周期,运行速度高。
第五,自带上电复位电路,可减低单片机外围电路的复杂程度。
第六,置8路10位高速A/D转换,转换速度25万次/秒。
STC12C5A60S2部带有60KB的程序存储器,并且带有8路10位精度的A/D 转换器,基本上已经能够满足我们的需要。
STC12C5A60S2单片机的引脚图如图2所示。
图2 STC12C5A60S2单片机的引脚图2.2数据采集部分电子秤的数据采集部分主要包括称重传感器、处理电路电路,因此对于这部分的论证主要分两方面。
2.2.1传感器的选择传感器量程的选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体的自重、可能产生的最人偏载及动载等因素综合评价来确定。
一般来说,传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷,其称量的准确度就越高。
根据设计需要,确定传感器的额定载荷为1Kg,允许过载为150%F.S,精度为0.05%,最大量程时误差±0.1kg,可以满足本系统的精度要求。
综合考虑,本设计采用SP20C-G501电阻应变式传感器,其最人量程为1Kg.该传感器测量精度高、温度特性好、工作稳定等优点,广泛用于各种结构的动、静态测量及各种电子秆的一次仪表。
该称重传感器主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成,其工作原理如图3所示。
图3 称重传感器原理图2.2.2放大电路选择由称重传感器的称量原理可知,采用转换电路,把应变计的△R/R变化转换成电压或电流变化,但是这个电压或电流信号很小,需要增加增益放大电路来把这个电压或电流信号转换成可以被A/D转换器接收的信号。
在前级处理电路部分,我们考虑可以采用以下几种方案:方案一:利用普通低温漂运算放大器构成前级处理电路;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:主要由高精度低漂移运算放大器构成差动放大器,而构成的前级处理电路;差动放人器具有高输入阻抗,增益高的特点,可以利用普通运放(如OP07)做成一个差动放大器。
一般说来,集成化仪用放大器具有很高的共模抑制比和输入阻抗,因而在传统的电路设计中都是把集成化仪器放人器作为前置放人器。
然而,绝人多数的集成化仪器放大器,特别是集成化仪器放大器,它们的共模抑制比与增益相关:增益越高,共模抑制比越大。
为了实现信号的放人,其设计电路如图4所示:图4 利用高精度低漂移运放设计的差动放大器前级采用运放Al和A2组成并联型差动放大器,使其输入阻抗为无穷大,共模抑制比也为无穷大。
阻容耦合电路放存由并联型差动放大器构成的前级放大器和由仪器放大器构成的后级放大器之间,这样可为后级仪器放大器提高增益,进而提高电路的共模抑制比提供了条件。
后级电路采用廉价的仪器放大器,将双端信号转换为单端信号输出。
由于阻容耦合电路的隔直作用,后级的仪器放大器可以做到很高的增益,进而得到很高的共模抑制比。
3.【系统电路设计】3.1 主控制器电路主控制器是STC12C5A60S2单片机,其外围电路简单,只需要加上晶振电路和电源就可以工作。
主控制器电路如图5所示。
图5 主控制系统3.2 传感器放大电路传感器放大电路由两级组成,前级由两个同相比例运算电路组成,后级是一个差动比例运算电路。
传感器信号首先进过前级进行初步放大,接着进入后级。
由于前级的对称性直接影响后级的共模抑制比,考虑到元件阻值的误差,R2,R4选用多圈精密可调电阻。
为了提高后级对共模信号的抑制,反馈电阻R3也采用精密多圈可调电阻。
传感器放大电路如图6所示。
图6 传感器放大电路3.3显示电路1602液晶模块的引脚连线如图7。
其中,第1、2脚为液晶的驱动电源;第三脚VL为液晶的对比度调节,通过在VCC和GND之间接一个10K多圈可调电阻,中间抽头接VL,可实现液晶对比度的调节;液晶的控制线RS、R/W、E分别接单片机的P0.5、P0.6、P0.7;数据口接在单片机的P2口;BL+、BL-为液晶背光电源。
图7 1602液晶模块的接线图3.4报警电路的设计当电路检测到称重的物体超过仪器的测量限制时,将产生一个信号给报警电路。
使报警电路报警从而提醒工作人员注意,超限报警电路如图8所示。
图8 报警电路图它是由89S52的P2.6口来控制的,当超过设置的重量时(5Kg),通过程序使P2.6口值为高电平,从而使三极管导通,接通报警电路,使蜂鸣器SPEAKER发出警报声,同时使报警灯LED发光。
4.【软件设计】程序设计是一个复杂的工作,为了把复杂的工作条理化,就要有相应的步骤和方法。
其步骤可概括为以下三点:(1)分析系统控制要求,确定算法:对复杂的问题进行具体的分析,找出合理的计算方法及适当的数据结构,从而确定编写程序的步骤。
(2)根据算法画流程图:画流程图可以把算法和解题步骤逐步具体化,以减少出错的可能性。
(3)编写程序:根据程序图所表示的算法和步骤,选用适当的指令排列起来,构成一个有机的整体,即程序。
4.1主程序的设计主程序的功能是系统初始化,管理和调用各个子程序。
本设计的程序流程图如图9所示。
图9主程序流程4.2子程序设计4.2.1A/D 转换启动及数据读取程序A/D 转换子程序主要是指在系统开始运行时,把称重传感器传递过来的模拟信号转换成数字信号并传递到单片机的程序设计。
设计流程图如图10所示。
Y图10 A/D转换启动及数据读取程序流程图4.2.2显示子程序设计显示子程序主要是来判断是否需要显示,以及如何去显示。
设计显示子程序的流程图如图11所示:图11显示子程序流程图4.2.3报警子程序的设计由于要求有报警电路,可以将设定的阀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,就报警。
程序流程图如图12所示。
Y YYY图12 报警子程序框图5.【结果分析】实验中在称重物时,电子秤能够测量出物体的重量,当物体重量大于600克时,会发出警报。
综上所述,设计出的电子秤能够正常的进行工作。
6.【设计总结】(1)设计中出现的问题及解决方案始用C语言编写代码时,出现很多小错误。
比如变量还没定义就直接使用了;书写不规,不该用分号的地方用了,括号不配对等;没有注意大小写的区别。
这些都是根据提示找到出错的语句直接改正就可以。
在重量调整子程序中,设置了一个上限量程,在重量超过了上限时直接使用beep()函数,但是这时并不报警,才发现还没定义这个函数,接下来在下面定义了报警函数,还是不行,原来必行在调用之前定义或是先声明了才能在调用之后定义这个函数。
(2)个人体会通过本次课程设计,加深了对单片机的理解,并且更加熟悉了单片机的整个设计流程。
经过对电子称的设计,加深了对传感器的理解以及更加了解到日常生活中传感器与我们实际生活的联系。
在设计过程中出现了许多错误,导致一些程序无法运行,但经过不断的努力,终于克服了困难,完成了设计的任务及要求。
由于设计时间有限,只能在以后的学习过程中做更进一步的改进和提高。
7.【参考文献】[1]茂泰智能仪器原理及应用[M].:电子工业 2009.4[2]马忠梅单片机的C语言应用程序设计[M].:航空航天大学.2009.8[3]瑞新单片机原理及应用教程[M].机械工业.2011.7[4]王东峰单片机C语言应用100例[M].:电子工业.2009.5[5]平等单片机入门与开发[M].:机械工业.2010.1[6]毅刚 MCS-51单片机应用设计[M].:工业大学.2011.9附录:#include "config.h"//---------------------------------------------------------------------// SPEED1 SPEED0 A/D转换所需时间#define AD_SPEED 0x60 // 0110,0000 1 1 90 个时钟周期转换一次,// CPU工作频率21MHz时 A/D转换速度约 300KHz //#define AD_SPEED 0x40 //0100,0000 1 0 140 个时钟周期转换一次//#define AD_SPEED 0x20 //0010,0000 0 1 280 个时钟周期转换一次//#define AD_SPEED 0x00 //0000,0000 0 0 420 个时钟周期转换一次//---------------------------------------------------------------------unsigned int get_AD_result(unsigned char channel){unsigned char AD_finished=0; //存储 A/D 转换标志ADC_RES = 0; //A/D 转换结果高8位ADC_RESL = 0; //A/D 转换结果低2位channel &= 0x07; //0000,0111 清0高5位ADC_CONTR = AD_SPEED;_nop_();ADC_CONTR|=0xE0; //1110,0000清ADC_FLAG,ADC_START位和低三位ADC_CONTR |= channel; //选择 A/D 当前通道_nop_();ADC_CONTR |= 0x80; //启动 A/D 电源delay(1); //使输入电压达到稳定ADC_CONTR |= 0x08; //0000,1000 令 ADCS = 1, 启动A/D 转换AD_finished = 0;while (AD_finished == 0 ) //等待A/D转换结束{AD_finished = (ADC_CONTR & 0x10); //0001,0000 测试A/D转换结束否}ADC_CONTR &= 0xE7; //1111,0111 清 ADC_FLAG 位, 关闭A/D转换return (ADC_RES<<2|ADC_RESL);//返回转换后的结果}void WriteDataLCD(unsigned char WDLCD){ReadStatusLCD(); //检测忙LCD_Data = WDLCD;LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_E = 0; //若晶振速度太高可以在这后加小的延时LCD_E = 0;LCD_E = 0; //延时LCD_E = 1;}void WriteCommandLCD(unsigned char WCLCD,BuysC) //BuysC为0时忽略忙检测{if (BuysC) ReadStatusLCD(); //根据需要检测忙LCD_Data = WCLCD;LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_E = 0;LCD_E = 0;LCD_E = 1;}unsigned char ReadDataLCD(void) {LCD_RS = 1;LCD_RW = 1;LCD_E = 0;LCD_E = 0;LCD_E = 0;LCD_E = 1;return(LCD_Data);}unsigned char ReadStatusLCD(void) {LCD_Data = 0xFF;LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_E = 0;LCD_E = 0;LCD_E = 0;delay_18B20(200);// Delay5Ms(); //检测忙信号 proteus仿真时,延迟5MS,关闭while循环while (LCD_Data&Busy) //硬件使用时,不延迟,打开while循环return(LCD_Data);}void LCDInit(void){LCD_Data = 0;WriteCommandLCD(0x38,0); //三次显示模式设置,不检测忙信号Delay5Ms();WriteCommandLCD(0x38,0);Delay5Ms();WriteCommandLCD(0x38,0);Delay5Ms();WriteCommandLCD(0x38,1); //显示模式设置,开始要求每次检测忙信号WriteCommandLCD(0x08,1); //关闭显示WriteCommandLCD(0x01,1); //显示清屏WriteCommandLCD(0x06,1); // 显示光标移动设置WriteCommandLCD(0x0C,1); // 显示开及光标设置}void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData){Y &= 0x1;X &= 0xF; //限制X不能大于15,Y不能大于1if (Y) X |= 0x40; //当要显示第二行时地址码+0x40;X |= 0x80; //算出指令码WriteCommandLCD(X, 0); //这里不检测忙信号,发送地址码WriteDataLCD(DData);}void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData){unsigned char ListLength;ListLength = 0;Y &= 0x1;X &= 0xF; //限制X不能大于15,Y不能大于1while (DData[ListLength]!='\0') //若到达字串尾则退出{if (X <= 0xF) //X坐标应小于0xF{DisplayOneChar(X, Y, DData[ListLength]); //显示单个字符ListLength++;X++;}}}void Delay5Ms(void){unsigned int TempCyc = 5552;while(TempCyc--);}void Delay400Ms(void){unsigned char TempCycA = 5;unsigned int TempCycB;while(TempCycA--){TempCycB=7269;while(TempCycB--);}}。