基于单片机的电子秤设计
基于单片机的电子秤设计
基于单片机的电子秤设计上海理工大学王凯摘要电子秤集计算机、检测与转换、数字技术以及信息处理等为一体而成的现代测重仪器。
电子秤以单片机为核心控制器，通过称重传感器进行对物体重量信号的检测，检测到的信号进行A/D转换，将重量信号发送到显示电路。
添加适当的键盘，设置显示电路。
电子称不仅实现高速精测量，更能达到自动测重和数字化显示，广受人们欢迎。
本系统的设计硬件电路：通过 HX711 压力传感器采集物体产生的压力信号，传感器采集到的模拟量信号还需进行进行AD转换，得到的数字量信号传送到单片机STC89S52进行处理显示，采用的显示器是 LCD1602液晶显示器。
关键词：STC89S52单片机；电子秤；压力传感器；HX711。
AbstractElectronic scales set computer, detection and conversion, digital technology and information processing as one made of modern weighing instruments.Electronic scales microcontroller as the core controller, by weighing the weight of the object detection sensor signal, the signal detected by the A / D conversion, the weight signal is sent to the display circuit. Add the appropriate keyboard, set the display circuit. Electronics not only to achieve high-speed precision measurements, can be better achieved automatically weigh and digital display, widely welcomed by the people.The system hardware design: The HX711 pressure sensor to collect objects produce a pressure signal, sensor to the analog signal needs to be AD conversion, the digital signal is transmitted to the microcontroller for processing STC89S52 display, the display is used LCD1602 LCD monitor.Key words：STC89S52 SCMC；Electrnoic Scale；Load sensor; HX711目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题研究目的和意义 (1)1.3课题研究的主要内容 (1)第二章系统硬件方案设计 (2)2.1系统设计方案 (2)2.2系统元器件参数 (4)2.2.1单片机选型 (4)2.2.2传感器选择 (5)2.2.4 AD转换芯片选择 (7)2.2.5 时钟芯片选择 (8)3系统硬件电路设计 (9)3.1系统电源电路设计 (9)3.2系统串口电路设计 (10)3.3单片机控制电路设计 (11)3.4系统显示电路设计 (11)3.5超重报警提示电路设计 (12)3.6按键输入电路设计 (13)3.7系统硬件电路的绘制与PCB制作 (14)3.7.1 Protel99SE简介 (14)3.7.2系统原理图的绘制 (15)4 系统软件设计 (17)4.1主程序流程图 (17)4.2系统显示部分流程图 (17)4.3按键检测流程图 (18)5 系统整体调试 (19)5.1硬件调试遇到的问题 (19)5.2系统实物调试效果图 (19)5.3系统设计总结 (20)参考文献 (21)致谢 ................................................................................................... 错误！未定义书签。
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的方案设计
目录
01 一、引言
03 三、硬件设计
02 二、总体设计 04 四、软件设计
目录
05 五、调试与优化
07 参考内容
06 六、应用前景
一、引言
随着科技的不断发展，智能化和数字化逐渐成为测量与控制领域的主流趋势。 其中，电子秤作为一种高精度的测量设备，在贸易结算、工业生产等领域具有广 泛的应用。基于单片机的电子秤因其具有体积小、成本低、易于集成等优点，越 来越受到人们的。本次演示将介绍一种基于单片机的电子秤设计方案，以期为相 关领域的工程技术人员提供参考。
4、数据显示：将重量数据显示 在显示模块上。
5、报警提示：如遇超重或欠重 情况，系统会进行报警提示。
6、数据存储：可预留数据存储接口，方便用户对重量数据进行存储或传输。
五、总结
本次演示介绍了基于51单片机的电子秤设计，通过利用电阻应变式传感器进 行重量检测，经过51单片机处理后将重量数据显示出来。这种设计具有精度高、 稳定性好、使用方便等优点，可广泛应用于各种场合的重量检测。随着技术的不 断发展，我们有理由相信，以51单片机为核心的电子秤设计将会有更广阔的应用 前景。
3、采用软件滤波算法，减少外界干扰对测量精度的影响；
4、对程序进行优化，提高数据 处理速度和准确性。
经过调试与优化后，电子秤的性能得到了显著提升，测量精度得到了提高。
六、应用前景
基于单片机的电子秤具有广泛的应用前景。在实际应用中，该电子秤可应用 于贸易结算、工业生产、食品药品等行业。同时，由于其体积小、成本低等优点， 可以方便地集成到各种称重系统中。
Байду номын сангаас
二、电子秤的工作原理
电子秤是利用传感器测量物体的重量，并将重量转换为电信号，再通过信号 处理电路进行处理，最终以数字形式显示出来。51单片机作为一种通用的微控制 器，可以方便地对电子秤进行控制和数据处理。
基于单片机的电子秤设计
简易电子计量秤摘要本设计给出了以MSP430混合信号单片机为核心的低功耗电子秤的设计方案.整个系统包括电阻应变片电桥模块,差模信号放大模块,A/D转换模块,段式LCD显示模块.应变片电桥将所称物体的重量转换为电压量,仪表运放和高精度运放分别完成电桥电压的双端到单端转换和后级放大,A/D转换器将放大后的电压信号转换为数字量传送给MSP430单片机,经软件控制计算后送LCD 显示。
关键词:电子秤应变片仪表运放 MSP430 低功耗.一、系统设计1.1任务要求根据下面框图设计一简易的电子计量秤通过单片机的最小系统和软件控制，并通过显示器显示出来。
基本要求：1、称重范围：最小称量：10g 最大称量：5Kg感量（单位）：Kg 解析量：10g2、测量相对误差：≤±1%3、使用750mA(3.6V)的锂电池供电，持续工作时间大于一年；且具有自动待机功能;4、4位数码显示不能使用集成一体化压力传感器;5、成本控制在100元人民币以下;发挥部分：1尽量延长工作时间（大于一年）；2、提高测量精度（≤±5%）；3、采用交直流两种设计, 交流优先。
1.2 方案论证与设计方案设计1.2.1称重传感器方案方案一:采用分立式电阻应变片重物使电阻应变片产生弹性形变从而改变其阻值,通过阻值的变化即可得到重量的变化.分立式应变片的优点是价格较低廉,选择范围灵活.但是现有条件下难以得到能和应变片阻抗相匹配的桥臂电阻,并且温度系数也无法匹配,而且安装十分复杂.方案二:采用集成称重传感器称重传感器实际上也是用分立应变片制成,但是厂商已经将其配成平衡电桥,作为使用者就免去了粘贴,安装,和电桥平衡的调整等极其复杂的过程.对于以上两种方案,考虑到方案一在现有条件下可实现性很低,故采用第二种方案,即集成称重传感器.1.2.2 电阻变换方案方案一:采用恒流源应变片的电阻变化并不能直接测量,必须转化为电压等可测量的量,此方案采用恒流源驱动应变片,由于电流恒定,因此电阻的变化将直接导致电阻上的压降的变化.缺点是恒流源的显著的温度漂移,成本高.方案二:采用不平衡电桥由图可知,电桥简单的将电阻的变化转化为电压的变化.并且通过匹配桥臂电阻,可以使温度漂移相互抵销.综合考虑两种方案,第二种方案更加简洁精确,容易制作成本低廉,故采用电桥变换方案.1.2.3 信号放大方案方案一:由高精度低漂移运算放大器构成差动放大器差动放大器具有高输入阻抗，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。
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。
基于单片机的智能电子秤控制系统的设计
基于单片机的智能电子秤控制系统的设计智能电子秤控制系统是一种集成数字电子技术、传感技术、自动控制技术于一体的高精度、高可靠性的电子秤系统。
本文将介绍基于单片机的智能电子秤控制系统的设计原理及实现方法。
一、系统设计原理基于单片机的智能电子秤控制系统主要由称重传感器、AD转换模块、单片机、LCD显示模块和通信接口模块等组成。
其工作原理如下：1. 称重传感器智能电子秤的核心部件是称重传感器，用于将物体的重量转换为电信号。
常用的称重传感器有应变式、电阻式、电容式等。
它们能够根据物体的质量变化而改变输出电信号，作为下一步处理的输入信号。
2. AD转换模块AD转换模块用于将模拟信号转换为数字信号，通过单片机进行处理。
通过AD转换模块，可以将称重传感器输出的模拟信号转换为单片机可以理解的数据，为后续的数据处理提供基础。
3. 单片机单片机是整个智能控制系统的核心，负责接收AD转换模块的信号，并进行数据处理，并通过LCD显示模块将结果实时显示出来。
同时，单片机还可以通过通信模块与其他设备进行数据交互。
4. LCD显示模块LCD显示模块用于将称重结果以数字形式显示出来，提供直观的测量结果给用户。
5. 通信接口模块通信接口模块允许智能电子秤与其他设备进行数据交互，如与计算机进行连接，实现数据的上传和下载。
二、系统设计方法基于单片机的智能电子秤控制系统的设计可以按照以下步骤进行：1. 硬件设计根据系统的功能需求，选择适当的称重传感器和AD转换模块，并通过电路设计将其与单片机和LCD显示模块进行连接。
此外，根据实际需求选择合适的通信接口模块。
2. 软件设计编写单片机的控制程序，包括AD转换的初始化和读取、数据处理、LCD显示等功能。
根据实际需求，可以添加一些额外的功能，如单位选择、重量校准等。
3. 系统测试将硬件和软件进行组装后，进行系统测试。
通过放置不同重量的物体进行秤量，检查显示结果的准确性和稳定性。
同时，测试通信功能是否正常工作。
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。
基于单片机的便携式电子秤设计
基于单片机的便携式电子秤设计便携式电子秤在现代生活中广泛应用，它的小巧方便以及准确计量的功能使其成为我们日常生活中必备的工具之一。
本文将基于单片机设计一个便携式电子秤，旨在提供一个解决方案来满足用户的需求，并确保设计能够准确计量。
一、设计方案概述本设计方案将基于单片机来实现便携式电子秤的功能。
其主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计方面，我们将使用压力传感器来测量被称物体的重量，将采样数据通过单片机进行处理和显示。
此外，为了提升用户体验，我们还将配备LCD屏幕，用于直观地显示称量结果。
软件设计方面，我们将利用单片机的计算能力，通过编程来实现对采样数据的处理和显示。
同时，为了提高准确性，我们还将采用校正算法来对传感器进行校准，以确保测量结果的精确性。
二、硬件设计1. 压力传感器为了测量被称物体的重量，我们将选择一种合适的压力传感器。
常用的压力传感器包括压阻式传感器和压电式传感器。
我们需要根据实际需求选择合适的传感器类型，并根据传感器的参数来确定电路连接方式。
2. 单片机选择在设计便携式电子秤时，我们需要选择一款合适的单片机作为控制核心。
主要考虑因素包括计算能力、IO口数量和功耗等。
常用的单片机型号有PIC、STC等，我们需要根据设计需求来选择合适的型号。
3. 其他外围元件为了完善电子秤的功能和用户体验，我们还需要添加一些外围元件，如LCD屏幕、按键、蜂鸣器等。
这些元件可以通过单片机的GPIO口进行控制，来实现显示结果、按键输入和提示音等功能。
三、软件设计1. 采样和处理通过压力传感器获取物体的重量数据后，需要通过单片机进行采样和处理。
我们可以采用定时中断的方式来进行数据采样，然后通过一定的算法对采样数据进行处理，最终得到一个准确的重量值。
2. 显示结果为了让用户直观地了解称量结果，我们需要将计算得到的重量值显示在LCD屏幕上。
通过控制单片机的GPIO口，将处理后的结果传输到LCD屏幕上，用户可以清晰地看到当前重量值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于单片机的电子秤设计
在我们日常生活中，电子秤经常被用到，而它的操作系统已经不再是使用机械秤时的简单步骤了。
如今，基于单片机的电子秤已经被广泛采用，可以获得更加准确和便于使用的结果。
在本文中，我们将深入了解基于单片机的电子秤的设计方案和优点。
一、基于单片机的电子秤的定义
基于单片机的电子秤是一种电子装置，它可以利用一些重要的传感器技术和基本的运算功能来精确测量物品的质量或重量。
传感器通常由称重传感器、滤波器和增益控制器等主要部件组成，以达到最高的准确度。
该电子秤的设计使用单片机作为中心部件，并通过精确的数字处理过程来测量质量或重量。
二、基于单片机的电子秤的原理
基于单片机的电子秤借助了传感器技术和电路的帮助测量物品的重量。
该电子秤的传感器将物品放在秤盘上时，会受到重量的力作用而发生形变。
称重传感器通过将该形变转化为电动势，然后传递给单片机以转换成数值。
此外，还有一些辅助电路，如校准电路、信号滤波器和放大器等，可提高精度和准确度。
校准电路用于定期校准称重传感器的敏感度和灵敏度，以确保准确测量。
信号滤波器旨在消除噪声和干扰，以提高测量的稳定性。
放大器可以在称重传感
器和单片机之间提供放大的电流作为信号的传输介质，以获得更高的测量准确性。
三、基于单片机的电子秤的优点
1.高度可靠
基于单片机的电子秤具有基本的数据收集和处理功能。
由于其数字化的设计，该秤可以与更多设备和计算机进行通信，并能实现实时数据传输和查看，因而有效地提高了测量数据的可靠性和实时性。
2.高精度
电子秤可获得比机械秤更高的精度，无论从测量的准确性或稳定性上来看，它都是一个更加优越的选择。
同时，它的设计可通过传感器和数字信号处理来获得更精确的数值。
因其数字化的特性，该秤还可以记录更多的数据，以便对测量结果进行进一步研究和分析。
3.易于使用
使用基于单片机的电子秤，只需将物品置于秤盘上并查看数字显示屏上的数值即可。
与传统的机械秤相比，这使得操作更加简单，不需要过多的技能或经验。
同时，电子秤还对操作和维护提供了更多的灵活性，并可以自动执行诸如标定或校准等复杂任务，从而减轻了操作员的负担。
四、基于单片机的电子秤的未来发展
随着科技的发展，基于单片机的电子秤将会得到更多的有效改进和提高。
未来的秤将具备更多的功能，更高的精度和更
多的自动化特性，以便更轻松地适应不断变化的市场和技术要求。
同时，自动数据记录和分析，甚至安装在云端的数据存储和访问也将成为电子秤设计的重要方向。
综上所述，基于单片机的电子秤与传统的机械秤相比，具有可靠性高、精度高、易于使用等优势。
值得一提的是，未来这些优点还会有更多的提高和完善。
电子秤的数字化和自动化特性使得其可以应用于更广泛的领域和行业，并为各种精确的重量测量和数据分析提供了更加便捷的工具和手段。