基于单片机的电子秤的设计
基于STM32F1单片机的电子秤设计
基于STM32F1单片机的电子秤的设计1.本文概述随着技术的进步和电子技术的普及，电子秤已成为日常生活和工业生产中不可或缺的工具。
与传统的机械秤相比，电子秤具有更高的测量精度、更强的功能性和更广泛的应用范围。
本文旨在设计一种基于STM32F1单片机的电子秤。
该设计不仅专注于电子秤的称重和单位转换等基本功能，而且通过使用STM32F1微控制器，赋予电子秤更智能的功能，如数据存储、传输和用户界面交互。
文章首先介绍了STM32F1单片机的特点和适用性，然后详细阐述了电子秤的设计原理、硬件选择和软件实现。
本文还包括对系统的测试结果和分析，以验证设计的有效性和可靠性。
通过本文的研究和设计，有望为电子秤领域提供一种创新实用的解决方案。
2.系统设计原则在这种电子秤的设计中，STM32F1微控制器作为核心控制器，其重要性体现在以下几个方面：处理能力：STM32F1系列微控制器基于ARM CortexM3内核，具有强大的处理能力和高效的能耗比。
其最大工作频率可达72MHz，足以处理电子秤所需的复杂计算和数据传输任务。
集成：该系列微控制器集成了丰富的外围接口，如ADC（模数转换器）、UART（通用异步收发器）、I2C（集成电路总线）等。
这些接口对电子秤的设计至关重要。
稳定性和可靠性：STM32F1微控制器具有优异的抗干扰能力和稳定性，适用于工业应用，确保了电子秤在复杂环境中的准确性和可靠性。
电子秤的核心部件是传感器，用于将物体的重量转换为电信号。
在该设计中，选择了压力传感器作为主要测量元件。
传感器的工作原理是基于弹性变形。
当物体受到压力时，传感器内部的电阻应变计变形，从而改变电阻值并通过惠斯通电桥将其转换为电压信号。
信号放大和滤波：传感器输出的模拟信号通常较弱，需要通过信号放大器进行放大。
为了提高信号质量，设计了滤波电路来去除噪声，保证信号的准确性。
模数转换：通过STM32F1微控制器内置的ADC将放大后的模拟信号转换为数字信号，使微控制器易于处理和计算。
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。
基于单片机的电子秤设计
目录摘要 (1)ABSTRACT...................................................... 错误！未定义书签。
1绪论......................................................... 错误！未定义书签。
2系统方案论证与选型 . (4)2.1 控制器部分 (5)2.2 数据采集部分 (5)2.2.1传感器的选择 (5)2.2.2放大电路选择 (8)2.2.3A/D转换器的选择 (11)2.2.4键盘处理部分方案论证 (12)2.3显示电路部分的选择 (13)2.4超量程报警部分选择 (13)3硬件电路设计 (14)3.1 AT89S52的最小系统电路 (15)3.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (15)3.1.2.单片机管脚说明 (16)3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (18)3.2 电源电路设计 (18)3.3 数据采集部分电路设计 (19)3.3.1 传感器和其外围以及放大电路设计 (19)3.3.2 A/D转换芯片与AT89S52单片机接口电路设计 (22)3.3.3 测量算法 (25)3.4显示电路与AT89S52单片机接口电路设计 (25)3.5键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (27)3.6报警电路的设计 (29)4系统软件设计 (29)4.1主程序设计 (30)4.2 子程序设计 (31)4.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (31)4.2.2数制转换子程序设计 (31)4.2.3显示子程序设计 (33)4.2.4 键盘扫描子程序的设计 (33)4.2.5报警子程序的设计 (35)设计总结 (36)致谢 ........................................................ 错误！未定义书签。
参考文献. (37)附录 (38)基于单片机的电子秤设计摘要随着微电子技术的应用，市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。
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。
基于单片机的电子秤设计
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。
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。
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基于单片机的电子秤的设计Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目:基于单片机的电子秤的设计专业: 应用电子技术班级: 应电12-3学号: 1111111姓名: 某某某指导教师: 某某某二〇一四年十一月二十五日四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书备注：任务书由指导教师填写，一式二份。
其中学生一份，指导教师一份。
目录摘要随着微电子技术的应用，市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。
为了改变传统称重工具在使用上存在的问题，在本设计中将智能化、自动化、人性化用在了电子称重的控制系统中。
本系统主要由单片机来控制，测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成，加上显示单元，此电子秤俱备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。
本系统以AT89C51单片机为主控芯片、辅以传感器采集模块、声光报警电路、电源供电模块、显示电路模块、数据转换模块等构成智能称重系统，从而实现自动称重系统的称重功能、声光报警功能。
硬件部分主要由单片机AT89C51、LCD、AD转换器、压力传感器、蜂鸣器等基本外围电子电路组成。
可以说,此设计所完成的电子秤很大程度上满足了应用需求。
此电子秤具备备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。
关键词传感器采集；液晶显示；数模转换；声光报警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着提高。
作为重量测量仪器，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，硬件则以电阻传感器为主,测量0～5Kg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。
本次课设完成的电子秤的主要优点是：1、实时测量与监控。
2、阈值修改与重设功能。
3、超值报警功能。
4、测量精度高。
5、显示速度快、准确。
本文设计的电子秤虽然是一个极其简单的智能仪器，但是通过它可以更深入的了解智能仪器的工作原理以及其优异的性能。
第一章方案设计与论证本设计方案采用内部含Flash存储器的单片机AT89C51作为核心部件，并配以时钟电路、复位电路、显示电路、声光报警电路、采集电路、显示电路。
成功实现重量显示，从而达到设计要求。
电子秤的工作原理如下：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；再将该信号输出到模拟转换器；转换成便于处理的数字信号输出至单片机；单片机进行处理、运算后将结果送至显示器进行显示。
方案选择在设计系统时，针对要实现的功能来设计电子秤的方案有以下俩种：方案一：本方案由时钟电路、复位电路、数据采集电路、数码管显示电路、单片机以及声光报警电路组成。
是在系统工作原理的基础上进行了扩展，增加外界对单片机内部的数据设定，使电子秤实现称重的功能。
这种方案，硬件部分简单，接口电路易于实现，并且在编程时大大减少了程序量。
设计其方框图如图1-1所示：图1-1 方案一方框图方案二：本方案由时钟电路、复位电路、数据采集电路、LCD显示电路、A/D转换、单片机以及声光报警电路组成。
此方案前端信号处理时，选用信号转换等措施，尤其在显示方面采用具有字符图文显示功能的LCD显示器。
这种方案不仅加强了人机交换的能力，而且显示位数全面。
其方框图如图1-2所示：图1-2方案二方框图方案论证方案一设计的电子秤，可以实现称重功能，但是局限于数码管的功能，在显示时有精度局限。
在显示重量时，如果数码管没有足够的位数，那么称量物体重量的精度必受到限制，此方案需要较多的数码管接入电路中。
这样在处理输入输出接口时需要另行扩展足够多的I/O接口供数码管使用，比较麻烦。
而LCD显示器则大大节省了I/O口的运用。
显示位数更多，精度也更高，满足设计要求。
另一方面，方案一在前端信号处理不够周到，而方案二在前端信号处理时，多了A/D转换措施，能够有效地处理信号，常符合设计要求。
鉴于本电子秤设计的功能要求，所以在具体设计时采用了第二种设计方案。
第二章硬件设计与分析电子秤系统是由单片机最小系统、数据处理电路、数据采集电路、声光报警电路、显示电路和稳压电源等组成，电子秤系统电路原理图见附录1所示。
单片机最小系统电路最小系统由单片机、时钟电路、复位电路组成，它是电路工作的最基本的单元电路，任何单片机基于单片机的设计系统都离不开它。
芯片介绍AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。
中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的控制核心部件，完成运算和控制功能。
CPU有运算器和控制器组成。
它是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
内部数据存储器(RAM)：8051内部共有256个RAM单元，其中有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
内部程序存储器(ROM)：89C51共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
定时/计数器：89C51有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
并行输入输出(I/O)口89C51共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
全双工串行口：89C51内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。
中断系统：89C51具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。
时钟电路：89C51内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但89C51单片机需外置振荡电容。
单片机的引脚说明：89C51系列单片机采用40Pin封装的双列直接DIP结构，下图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。
其引脚排列如图2-1所示：图2-1 单片机引脚排列图控制引脚介绍：（1）ALE：系统扩展时，P0口是八位数据线和低八位地址先复用引脚，ALE 用于把P0口输出的低八位地址锁存起来，以实现低八位地址和数据的隔离。
（2）PSEN：低电平有效时，可实现对外部ROM单元的读操作。
（3）EA：当EA信号为低电平时，对ROM的读操作限制在外部程序存储器；而挡EA为高电平时，对ROM的读操作是从内部程序存储器开始的，并可延至外部程序存储器。
（4）RST：当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。
（5）XTAL1和XTAL2：外接晶振引线端。
并行I/O端口介绍：P0端口[ P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口，端口置1（对端口写1）时作高阻抗输入端。
作为输出口时能驱动8个TTL。
P1端口[－] P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。
输出时可驱动4个TTL。
端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。
对内部Flash程序存储器编程时，接收低8位地址信息。
P2端口[－] P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。
输出时可驱动4个TTL。
端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。
对内部Flash程序存储器编程时，接收高8位地址和控制信息。
在访问外部程序和16位外部数据存储器时，P2口送出高8位地址。
而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。
P3端口[－] P3是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。
输出时可驱动4个TTL。
端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。
除此之外P3端口还用于一些专门功能，如表2-1所示：表2-1 P3引脚的第二功能说明外部中断1申请（INT1）定时器/计数器0的外部输入(T0)定时器/计数器1的外部输入(T1)外部数据存储器写选通WR外部数据存储器读选通RD时钟电路设计单片机是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格的按时序进行工作。
时钟电路用于产生单片机的工作的所修要的时钟信号。
时钟可以由内部方式或外部方式产生。
89C51内部方式时钟电路，是在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件，就能构成自激振荡电路。
定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振电路。
电容器C1和C2主要起频率微调作用，电容值可选取为30pF左右或40pF左右。
89C51外部方式时钟电路是XTAL1接外部振荡器，XTAL2悬空。
对外部振荡信号无特殊要求，只要保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。
而此设计采用石英晶体内部时钟电路。
如图2-2所示。
XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空。
内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。
晶振的频率可以在1MHz-12MHz内选择。
电容取30pF左右。
系统的时钟电图2-2 时钟电路路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。
AT89C51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。
引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。
这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。