数字电子秤的设计与仿真
数字电子称课程设计
双列直插40脚封装，BCB输出积分型模/数转换器，电源电压=5，-5v，电源电流=1.8，-1.8mA,分辨率=3.5digit，典型模拟输入电压=土0.2，,2v，典型模拟输入电流=10pA，时钟频率=48kHz，工作温度=0-70摄氏度。
它的内部包括了线性放大、模拟开关、振荡、显示驱动等部件。该芯片可直接驱动共阳极LED数码显示管（该电路用TOS-5101BR数码管），可显示3位测量电压，电压范围为0-99.9v.可精确到0.1%。
公式3-3-2-1
当转换器和测量系统共用同一电源公共端（接地）时，差分输入电压必须在器件共模电压范围内。
3-5-3 参考电压积分阶段
第三个阶段为参考电压积分阶段或反积分阶段。VIN- 在内部连接至模拟公共端，VIN+ 引脚跨接至之前已充电的参考电容。输出回零所需的时间与输入信号成比例，在0至2000个计数之间。显示的数字读数为：
3.2 芯片TC7107的介绍……………………………………………………4
3.3 集成运放LM358的介绍…………………………………………………6
3.4 各分离电路的设计……………………………………………………7
3.5 电路参数的选取……………………………………………………9
第四章电路的组装与调试…………………………………………………………12
图3-3-1
LM358内部包括两个独立的高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适合于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的适用范围包括传感器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM358的封转形式有塑封8引线双列直插式贴片
3-5-6 积分电容（CINT）
模拟电子秤仿真实验报告
阿坝师范高等专科学校电子信息工程系课程设计模拟电子秤仿真设计学生姓名樊益明专业名称计算机控制技术班级计控班学号20113079阿坝师范高等专科学校电子信息工程系二○一三年四月模拟电子秤设计报告一、设计原理及要求设计原理：电子秤系统设计框图大致如图1所示：图1 系统整体设计框图设计要求：1、要求单价由键盘输入；2、重量的精度能够达到十分之一千克；四个定值电阻加一个电位器，模拟应变式传感器，采集微小的电压信号利用差分放大电路，对采集到的微小电压放大到0~~5VADC0832：8位2进制模数转换器；将放大的电压信号转化为数值信号，方便单片机的处理51单片机：处理和控制单元，整个模拟仿真的灵魂原件。
1、将ADC0832转化来的数据处理后存放在重量（Wight ）并用LCD 显示；2、将键盘输入的数据赋给单价（Price ）；3、将总价（Total_price ）计算出来，并显示MM74C922：键盘解码器，方便了对4x4键盘的扫描。
键盘的作用主要在单价的输入上。
3、按键有提示音；4、有去皮的功能；二、主要硬件及仿真软件硬件：（一）、ADC0832ADC0832 是一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。
由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎。
图2.1为ADC0832在Proteus中的逻辑符号图2.1 ADC0832逻辑符号芯片接口说明：CS片选使能，低电平芯片使能；CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。
CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。
GND 芯片参考0 电位（地）。
DI 数据信号输入，选择通道控制。
DO 数据信号输出，转换数据输出。
CLK 芯片时钟输入。
Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）。
单片机对 ADC0832 的控制原理：正常情况下 ADC0832 与单片机的接口应为 4 条数据线，分别是 CS、CLK、DO、DI但由于 DO 端与 DI 端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将 DO 和 DI 并联在一根数据线上使用。
数字电子秤的设计与仿真
数字电子秤的设计与仿真【摘要】本次设计是基于AT89C51单片机为核心的数字电子秤，它的硬件电路还包括称重传感器、ADC0832的A/D转换电路、报警电路、LM016L液晶显示、电源电路。
该设计的软件程序包括主控程序、LM016L显示驱动程序、ADC0832采样程序和4*4键盘程序。
打开电源时，单片各部分接口电路初始化，200ms后ADC0832对外部数据进行采样，一旦有物品放入载物台，ADC0832立即发送中断请求，并将本次采集数据交给单片机处理，显示相应数据量。
【关键词】电子秤；AT89C51单片机；采样一、总体设计方案基于单片机开发的数字电子秤，其硬件电路包括单片机、称重传感器、A/D 转换芯片、报警电路、LCD显示电路、电源电路等几部分设计内容。
其单片机采用Atmel公司生产的51系列AT89C51；称重传感器可采用电桥电路，在仿真实现中本文采用可调电阻做替代；A/D转换器采用ADC0832。
数字电子秤最终要满足以下功能：自动计算价格；储存常用物品价格；超重提醒，一旦重量超出了自身重量的测量的范围，发出警报；电子秤的测量范围在0—5KG，测量精度要求0.001KG。
整个数字电子秤电路构成如图1所示。
二、硬件电路的设计数字电子秤以AT89C51单片机作为核心，完成ADC0832转换电路、LM016L 显示电路、键盘电路、报警电路等功能。
1.A/D转换电路采用ADC0832芯片，通过采样、保持、量化和编码等过程将称重传感器所采集的模拟信号转换成数字信号供单片机读取。
2.显示电路采用LM016L液晶显示器，通过HD44780控制器，具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动，闪烁等功能。
3.键盘电路采用4*4矩阵按键，完成外部数据的输入。
4.报警电路采用蜂鸣器报警器，一旦物体自身的重量超出电子秤的称量范围，蜂鸣器立即会发出警报声，提醒所称量物品超重。
原理图如图2所示。
5.称重系统的仿真原理图（如图3所示）三、软件设计控制器系统软件的工作过程如下：打开电源时，单片机及各个部分电路开始工作，单片机调用内部存储数据对各部分接口电路初始化。
数字电子秤的设计与实现毕业设计
河南工程学院论文版权使用授权书本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以与提供本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。
论文作者签名：年月日河南工程学院毕业设计原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。
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对本论文所涉与的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。
论文作者签名：年月日河南工程学院毕业设计任务书题目数字电子秤的设计与实现专业电气工程与其自动化学号 2 姓名李东盼主要内容：电子秤以单片机为信息处理核心，外围电路主要有电源模块、信号采集模块、信号放大积分模块、数据存储模块、电压报警模块等部分组成。
电源电路为系统提供+5V直流稳压电源。
当被称重物体放于秤盘（压力传感器）上时，传感器产生与被测物体相对应的电压信号，信号经放大电路放大，积分电路初步数字化之后单片机接收，单片机再进行数字滤波、处理输出给LCD，显示被秤物体的质量，完成称重功能。
通过键盘可以输入单价，单片机可以根据重量自行运算出总金额。
基本要求：1．最大称重为10kg，精度为5g；2．具有清零、去皮重、过量程报警功能；3．能够显示价格、金额、质量。
主要参考资料：［1］许晓彤.基于单片机的电子秤设计[J].自动化计量仪器,2012(07):69-72.［2］张寅.一种基于单片机的电子秤模型实现[J].华中科技大学学报,2009(05):65-70.［3］杨青锋,王辉.影响称重传感器产品质量的关键环节[J].称重知识,2012(17):38-42.［4］钱刘宸.轻松学习单片机[J].西北工业大学学报,2013(02):86-87.完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日目录摘要 ......................................................................................................................................................................... ABSTRACT. (I)1 绪论 02 设计思路 (2)2.1 设计要求 (2)2.2设计方案的确定 (2)2.3电子秤的主要组成 (4)2.3.1 电子秤的基本结构 (5)2.3.2 电子秤的工作原理 (6)2.3.3 电子秤的参数指标 (6)3 元件选择与硬件电路的设计 (7)3.1元件选择 (7)3.1.1 单片机的选择 (7)3.1.2 传感器的选择 (8)3.1.3 A/D转换器的选择 (10)3.1.4 显示器的选择 (10)3.2硬件电路的设计 (11)3.2.1 电源电路 (11)3.2.2 主控电路 (12)3.2.3 显示电路 (14)3.2.4 超重报警电路 (15)3.2.5 按键输入电路 (15)3.2.6 HX711转换电路 (17)3.3硬件电路图与PCB板线路的绘制 (19)3.3.1 Protel99SE软件 (19)3.3.2 原理图与PCB板线路的绘制 (19)4 软件设计 (21)4.1软件编译环境 (21)4.2主程序流程图 (20)4.3按键模块流程图 (21)4.4显示模块流程图 (22)5 实物的焊接与调试 (23)5.1实物的焊接 (23)5.1.1 PCB板制作 (23)5.1.2 实物焊接 (24)5.2 实物的调试 (25)5.3实物效果图 (26)6 结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录I 原理图 (31)附录II 主程序 (32)数字电子秤的设计与实现摘要单片机作为计算机发展的重要分支，信息处理速度不仅快而且处理能力特别强，是现代绝大多数电子产品最重要的核心部分。
模拟电子秤仿真实验报告
阿坝师范高等专科学校电子信息工程系课程设计模拟电子秤仿真设计学生姓名樊益明专业名称计算机控制技术班级计控班学号20113079阿坝师范高等专科学校电子信息工程系二○一三年四月模拟电子秤设计报告一、设计原理及要求设计原理：电子秤系统设计框图大致如图1所示：图1 系统整体设计框图设计要求：1、要求单价由键盘输入；2、重量的精度能够达到十分之一千克；3、按键有提示音；4、有去皮的功能；二、主要硬件及仿真软件硬件：（一）、ADC0832ADC0832 是一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。
由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎。
图2.1为ADC0832在Proteus中的逻辑符号图2.1 ADC0832逻辑符号芯片接口说明：CS片选使能，低电平芯片使能；CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。
CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。
GND 芯片参考0 电位（地）。
DI 数据信号输入，选择通道控制。
DO 数据信号输出，转换数据输出。
CLK 芯片时钟输入。
Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）。
单片机对 ADC0832 的控制原理：正常情况下 ADC0832 与单片机的接口应为 4 条数据线，分别是 CS、CLK、DO、DI但由于 DO 端与 DI 端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将 DO 和 DI 并联在一根数据线上使用。
（见图 3.6）当 ADC0832 未工作时其 CS 输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。
当要进行 A/D 转换时，须先将 CS 使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。
此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端 CLK 输入时钟脉冲，DO/DI 端则使用 DI 端输入通道功能选择的数据信号。
在第 1 个时钟脉冲的下沉之前DI 端必须是高电平，表示启始信号。
在第 2、3 个脉冲下沉之前 DI 端应输入 2 位数据用于选择通道功能，其功能项见表 1。
电子称系统方案的设计
系统方案的设计1.1 电子秤的设计要求1.1.1 基本要求1、重量显示：单位为千克；电子秤称重范围：0～9.999Kg；重量误差不大于 0.005Kg；2、能用简易键盘设置单价，加重后能同时显示重量、单价和金额；3、液晶显示：所称物体重量、10种商品的购物清单等。
1.1.2 特色与创新1、使用单片机为控制核心，大大简化了系统的组成构造，且单片机可拓展性强，可以很方便的对系统进行拓展和应用。
2、使用键盘输入数据，操作简单，方便。
3、中文液晶显示所称量的物品重量，同时还可显示物品的名称，数量，单价，金额和所有物品的总金额。
4、具有去皮功能和金额累加计算功能。
5、当物品重量超过电子秤量程，即过载情况或者是物品重量小于A/D转换器所能转换的最小精度，即欠量程的时候，具有超重报警功能。
1.2 实验原理及设计基本思路1.2．1 系统工作原理电子秤的工作原理。
首先是通过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。
输出电压信号通常很小，需要通过前端信号处理电路进行准确的线性放大。
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。
在实际应用中，为提高数据采集的精度并尽量减少外界电气干扰，还需要在传感器与A/D芯片之间加上信号调整电路。
1.1.2 系统设计基本思路按照设计的基本要求，系统可分为三大模块，数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。
其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。
转换后的数字信号送给控制器处理，由控制器完成对该数字量的处理，驱动显示模块完成人机间的信息交换。
此部分对软件的设计要求比较高，系统的大部分功能都需要软件来控制。
在扩展功能上，本设计增加了一个过载、欠量程报警提示。
1.3 系统总体设计方案与论证前端信号处理时，选用放大、A/D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。
高精度电子秤仿真设计
高精度电子秤仿真设计摘要本文详细介绍了高精度电子秤的原理以及仿真设计的思路，本设计采用AT89S51单片机做为控制核心，来实现电子秤的基本功能和控制。
在设计系统时采用了模块化设计的方法，分别分步设计了各个单元功能的模块，并在PROTEUS中进行了硬件仿真，整个系统主要由主控制模块、数据采集模块、人机交互模块、通信模块、时间模块、指示，报警模块五部分组成。
主控制模块采用AT89C52单片机来实现系统设计；数据采集模块由称重传感器、信号放大器和A/D转换部分组成，信号放大和A/D转换部分主要由专用型高精度16位AD转换芯片TI ADS实现；人机交互模块由LM016L（1602）显示屏，键盘两部分组成，通过键盘可以控制Set, +, -, Right, Left, Enter，使用传感器采集进来的数据，用LCD显示出来。
键盘主要用于控制和操作系统；通信模块主要是由25LC08的SPI接口实现校正功能；实时时钟模块采用PCF8583时间芯片；指示，报警模块用蜂鸣器和LED来实现；软件部分的程序在KEIL中用C语言编写。
该电子秤可以实现基本的称重功能（称重范围为0～9.999Kg，重量误差不大于±1g），可以设置日期和时间显示，还具有超量程（超重）的报警功能，具有一定的工业衡器使用价值。
关键词电子秤仿真设计16位A/D AT89C51 LM016LPrecision Electronic Balance DesignAbstract：This paper describes the principles of high-precision electronic balance, and simulation of design, this design uses AT89C51 microcontroller as the control core to realize the basic functions of electronic balance and control. Used in the design of a modular system design method, namely the design of each unit step function modules, and hardware in the PROTEUS simulation was carried out, the whole system mainly consists of main control module, data acquisition modules, interactive modules, communication module, the time module, instructions, alarm module of five parts. AT89C52 microcontroller with the main control module to achieve the system design; data acquisition module from the load cell, signal amplifiers and A/D conversion components, signal amplification and A/D conversion part, by special high precision 16-bit AD converter chip ADS7825 implementation; human-computer interaction modules by the LM1602 display, the keyboard of two parts, the keyboard can control the Set, +, -, Right, Left, Enter, using the sensor to collect the incoming data, with the LCD display. Mainly used to control the keyboard and operating system; communication module mainly by the SPI interface 25LC08 correction function; real time clock module with PCF8583 chip; instructions, alarm with buzzer and LED modules to achieve; the software part of the program in the KEIL with the C language. The electronic weighing balances can realize the basic functions (weighing range is 0~9.999Kg, the weight of error of less than ± 1g), you can set the date and time display, but also has ultra-balance (overweight) and alarm function, with a certain Industrial Weighing the value in use.Key words：Electronic Balance; Simulation Design; 16-bit A / D; AT89C51; LM1602目录引言 (1)第一章绪论 (2)1.1 设计背景与意义 (2)1.2 设计要求 (3)1.3 电子秤的工作原理 (3)第二章系统设计方案的论证 (4)2.1 单片机的选型 (4)2.2 A/D转换模块的选择 (4)2.3 时钟模块的选择 (5)2.4 通信接口模块 (6)2.5 输出显示模块选择 (6)2.6 键盘输入模块选择 (7)第三章系统主要芯片介绍 (8)3.1 AT89C51介绍 (8)3.2 ADS7825介绍 (11)3.3 DS1302介绍 (13)3.4 MAX232介绍 (14)3.5 LM1602介绍 (16)3.4 MC34063介绍 (18)第四章系统主要硬件设计 (19)4.1 系统基本结构和框图 (19)4.2 51单片机电路设计 (20)4.3 ADS7825电路设计 (21)4.4 DS1302电路设计 (22)4.5 通信接口电路设计 (22)4.6 LCD显示器电路设计 (23)4.7 按键电路设计 (24)4.8 电源电路设计 (26)第五章系统程序设计 (27)5.1 系统主程序设计 (28)5.2 初始化程序设计 (29)5.3 A/D转换子程序设计 (30)5.4 显示子程序设计 (31)5.6 按键子程序设计 (32)第六章系统调试和仿真 (33)6.1 Proteus仿真软件介绍 (33)6.2 Keil编程软件的调试 (34)6.3 仿真调试的结果 (36)第七章总结与展望 (37)7.1设计总结与感想 (37)7.2本设计存在的不足及工作展望 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录一：PROTUES整体电路图 (40)附录二：显示模块LM1602的程序 (41)附录三：按键延迟子程序 (44)引言本设计所做的电子秤是一款能够显示日期和时间的高精度电子秤仿真设计，而电子秤是一门称重技术，称重技术作为一种计量手段自古以来就与人民的生活紧密相连，广泛应用于工农业、科学研究、交通运输、内外贸易各领域。
数字电子秤仿真实物设计
基于单片机的数字电子秤设计一、设计任务与要求1、通过单片机控制设计一个具有显示单价、质量和计算总价等智能数字电子秤。
并通过电阻式应变片进行称重测量。
2、通过按键可以调整单价、最大称量值，并且能实现去皮处理。
3、具有超重自动报警功能。
4、附加显示功能。
二、方案设计与论证数字电子秤通过秤量，需要将相关数据以及结果显示出来，所以需要有显示电路。
方案一：采用LED数码管显示。
LED数码管经过合理的设置可以完成显示被测物质量、单价、总价，以及显示最大称量值的任务，并且经济耐用。
同时LED 具有高亮度、高刷新率的优点，能提供宽达160度的视角，可以在较远的距离上看清楚。
但是它的显示存在信息量少，显示不直观，不易理解，连线复杂等缺点。
方案二：采用LCD液晶屏显示。
LCD液晶屏具有字符显示的功能，不但可以同时显示被测物质量、单价、总价以及最大称量值，还可以同时显示相应的控制命令、指示符号及单位等，信息量丰富且直观易懂。
另外，液晶显示具有功耗低，体积小，质量轻，寿命长，不产生电磁辐射污染等优点。
综合比较两者的优缺点，本设计最终采用LCD1602作为显示模块。
总体方案设计：综合考虑本次设计要求、现有元器件资源、元器件价格和对元器件的熟悉掌握程度，本次设计选用STC89C52作为CPU控制器，ADC0809作为模数转换器件，LCD1602作为显示器件，再配以其他相关元器件来实现硬件电路的设计。
三、硬件电路设计1．传感器的设计：（1）应变式电阻传感器的工作原理：单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，电阻率几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。
（后因种种原因，未能用传感器应变片来作为压力重量的改变而达到电子秤的最基本功能，所以用电位器来代替。
但其工作原理是一样的。
）(2)电阻应变式传感器测量电路设计：由于机械应变一般都很小，要把微小应变引起的微小电阻值的变化测量出来，就需要设计专用的测量电路。