多功能称重系统设计与仿真设计

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毕业设计(论文)-智能称重系统设计

毕业设计(论文)-智能称重系统设计

智能称重系统设计(陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程电子1204班,陕西汉中723000)指导教师:[摘要]介绍基于单片机STC89C52控制的一款智能电子秤,其中物体质量信息由重力传感器进行采集。

传感器将采集到的信息传送至单片机中,经过单片机处理,准确的在四位数码管显示屏上进行显示。

它具有置零,去皮功能。

物体的质量数值会和电子秤本身的称量范围数值进行比较,若超出了测量范围的最大值,系统就会执行报警程序。

本系统设计结构简单、精确度高、功能齐全、使用方便。

[关键词]单片机;重力传感器;智能电子秤Design of the Intelligence Electronic Scales ofMicrocontroller(Grade12,Class4,Major of Electronic Information Engineering,School of Physics and Electronic Information Engineering,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723000,Shaanxi)Tutor:[Abstract]Introduction based on single chip STC89C52 control of an intelligent electronic scales, wherein the object quality of the information collected by the gravity sensor. Sensor information collected will be sent to the microcontroller through the microcontroller processing, accurate display on four digital display. It has zero, tare function. Quality and value will be the object of electronic scales weighing range values themselves are compared, if the maximum value exceeds the measurement range, the alarm system will execute the program. The simple design structure, high precision, fully functional, easy to use.[Key words]Single chip ; Gravity sensor ; Intelligent electronic scales目录1绪论 (1)1.1称重技术和衡器的发展 (1)1.2电子秤的发展现状和发展趋势 (1)1.2.1发展现状 (1)1.2.2发展趋势 (2)1.3项目研究意义 (3)1.4功能描述 (3)2设计原理 (5)2.1系统的原理框图 (5)2.2系统模块简介 (5)3硬件设计 (7)3.1硬件方案 (7)3.2称重传感器 (7)3.3电子秤专用24位AD转换芯片HX711及其电路 (8)3.4单片机STC89C52及其电路 (10)3.5液晶屏电路 (11)3.6矩阵键盘电路 (14)3.7声光报警电路 (14)3.8电源电路 (15)4软件设计 (16)5仪器的误差及误差分配 (17)5.1仪器的误差来源 (17)5.1.1称量重力传感器的误差 (17)5.1.2电子设备的误差 (17)5.1.3机械承重系统的误差 (18)5.2仪器误差分配 (18)5.3仪器误差的计算方法 (18)6总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录A (23)附录B (28)附录C (32)附录D (33)1绪论质量是测量领域中的一个非常重要的参数,称重技术自古以来就被人们所重视。

称重系统设计方案

称重系统设计方案

称重系统设计方案1. 引言称重系统是一种常见的用于测量物体重量的设备,广泛应用于仓储物流、生产制造、商业零售等领域。

本文将介绍一个称重系统的设计方案,包括硬件设备、软件实现及相关技术考虑。

本方案旨在实现精准、高效、可靠的称重功能,以满足不同场景下的需求。

2. 系统设计2.1 硬件设备称重系统的硬件设备主要包括传感器、称重平台、显示器和控制电路等组成部分。

1.传感器:传感器是称重系统中最关键的部件之一,用于测量物体的重量。

常见的传感器有压力传感器、应变传感器等。

在设计中,需要根据具体需求选择适合的传感器类型和规格。

2.称重平台:称重平台是放置待测物体的区域,通常采用坚固耐用的材料制作,以确保测量的准确性和稳定性。

3.显示器:显示器用于展示物体的重量信息,可以采用LED显示屏、液晶显示屏等,需考虑显示效果清晰、耐用等因素。

4.控制电路:控制电路用于实现传感器数据的采集和处理,通常包括模拟信号转换、数据放大和滤波等功能。

2.2 软件实现称重系统的软件实现主要包括数据采集与处理、界面设计和用户交互等方面。

1.数据采集与处理:通过控制电路采集到的模拟信号,需要进行模数转换并进行数字滤波、放大等处理,以得到准确的重量数据。

可以使用C/C++、Python等编程语言进行开发。

2.界面设计:界面设计是用户与称重系统进行交互的关键环节,需要清晰简洁、易于操作。

可以采用图形界面或命令行界面,根据具体需求进行设计。

3.用户交互:用户交互功能包括用户输入、数据显示和结果输出等,需要通过软件与硬件设备进行交互,以实现称重操作的完成。

2.3 技术考虑在设计称重系统时,需要考虑以下技术因素:1.精度:称重系统的精度是衡量其性能的重要指标,需要根据具体需求选择合适的传感器、控制电路和算法,以确保测量精度达到要求。

同时,需要考虑环境因素对测量结果的影响,如温度、湿度等。

2.可靠性:称重系统需要具备较高的可靠性,能够长时间稳定运行。

基于单片机的智能电子秤设计

基于单片机的智能电子秤设计

基于单片机的智能电子秤设计随着科技的不断发展,智能化和自动化已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

在众多领域中,智能电子秤的设计与应用也越来越受到。

本文将介绍一种基于单片机的智能电子秤设计方案,该设计具有高精度、低成本、易于实现等优点,具有一定的实用价值。

一、概述智能电子秤是一种能够自动测量物体重量的设备,广泛应用于超市、菜市场等场所。

与传统的机械秤相比,智能电子秤具有测量精度高、使用方便、易于维护等优点。

而基于单片机的智能电子秤设计,更是将智能化和自动化技术融入到电子秤中,提高了设备的性能和可靠性。

二、设计原理基于单片机的智能电子秤设计主要是利用单片机的控制和数据处理能力,实现对物体重量的准确测量。

其核心部件为压力传感器和单片机。

压力传感器负责采集物体的重量信号,并将信号传输给单片机;单片机则对信号进行处理、分析和存储,同时控制显示屏显示物体的重量。

三、硬件设计1、单片机选择单片机是智能电子秤的核心部件,负责控制整个系统的运行。

本设计选用AT89C51单片机,该单片机具有低功耗、高性能、易于编程等优点,能够满足智能电子秤的设计要求。

2、压力传感器选择压力传感器是智能电子秤的重要组成部件,负责采集物体的重量信号。

本设计选用电阻应变式压力传感器,该传感器具有测量精度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点。

3、显示模块选择显示模块负责将物体的重量信息呈现给用户。

本设计选用LED显示屏,该显示屏具有亮度高、视角广、寿命长等优点。

4、电源模块选择电源模块为整个系统提供稳定的电源,保证系统的正常运行。

本设计选用线性稳压电源,该电源具有输出电压稳定、纹波小、安全性高等优点。

四、软件设计软件设计是智能电子秤的关键部分之一,直接影响设备的性能和可靠性。

本设计的软件部分采用C语言编写,主要包括数据采集、数据处理、数据显示等模块。

具体流程如下:1、开机后,系统进行初始化操作;2、压力传感器采集物体的重量信号;3、单片机对采集到的信号进行处理和分析;4、单片机将处理后的数据存储到存储器中;5、单片机控制LED显示屏显示物体的重量信息;6、系统继续等待下一次测量。

多功能精准电子秤的设计与实现

多功能精准电子秤的设计与实现
Ab s t r a c t :T h e d e s i g n o f t h e e l e c t r o n i c s c a l e s u s e s mo i s t u r e - p r o o f ,wa t e r p r o o f a n d a n t i - s h i e l d i n g me a s u r e s ,t h e e l e c t r o n i c s c a l e s h a s

2 03 ・
多功能精准 电子秤 的设计 与实现
De s i g n a n d I mp l e me n t a t i o n o f Mu l t i f u n c t i o n a l P r e c i s i o n El e c t r o n i c S c a l e s
孙莉 S U N L i
( 德 州 学 院机 电系 , 德州 2 5 3 0 2 3) ( D e p t . o f E l e c t r o m e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g o f D e z h o u U n i v e r s i t y , D e z h o u 2 5 3 0 2 3 , C h i n a )
摘要 : 本设 计的 电子秤采用防潮防水防屏 蔽等措施 , 该 电子秤具有 电压检 测功能, 当电压低 于正常工作 电压时 , L C D显示屏上低 压报警灯就会 亮起 , 电子秤 主要 由微控 制器、 传感器 、 显 示装 置三 大部分组成 , 本设计采 用的称重传感器是 电阻应 变片式 。
v o l t a g e d e t e c t i o n f u n c t i o n ,t h e l o w p r e s s u r e wa r n i n g l i g h t o f L C D d i s p l a y wi l l i l l u mi n a t e wh e n t h e v o l t a g e i s b e l o w t h e n o r ma l o p e r a t i n g

小型称重系统的设计

小型称重系统的设计

小型称重系统的设计硬件设计:1.选择合适的称重传感器:根据实际需求选择合适的称重传感器,常见的有压力传感器、电阻应变片传感器等。

要考虑到被称重物体的最大重量和精度要求,并保证传感器的稳定性和可靠性。

2.载体设计:设计合适的载体结构来支撑被称重物体。

载体应具有足够的强度和刚性,能够保证称重的准确性和稳定性。

3.电路设计:设计合理的电路来连接称重传感器和数据采集模块。

电路应包括放大电路、滤波电路等,以确保传感器信号的准确性和稳定性。

4.供电系统设计:选择合适的供电方式,可以使用电池供电,也可以使用交流电源供电。

同时,还需设计适合的电源管理电路,确保系统正常工作。

软件开发:1.数据采集与处理:设计合适的数据采集与处理算法,通过模数转换器将称重传感器的模拟信号转换为数字信号,并进行数据滤波、校准等处理,得到准确的重量数据。

2.用户界面设计:设计直观友好的用户界面,提供用户操作和监控界面。

可以采用触摸屏、按钮等形式,方便用户操作。

3.数据存储与传输:设计数据存储和传输模块,将称重数据存储到数据库或者云平台,方便用户查询和管理。

系统优化:1.精度校准:通过校准算法对传感器数据进行校准,提高称重系统的准确度。

2.故障检测与报警:设计故障检测模块,对传感器故障、电池低电量等异常情况进行检测,并及时进行报警提示,保障系统的可靠性和稳定性。

3.响应速度优化:针对实时性要求高的场景,优化数据采集与处理算法,提高系统的响应速度。

4.系统集成与扩展:根据实际需求,将称重系统与其他相关系统(如计量系统、数据监控系统等)进行集成,实现数据共享和功能扩展。

多功能电子称的设计

多功能电子称的设计
应 用 技 术
多功能电子称的设计
李亚 辉
河北蠡县计量测试所 河北 保定 0 7 1 4 0 0
摘要 :本系统是针 对 自动称重 、计算价格进行 了研 究的。讲述 了用单片机控制 A / D转换 、键盘输入和数据显示,对如何实现键盘 中断、A / D采样进 行研究。着重讨论 了数据处理 问题 ,结果表明利用软件 实现 一系列功能使的性能价格 比达 最优。设计特别适用 于测量精度要求较高的场合,具有较 高 的实用价值和 推广价值 。 关键词: 电子称;工作原理 ;设计 ・ 本课题本着 电子 秤 向高精度 、高可靠方 向研 究,而 且向多种功能的方向发展的思想 , 主要对 电子秤 一些简单功 能进 行了研究 。主 要通过强大软 件功能实现 电子秤 自诊断 、 自 校正 、皮重 、净重显示等特种 功能、特殊 的 数据处理 功能、多种计算和数据处理功 能,以 满足多种 使用的要求 。 上式说明电桥 的输 出电压 V 和四个桥 臂 的应变片感受的应变量 的代数和成正 比。 所述的一种功 能较完 善的键盘接 口电路 ,它 还 具备 显示 接 口的 功 能 。8 2 7 9 芯 片作 为 通 用 接 口电路 ,一 方面 接受来 自键盘 的输 入数据 并进行预处理 ,另一方面实现对显示 数据的 管 理和 对 数 码 显 示 器 的 控 制 。
3 、智能 电子秤的软件设计
首 先 , 我 们 通 过 对 软 件 进 行 分 析 , 确 定 那些任务是 由软件 来完成 的。其次 ,智能电 子秤系统 中有 着大量的数据计算 ,各个模块 之 间进 行 信 息 传 递 , 我 们 必 须 数 据 类 型 和 结 构进行规划,对系统 内程序存储器 、R AM、 定时器/ 计数器和 中断源 的分配 。完成 以上工 作后我们就可 以进行编程 了。 3 . 1主程 序 设 计 我们采用 模块程序设计 技术来设计 电子 秤 的软件 系统, 根 据系 统功能, 我们将 软件划 分成若干个相对独立 的模块 . 为每 一个模块设 计程序 流程 图。软件程序 的主要任务有 :重 量 、单价、总价等参数 的显示;数据管理 ; 数 据 处 理 ; 数据 运 算 等 功 能 。 电 子秤 软 件 设 计 的 总 体 思 想 是 :根 据 预 先编制的程序对测量进 行控制,完成 自动诊 断 、 自动 清 零 、 自动 逻 辑 判 断 、 自动 存 取 数 据 完 成 重 量 的 测 试 ;搜 集 和 处 理 测 得 数 据 , 并通过对重量的测试,按各种参数之间关系, 经计算后 自动求 出一系 列有关未知参 数,如 重 量 、 单价 和 总 价 。 3 . 2系统 初 始 化 系统上 电后 ,对 系统进行初始 化。初始 化程序主要完成对 单片机 内专用寄存 器的设 定 ,单片机工作 方式及端 口的工作状 态的规 定、RA M 自检 、各标志位的设置、设置栈指 针 、 分 配 内 存 空 间 、设 定 计 数 器 / 定 时 器 的 工 作方式。 3 . 3 A / D转 换 结 果 处 理程 序 在智能 电子秤 控制系统 中,除 了控制单 元和执行单 元外 ,还必须有 反馈 环节 。在反 馈环节 中,最 重要 的就 是对数据 的采集 。本 文以A T 8 9 C5 2单 片机 为核 心 ,设计 一个 基 于 单 片机的数据采集系统 ,通过模拟 电压形式 输入系统 ,经双积分 A / D 转换器 I C L 7 1 0 9可 以采集 1 2路模拟量 ,精度 为 1 2位,并经多 次采样 ,通过滤波,取得更精确 的重量值。 3 . 4 键 盘 与 显 示 处理 程 序 我们 知道键盘和显示 是人与微机系统 打

动态配料称重控制系统的设计和实现

动态配料称重控制系统的设计和实现

动态配料称重控制系统的设计和实现一、引言(约200字)二、动态配料称重控制系统的设计(约400字)1.系统需求分析在设计动态配料称重控制系统之前,首先需要对系统的需求进行详细分析。

根据生产线的要求,确定所需物料种类和配比比例。

同时,考虑到生产线的工作速度,要求系统能够实现快速、准确地完成物料的配料。

2.系统架构设计根据需求分析结果,设计动态配料称重控制系统的架构。

该系统主要分为两个部分:硬件系统和软件系统。

硬件系统主要包括传感器、称重仪表和控制器,用于实现对物料的称重;软件系统则负责实时监控和控制称重过程。

3.硬件设计根据系统架构设计,进行硬件系统的设计。

选择合适的传感器和称重仪表,并进行连接和布置。

同时,需要设计一个稳定、可靠的控制电路,确保称重过程的准确性和稳定性。

4.软件设计软件系统主要包括数据采集和处理模块、控制模块和界面模块。

数据采集和处理模块用于实时获得称重数据,并进行数据处理,比如滤波、去噪等。

控制模块负责根据配料要求控制传感器和称重仪表的工作,并实时调整相关参数。

界面模块则提供一个可视化的界面,方便用户进行操作和监控。

三、动态配料称重控制系统的实现(约400字)1.硬件实现根据硬件设计完成硬件系统的连接和调试工作。

确保传感器和称重仪表能够正常工作,并能够稳定地获得称重数据。

同时,对控制电路进行测试和优化,确保称重过程的准确性和稳定性。

2.软件实现根据软件设计完成软件系统的开发和调试。

保证数据采集和处理模块能够准确获取和处理称重数据,同时实现实时的数据显示和监控。

控制模块能够根据配料要求控制传感器和称重仪表的工作,实现准确的配比。

界面模块提供一个直观、友好的界面,方便用户进行操作和监控。

3.系统测试和优化完成系统的开发和调试后,对整个系统进行测试和优化。

通过与实际生产情况的比对,检查系统的准确性和稳定性,并根据测试结果进行优化。

确保系统在生产线上能够稳定、可靠地工作。

四、总结(约200字)本文对动态配料称重控制系统的设计和实现进行了详细的介绍。

称重系统方案

称重系统方案

称重系统方案引言称重系统是一种用于测量物体质量的重要工具,广泛应用于物流、仓储、生产制造等行业。

为了实现准确、高效的称重操作,设计和搭建一个称重系统方案至关重要。

本文将介绍一个基于传感器技术的称重系统方案,包括硬件和软件的设计要点,并对其性能进行分析和评估。

硬件设计传感器选择称重系统的核心是传感器,它能够将物体的重量转换成电信号输出。

常见的传感器类型包括电阻应变式传感器、压电式传感器和电子称等。

根据应用需求和预算限制,我们选择了电阻应变式传感器。

该类型的传感器具有精度高、稳定性好等优点,适用于中小型物体的称重操作。

信号调理为了提高称重系统的精度和稳定性,传感器的输出信号需要进行调理。

在硬件设计中,我们将采用专用的信号调理电路,包括放大器、滤波器和模数转换器。

其中,放大器用于放大传感器的微弱信号,滤波器用于去除噪声和干扰,模数转换器用于将模拟信号转换成数字信号,以便于后续处理和显示。

控制模块称重系统的控制模块负责与传感器进行通信,并实现称重过程的控制和数据处理。

在硬件设计中,我们将使用微控制器作为控制模块。

微控制器具有体积小、功耗低和易于编程等优点,可满足称重系统的要求。

电源和外部接口为了保证称重系统的正常运行,我们需要提供稳定的电源,并设计合适的外部接口。

在硬件设计中,我们将采用直流电源,并为控制模块和传感器提供独立的电源供应。

同时,我们还将预留串口和网络接口,以便于与其他系统进行数据交互和远程监控。

软件设计实时数据采集在软件设计中,我们将使用微控制器配合传感器进行实时数据的采集。

通过配置定时器和中断服务程序,实现定时采集传感器的输出数据,并存储到内部存储器中。

在数据采集过程中,可以根据需求选择适当的采样率和分辨率,以平衡系统性能和存储容量。

数据处理和显示采集到的数据存储在内部存储器中后,需要进行进一步的处理和显示。

在软件设计中,我们将使用适当的算法对数据进行滤波、校准和单位转换等处理。

处理后的数据可以通过LCD显示屏或其他方式进行实时显示。

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多功能称重系统设计与仿真设计摘要本文介绍了基于单片机89C52的电子秤的硬件电路及软件流程。

系统包括称重传感器、信号放大、单片机、键盘、LCD显示等部分。

电子秤设计得小巧,结构简单,具有去皮、单价设置、累加等多种功能。

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、人性化用在了电子秤重的控制系统中。

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AT89S52单片机为主控芯片,外围附以称重电路、显示电路、报警电路、键盘电路等构成智能称重系统电路板,从而实现自动称重系统的各种控制功能。

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。

关键词:单片机;称重传感器;A/D转换器;LCD显示AbstractWith the application of micro-electronics technology, tradition ponderation instrument used in market has been not satisfaction with hunman requirements already. In order to make up for the traditional apparatus shortcoming, we improve the apparatus's control system with intelligence and automation. This system is mainly controlled by microcontroller, the section of height measurement accomplish by supersonic sensor, the section of weight measurement accomplish by weight sensor and A/D transformer, this apparatus have many characteristic such as having more function, consume less energy, small and move easily, low price, measure precisely, the speed is quick, automatic work without people and so on.The system is mainly controlled by the microcontroller AT89S52, the periphery is consist of the circuit of clock and calendar, the circuit of measure height and weight, the circuit of display and print, all of these comprise the circuit board of the intelligent apparatus of height and weight. It can achieve all function of the apparatus.KEYWORDS:SP20C-G501,AT89S52,ponderation –sensor,A / D converter,LCDDisplay目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 绪论 (1)1.1 本设计在国内外的研究现状 (1)1.2 本设计的选题及意义 (2)2 总体的方案设计 (2)2.1显示器的选择方案 (2)2.2AD芯片的选择方案 (2)2.3CPU的选择方案 (3)2.4总体方案的设计 (3)3硬件设计 (4)3.1传感器的设计 (4)3.11 电阻应变式的组成及原理 (4)3.12 电阻应变式传感器测量电路的设计 (5)3.2 A/D转换系统的电路设计 (6)3.21ADC0809芯片的内部逻辑结构 (7)3.22 ADC0809芯片的外部结构 (7)3.23 ADC0809芯片的使用说明 (8)3.24 数模转换电路的设计 (8)3.3 CPU控制系统电路的设计 (9)3.31 AT89C52芯片简介 (9)3.32 AT89C52芯片的引脚说明 (10)3.33 单片机控制电路的设计 (14)3.4 显示系统电路的设计 (14)3.41液晶显示简介 (14)3.42 LCD1602结构及引脚功能 (15)3.43 显示电路的硬件设计 (16)3.5 报警电路的设计 (17)4 软件设计 (18)4.1 主程序设计 (18)4.2 AD数据采集及处理的设计 (18)4.3 键盘处理的设计 (20)5 仿真及实验调试 (22)6 设计总结 (24)参考文献 (25)附录A主程序设计 (26)引言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著提高[1]。

20世纪90年代以来,随着科学技术的进步,工业生产自动化、智能化水平的提高,各行业对称重计量提出了许多新要求,归纳起来主要是:称重技术从静态称重向动态称重方向发展;测量方法从模拟测量向数字测量方向发展;测量特点从单参数测量向多参数测量方向发展;电子衡器产品的技术性能向高速率、高准确度、高稳定性、高可靠性方向发展[2]。

1绪论1.1本设计在国内外的研究现状近几年,我国的电子称重系统从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。

电子称重技术逐渐从静态称重向动态称重发展,从模拟测量向数字测量发展,从单参数测量向多参数测量发展。

电子称重系统制造技术及其应用得到了新发展。

国内电子称重技术基本达到国际上20世纪90年代中期的水平,少数产品的技术已处于国际领先水平。

做为重量测量仪器,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。

在国际上,一些发达国家在电子称重力一面,从技术水平、品种和规模等方到了较高的水平。

特别是在准确度和可靠性等方面有了很大的提高。

其中梅特勒一托利多公司生产的BBK4系列高精度电子秤精度达到了1mg,速度大约为1次/秒。

目前,电子秤在称量速度方面需要进一步的研究。

在称重传感器方面,国外产品的品种和结构又有创新,技术功能和应用范围不断扩大。

1.2本设计的选题及意义作为重量测量仪器,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。

随着数字信息时代的到来,在工业过程检测和称重计量与控制系统中,数字化电子称和数字称重系统的应用越来越多。

本设计则是以智能电子测量为设计方向,将传感器的输出信号经放大系统放大,再经过A/D转换系统进行模数转换后将信号发送到CPU控制系统处理并传送给LCD显示系统显示。

在此基础上还增加了键盘控制及阈值报警功能,随时可改变称重上限阈值,调节单价,显示总价格,去皮处理等功能,使本产品进一步智能化,更接近本次设计的设计理念。

2总体方案设计在智能化电子测量的设计理念要求下,本设计由以下七部分组成:电阻应变式传感器、放大系统、A/D转换系统、CPU控制系统、LCD显示系统、报警系统及键盘控制系统。

其结构原理图如图2-1所示。

2.1显示器的选择方案方案一:采用LED(数码管)显示。

LED(数码管)是light-emitting diode 的缩写,它经过合理的设置可以完成显示被测物质量、单价、总价以及可测上限值的任务,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°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)是Liquid Crystal Display 的缩写,它具有字符显示的功能,不但可以同时显示被测物质量、单价、总价以及可测上限值,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。

综合比较二者的优缺点,本设计最终采用LCD1602作为显示器。

2.2AD芯片的选择方案方案一:采用AD7810作为A/D转换器件。

AD7810是美国模拟器件公司(Analog Devices)生产的一种低功耗10位高速串行A/D转换器。

该产品有8脚DIP和SOIC两种封装形式,并带有内部时钟。

它的外围接线极其简单,AD7810的转换时间为2μs,采用标准SPI同步串行接口输出和单一电源(2.7V~5.5V)供电。

在自动低功耗模式下,该器件在转换吞吐率为1kSPS时的功耗仅为27μW,因此特点适合于便携式仪表及各种电池供电的应用场合使用。

方案二:采用ADC0809作为A/D转换器件。

ADC0809是采样分辨率为8位的、微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。

其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。

它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口。

综上所述,由于考虑到8位模数转换已经满足本次设计要求,而且ADC0809的价格相对较低,所以本设计采用ADC0809作为模数转换器件。

2.3CPU的选择方案方案一:采用传统的8位的51系列单片机作为系统控制器。

AT89C52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,功能强大的AT89C52单片机可以提供许多较复杂系统控制应用场合。

而且我们做的很多产品都是在51的基础上完成,对51系列的单片机相对来说较为熟悉。

方案二:采用32位的ARM2138作为系统控制器。

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