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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及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。除文中已经注明引用的内容外,本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及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 电气工程及其自动化 学号 201250712138 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 日数字电子秤的设计与实现目 录摘要 .IABSTRACT.II1 绪论 .12 设计思路 .32.1 设计要求 .32.2 设计方案的确定 .32.3 电子秤的主要组成 .52.3.1 电子秤的基本结构 .52.3.2 电子秤的工作原理 .62.3.3 电子秤的参数指标 .63 元件选择及硬件电路的设计 .83.1 元件选择 .83.1.1 单片机的选择 .83.1.2 传感器的选择 .93.1.3 A/D 转换器的选择 .103.1.4 显示器的选择 .113.2 硬件电路的设计 .123.2.1 电源电路 .123.2.2 主控电路 .133.2.3 显示电路 .153.2.4 超重报警电路 .163.2.5 按键输入电路 .163.2.6 HX711 转换电路 .18数字电子秤的设计与实现3.3 硬件电路图与 PCB 板线路的绘制 .193.3.1 Protel99SE 软件 .193.3.2 原理图与 PCB 板线路的绘制 .194 软件设计 .214.1 软件编译环境 .214.2 主程序流程图 .214.3 按键模块流程图 .224.4 显示模块流程图 .235 实物的焊接与调试 .245.1 实物的焊接 .245.1.1 PCB 板制作.245.1.2 实物焊接 .255.2 实物的调试 .265.3 实物效果图 .276 结束语 .28致谢 .29参考文献 .30附录 .31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I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。本设计实物采用 AT89S52 单片机进行制作,设计成的实物将能显示称量范围内物品的重量、调节物品的价格以及显示被秤物品的金额,充分体现了单片机的优越性。本设计主要针对传感器、放大器、A/D 转换器以及 LCD 液晶显示器等电子秤主要硬件电路模块进行组合设计。对电子秤的信息采集处理、自动称重、信息显示等进行了简单设计和实物制作,阐明了用单片机在电子秤设计中的工作原理以及各个主要模块中的数据采集、转换等内容。在软件方面,采用更为简洁、方便、高级的 C 语言程序设计,修改方便且不易出现故障。关键词 电子秤;传感器;单片机数字电子秤的设计与实现IITHE DESIGN AND IMPLEMENTATION OF DIGITAL ELECTRONIC SCALEABSTRACTSingle-chip microcomputer as a important branch of the development of computer, information processing not only fast and particularly strong processing capacity, is the most important core part of most modern electronic products. This design objects made of AT89S52 MCU design into physical can show the weight of the weighing scale items, adjust the price of the goods, as well as shown by the amount of the balance items, fully embodies the advantages of single chip microcomputer. This design mainly aimed at the sensor, amplifier, A/D converter, and LCD liquid crystal displays and other electronic scale combination design main hardware circuit modules. The information collection and handling of electronic scale, automatic weighing, information display and so on has carried on the simple design and real production, illustrates the working principle in design of electronic scale MCU and the main modules of data acquisition, conversion, etc. In the aspect of software, a more concise, convenient and advanced C language program design, modify convenience and not easy to fail.KEY WORDS electronic scale;sensors;single-chip microcomputer数字电子秤的设计与实现11 绪论物品称量是市场交易中很基本的内容,是商业领域最基本的衡具。在日常生活中,到处必须用到称,尤其是现代超市和一些其他交易市场上,称是必不可少的测重工具。随着人们生活水平的不断提高,商业行为也越来越现代化,人们对商品度量的速度和精度也提出了新的要求。从 20 世纪 70 年代开始,在世界范围内掀起了一股“电子秤热” ,各先进工业国都很重视传感器技术和电子秤的研究、开发和生产。传感技术已经成为重要的现代科技领域,电子秤及其系统生产已经成为了重要的新兴行业。数显电子秤是现今生活中常用的电子秤重衡器,在各大超市、物流配送中心、大中型商场都可以见到。数显电子秤在结构和原理上取代了传统的机械式称量衡器。与传统的称量衡器相比较,数显电子秤具有应用范围广、称量精度高、易于操作使用等优点,在工作原理、材料和结构上都是全新的计量衡器。数显电子秤的设计是通过压力传感器采集到被测物体的确切重量并将其转换成相应的电压信号。输出的电压信号通常会很小,需要相应的放大电路进行准确的线性放大。放大后的模拟电压信号经 A/D 转换器转换成相应的数字信号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,就可以显示出被测物体的确切重量。随着市场的需求以及技术性能的要求,电子秤的国内外发展现状和趋势主要有以下几个方面:(1)小型化装载体积小、重量轻、高度低。近几年来新研制的电子秤结构充分体现了小型化发展方向。对于低量程的电子平台秤,可采用将薄型的圆形传感器,直接嵌入钢板底面与称重传感器外径相同的盲孔内,形成低外形的秤体结构,钢板就是秤体的台面,称重传感器既是传感元件,又是承力的支点,这就极大地减化了秤体结构,减少了活动连接等环节,不但降低了成本,而且还提高了稳定性和可靠性。(2)集成化对于某些电子衡器,例如小型电子平台秤、专用秤、静动态电子轨道衡等等,都可以实现秤体与称重传感器,钢轨与称重传感器,轨道衡秤体与铁路线路一体化。如秤体与称重传感器一体化的便携式静动态电子轮轴秤,大多是用硬铝合金厚板制成。其结构原理是经过固溶热处理强化的铝合金板,或通过在 4 个角上钻孔和铣槽分别形成 4 个悬臂梁型称重传感器。数字电子秤的设计与实现2这就使得秤体与称重传感器合二为一。以后者结构的 8t 便携式动态电子轮轴秤为例子,其尺寸为 700mm500mm30mm,重量约为 24kg。(3)模块化对于大型的承载器结构,比如大型的静动态电子汽车衡,已经开始采用几种长度的标准结构模块,经过分体组合,而产生新的品种和规格。这种模块化的分体式秤体结构,不仅提高了产品的通用性、可靠性和互换性,而且也提高了生产效率和产品的质量。同时还降低了成本,增强了企业的市场竞争能力。(4)智能化电子衡器的称重显示控制器与电子计算机组合,利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能。使电子衡器在原有功能的基础上,增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等一些智能功能,这就是当今市场上采用微机化称重显示控制器的电子衡器与采用智能化称重显示控制器的电子衡器的根本区别。(5)综合性 电子称重技术的发展规律就是不断的加强基础研究并扩大相应的应用,扩展新的技术领域,向相邻学科和行业渗透,综合各种技术去解决称重计量、信息处理等问题。对某些商用电子计价秤来说,只单单具备称重、计价、显示、打印这些功能还是远远不够的,现代商业系统还要求它能提供各种销售信息,把称重与管理自动化紧密结合在一起,使称重、计价、进库、销售管理一体化,实现管理自动化。这就要求电子计价秤能与电子计算机联网,把称重系统与计算机系统组成一个完整的综合控制系统。(6)组合性在工业称重计量过程中,不少称重计量系统还要求具有

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