基于单片机的电子计价秤设计

1、单片机电子计价秤学院： 班级：学号姓名指导老师一、国内外电子称发展情况随着称重传感器各项性能的不断突破，为电子称的发展奠定了基础，国外如美国、西欧等一些国家在20世纪60年代就出现了0.1%称量准确度的电子称，并在70年代中期约对75%的机械称进行了机电结合式改造。80年代以来，我国通过自行研究引进消化吸收和技术改造。已由传统的机械式衡器步入集传感器、微电子技术、计算机技术与一体化的电子衡器发展阶段。二、设计方案本电子秤系统由以下几个部分组成。传感器，放大电路，A/D转换电路，单片机主控模块。框架如图1所示图1 电子秤系统框架1传感器采用应变式压力传感器，该传感器可以将压力信号转化成为电信号。

2、2放大电路采用仪表放大器，用以将小的模拟信号放大。3A/D转换将模拟信号转化成数字信号，单片机接收后可以对其进行处理。三、硬件电路设计1电阻应变式传感器电路电阻应变式传感器是将被测量的力，通过它产生的金属弹性变形转换成电阻变化的元件。由电阻应变片和测量线路两部分组成，其主要参数如附录1所示。电阻应变片产生的误差，主要来源于温度的影响，本设计主要在实验室内进行，温度的影响可不考虑。内部丝绕式应变片结构图如下图2所示。当贴有电阻应变片的弹性平衡梁受到载荷作用时，电阻应变片1和3受到拉伸作用，阻值增加；2和4受到压缩作用，阻值减小，电桥失去平衡，产生的不平衡电压 的大小与所受作用力成正比。电桥的输出

3、电压反映了电阻应变片相应的受力状态。电桥电路如图3所示。电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4 中，电阻的相对变化率分别为R1/ R1、R2/ R2、R3/ R3、R4/ R4 ，当使用一个应变片时，；当二个应变片组成差动状态工作，则有；用四个应变片组成二个差动对工作，且R1= R2= R3= R4=R，。当电桥后面接放大器时，放大器的输入阻抗都很高，比电桥的输出电阻大很多，因此可以把电桥输出端看成是开路。应变电桥电路如下图4所示：图4 电桥应变电路原理图若电桥不平衡时，即R1R3R2R4时，电桥输出：恰

4、好选择各桥臂电阻，可消除电桥的恒定输出，使输出电压只与应变片输出有关。令R1=R2,R3=R4,在应变片工作时，其电阻R1变化R,此时电桥的灵敏度为：ku=U/4电压输出为: UO=(U/4)(R1/R1)。2放大电路滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。传感器过来的信号经常带有各种各样的干扰，因此要采用滤波电路来去除干扰。 传感器输出的模拟信号都很微弱，必须通过一个模拟放大器对其进行一定倍数的放大，才能满足A/D转换器对输入信号电平的要求，这里选择常用的仪用放大器，原理图如图5所示。共模抑制比：来自传感器的信号通常都伴随着很大的共模电压（包括干扰

5、电压）。一般采用差动输入集成运算放大器来抑制它，但是必须要求外接电阻完全平衡对称，运算放大器才具有理想特性。否则，放大器将有共模误差输出，其大小既与外接电阻对称精度有关，又与运算放大器本身的共模抑制能力有关。一般运算放大器共模抑制比可达80dB，而采用由几个集成运算放大器组成的测量放大电路，共模抑制比可达100120dB。因此，采用低漂移运算放大器NE5532和op07构成的双运放高共模抑制比放大电路。电路原理如下图6所示：图6 程控放大器电路原理图3A/D转换器 5G14433是国产的3位半双积分A/D转换器，具有抗干扰性能好，转换精度高（相当于11位二进制数），自动校零，自动极性输出，自动

6、量程控制信号输出，动态字位扫描BCD码输出，单基准电压，外接元件少，价格低廉等特点。典型的5G14433外部电路连接方法如图7。图7 5G14433A/D转换电路4按键/显示模块由于设计按键较少，所以采用独立式键盘结构。显示部分采用共阳极LED，由于单片机I/O口有限，所以采用动态显示方式。图8 按键/显示5总图图9 总图四、系统程序设计1主程序图102显示模块图113程序清单#includevoid LEDshow (unsigned char*p);void kbscan(unsigned int k);void kbscan2(void);void kbscandw(unsigned i

7、nt l);idata unsigned char=0,0,0,0;idata unsigned char sig=0,n1=0,n2=0;idata unsigned char l;idata unsigned char hang,lie;idata unsigned char NN24=0,0,0,0,LL4=0,0,0,0;idata unsigned int result,res=0;idata float realnum,zongjia;sbit p36=P36;sbit p37=P37;sbit p10=P10;main() unsigned int kbnum44=0,1,2,3

8、,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15; unsigned char h; unsigned int e; while(1) LEDshow(xianshi); P1=0xff; P3=0; h=P1; h=h&0x0f; if(h0x0f) for(e=0;e500;e+); if(h0x0f) kbscan(h); l=kbnumhang-1lie-1; kbscandw(l); void LEDshow(unsigned char*p)unsigned char LEDbod20=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x8

9、0,0x90,0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10;unsigned int i=0,a,e; jixu: P1=0xff; switch(i) case 0:a=0x70;break; case 1:a=0xb0;break; case 2:a=0xd0;break; case 3:a=0xe0;break; P2=LEDbodpi; P1=a; for( e=0;e100;e+); P2=0xff; i+; if(i!=4)goto jixu; return;void kbscan(unsigned int k)unsigned

10、 int p,e; switch(k) case 0x07:kbscan2();hang=1;doP3=0;p=P1;p=p&0x0f;for( e=0;e1000;e+);while(p0x0f);return ; case 0x0b:kbscan2();hang=2;doP3=0;p=P1;p=p&0x0f;for( e=0;e1000;e+);while(p0x0f);return ; case 0x0d:kbscan2();hang=3;doP3=0;p=P1;p=p&0x0f;for( e=0;e1000;e+);while(p0x0f);return ; case0x0e:kbsc

11、an2();hang=4;doP3=0;p=P1;p=p&0x0f;for( e=0;e1000;e+);while(p0x0f);return ; void kbscan2(void)unsigned int h; P3=0x38;h=P1;h=h&0x0f;if(h0x0f)lie=4;return; P3=0x34;h=P1;h=h&0x0f;if(h0x0f)lie=3;return; P3=0x2c;h=P1;h=h&0x0f;if(h0x0f)lie=2;return; P3=0x1c;h=P1;h=h&0x0f;if(h0x0f)lie=1;return;void kbscand

12、w(unsigned int l)unsigned char i=0,j,e; unsigned int a,b,c;if(l=12) for(e=0;e=100)a=(int)(zongjia*10);for(i=4;i0;i-)xianshii-1=a%10;a=a/10;xianshi2=xianshi2+10;else if(zongjia=10)a=(int)(zongjia*100);for(i=4;i0;i-)xianshii-1=a%10; a=a/10; xianshi1=xianshi1+10;else if(zongjia=1)a=(int)(zongjia*1000);

13、for(i=4;i0;i-)xianshii-1=a%10; a=a/10;xianshi0=xianshi0+10; else a=(int)(zongjia*1000) ;for(i=4;i0;i-) xianshii-1=a%10;a=a/10; xianshi0=xianshi0+10; return; else if(l=11) for(e=0;e4;e+)xianshie=0; for(j=0;j50;j+) p36=0; p36=1; p36=0; for(i=0;i100;i+); p37=1; result=P0; p37=0; res=result+res; result=

14、res/50; c=result*10-10; b=result*8.3; if(result2)result=0; else if(result7)result=c; else if(result=19) result=b+13; else if(result=34)result=c-20 ;else if(result=40)result=b+38;else if(result=60)result=c-30;else if(result=66)result=b+72;else if(result=81)result=c-40;else if(result=87)result=b+97;el

15、se if(result=132)result=c-50;else if(result=138)result=b+174;else if(result=158)result=c-60; else if(result=164)result=b+208; else if(result=179)result=c-70; else if(result=185)result=b+234; else result=c-80; if(result100) xianshi2=result/10; else if(result1000)xianshi1=result/100;xianshi2=(result%1

16、00)/10; else xianshi0=result/1000;xianshi1=(result%1000)/100;xianshi2=(result%1000)%100)/10; res=0; return; else if (l=15)realnum=LL0*1000+LL1*100+LL2*10+LL3; switch(NN23) case 0:break; case 1:realnum=realnum/10;break; case 2:realnum=realnum/100;break; case 3:realnum=realnum/1000;break; while(i4)xianshii=LLi;i+;switch(NN23)case 0:break;case 1:xianshi2=xianshi2+10;break;case 2:xianshi1=xianshi1+10;break;