C51 C52单片机实现减法秤

1、课程设计论文课 程 名 称  单片机减法秤报告 学    院       电子与电气      专    业         自动化        班    级    &

2、#160;   11自动C1   学    号      学 生 姓 名                单片机减法秤设计报告一、方案设计1、采用高精度电阻应变式压力传感器，测量量程0-5kg，测量精度达5g。2、采用电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换，HX711 采用了海芯科技集

3、成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。3、采用STC89C52单片机作为主控芯，实现称重、计算价格等主控功能。4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互，键盘容量大，操作便捷。6、具有超量程报警功能，可以通过蜂鸣器和LED灯报警。7、系统通过USB电源供电，单片机程序也可通过USB线串行下载。8.黑金刚配套的 28BYJ485V 驱动的 4 相 5 线的步进电机二、硬件设计1、硬件方案(一）：称重传感器感称重传感器感应被测重力，输出微弱的毫伏级电压信号。该电压信号经过电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯

4、片hx711对传感器信号进行调理转换。HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片，内置增益控制，精度高，性能稳定。HX711芯片通过2线串行方式与单片机通信。单片机读取被测数据，进行计算转换，再液晶屏上显示出来。电阻应变式传感器测量原理如图2所示。图3 测量电桥原理（二）、电子秤专用24位AD转换芯片HX711及其电路该芯片与后端MCU 芯片的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道A 或通道B，与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道A 的可编程增益为128 或64，对应的满额度

5、差分输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。通道B 则为固定的32 增益，用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D 转换器提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。 HX711内部方框图如图4所示。其外部管脚如图5所示。图4 HX711内部方框图本课题设计的HX711电路如图7所示：（三）步进电机选择步进电机的主要特性：1、 步进电机必须加驱动才可以运转， 驱动信号必须为脉冲信号，没有脉冲的时候， 步进电机静止， 如果加入适当的脉冲信号， 就会以一定的角度（称为步角

6、）转动。转 动的速度和脉冲的频率成正比。2、 步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性3、 改变脉冲的顺序，可以方便的改变转动的方向。因此，目前打印机，绘图仪，机器人，等等设备都以步进电机为动力核心。1、如果不考虑数据锁存功能，步进电机的扩展板电路可以简化为下图：程序设计（四）、单片机STC89C52及其电路(1) STC89C52 单片机概述STC89C52系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍，内部集成MAX810专用复位电路。本课题设计的电子秤的单片机应用电路如图9所示

7、：图9 STC89C52单片机电路（五）、液晶屏电路图10 LCD显示电路液晶屏电路如图10所示。LCD_CS、LCD_RES、LCD_RS、LCD_SDA、LCD_SCK为液晶模块与单片机接口的控制线。CS_ZK、SCK_ZK、SO_ZK和SI_ZK为字库和单片机接口的控制线。（六）、矩阵键盘电路矩阵键盘电路如图11所示：图11 矩阵键盘电路图中4*4矩阵键盘可以显示0-9数字、小数点和五个功能键。键盘行扫描信号为ROW1ROW4，列扫描信号为COL1COL4。（七）电源电路本设计采用USB接口供电，电源电压5V。同时，USB接口通过内含PL2303芯片的转换电路对单片机进行程序编写。其电路

8、原理如图所示。（八）软件设计主程序软件流程如图21所示。 图21 主程序流程图 3、主程序下面介绍main.c主程序编写，其他程序略。#include "main.h"#include "HX711.h"#include "LCD1602.h"unsigned char code CCW8=0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09; /unsigned char code CW8=0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08;unsigned long HX711

9、_Buffer = 0;unsigned long Weight_Maopi = 0;long Weight_Shiwu = 0;unsigned char KEY_NUM = 0;char Target_Count = 0;unsigned char Target_Buffer2 = 0x00,0x00;char target = 0;unsigned char wucha =1;bit Flag_ERROR = 0;bit Flag_OK = 0;#define GapValue 378 /378void main()Init_LCD1602();LCD1602_write_com(0x8

10、0);LCD1602_write_word("Welcome to use!");while(K1);Delay_ms(1000);while(K1=0)motor_cw();LCD1602_write_com(0x80);LCD1602_write_word(" Weight: ");LCD1602_write_com(0x80+0x40);LCD1602_write_word(" Target: 0000 g");Get_Maopi(); while(1)Get_Weight();LCD1602_write_com(0x80+0x

11、0a);LCD1602_write_word("ERROR ");elseLCD1602_write_com(0x80+0x0a);LCD1602_write_data(Weight_Shiwu/1000 + 0X30);LCD1602_write_data(Weight_Shiwu%1000/100 + 0X30);LCD1602_write_data(Weight_Shiwu%100/10 + 0X30);LCD1602_write_data(Weight_Shiwu%10 + 0X30);LCD1602_write_word(" g");if(Fl

12、ag_OK = 1&&(target>Weight_Shiwu+wucha) motor_ccw(); /电机逆转 if(target<=Weight_Shiwu+wucha)Flag_OK=0;if(Flag_OK=0)KEY_NUM = Scan_Key();if( KEY_NUM != 0x55)if(KEY_NUM = 16)Get_Maopi();if(KEY_NUM = 15)while(K1);Delay_ms(1000);while(K1=0)motor_cw();if(KEY_NUM = 12)Target_Count-;if( Target_Co

13、unt < 0)Target_Count = 0;Target_BufferTarget_Count = 0; switch(Target_Count)case 0:LCD1602_write_com(0x80+0x40+0x0a);LCD1602_write_data(' ');break;case 1:LCD1602_write_com(0x80+0x40+0x0b);LCD1602_write_data('0');break;default : break;if(KEY_NUM = 13)target = Target_Buffer0 * 10 +

14、Target_Buffer1;Flag_OK = 1;f(KEY_NUM >= 0 && KEY_NUM <= 9) Target_BufferTarget_Count = KEY_NUM;switch(Target_Count)case 0:LCD1602_write_com(0x80+0x40+0x0c);LCD1602_write_data(Target_Buffer0 + 0x30);break;case 1:LCD1602_write_com(0x80+0x40+0x0d);LCD1602_write_data(Target_Buffer1 + 0x30)

15、;break;default : break;LCD1602_write_com(0x80+0x40+0x0d);LCD1602_write_data('g');Target_Count+;if( Target_Count >= 2)Target_Count = 2;unsigned char Scan_Key()unsigned char temp = 0;unsigned char com = 0x55 , com1 = 0 , com2 = 0;P1=0xf0;if(P1!=0xf0)com1=P1;P1=0x0f;com2=P1; P1=0xf0;while(P1

16、!=0xf0); temp=com1|com2;if(temp=0xee)com=1;/数字1if(temp=0xed)com=4;/数字4if(temp=0xeb)com=7;/数字7if(temp=0xe7)com=11;if(temp=0xd7)com=0;/数字0if(temp=0xb7)com=14;/备用键*号键if(temp=0xde)com=2; /数字2if(temp=0xdd)com=5; /数字5if(temp=0xdb)com=8;/数字8if(temp=0xbe)com=3;/数字3if(temp=0xbd)com=6; /数字6if(temp=0xbb)com=9;

17、/数字9if(temp=0x7e)com=16;/数字A键，去皮功能 if(temp=0x7d)com=15;/数字B键清除键，二次测量if(temp=0x7b)com=12;/数字C输入单价错误时返回上一步if(temp=0x77)com=13;/数字D键，计算总价 return(com);Weight_Shiwu = HX711_Read();Weight_Shiwu = Weight_Shiwu - Weight_Maopi;if(Weight_Shiwu > 0)Weight_Shiwu = (unsigned int)(float)Weight_Shiwu/GapValue);

18、 if(Weight_Shiwu > 5000)Flag_ERROR = 1;elseFlag_ERROR = 0;elseWeight_Shiwu = 0;Flag_ERROR = 1;void Get_Maopi()Weight_Maopi = HX711_Read(); void Delay_ms(unsigned int n)unsigned int i,j;for(i=0;i<n;i+)for(j=0;j<123;j+);void delay500us(void) int j;for(j=0;j<57;j+) ；void di(void) / unsigned

19、 int y;for(y=0;y<250;y+)beep=0;Delay_ms(1);beep=1;Delay_ms(1);void motor_ccw(void) / unsigned char i,j;for(j=0;j<2;j+) /for(i=0;i<8;i+) /F1=CCWi&0x01;F2=CCWi&0x02;F3=CCWi&0x04;F4=CCWi&0x08;Delay_ms(10);void motor_cw(void) unsigned char i,j;for(j=0;j<5;j+) for(i=0;i<8;i

20、+) F1=CWi&0x01;F2=CWi&0x02;F3=CWi&0x04;F4=CWi&0x08;Delay_ms(1);（九）操作与使用1、上电运行下载完成后程序自动运行，或重上电后程序正常运行，如图所示。图23 上电运行图2、键盘操作说明4*4矩阵键盘定义如下7 8 9 D(清0)4 5 6 C(电机反转)1 2 3 B(电机正转)14(未定义) 0 15(.) A(确定价格)其中：l 键09为数字键，用于单价设定。l 键15为小数点，也用于单价设定。l B键为电机正转，每次设定数值后，请先按清B键，以驱动电机转动。C键为电机反转，当达到设定值时，按下该键电机开始向反方向转动3、常用使用步骤：l 打开电源，屏幕显示电子秤初始化成功，此时重量和单价为0，金额为空；l 通过数字键和小数点键键入摇确定的称重数值，完成后按下电机转动键。l 在支架上称出摇秤的数值，液晶屏显示重量（单位为g），当到达设定值时电