华东交通大学机械工程测试技术课程设计汇本

1、测试技术课程设计课题：基于arduino的超重警报装置学 院：机电与车辆工程学院专业班级：车辆工程某：学号：一、设计目的3二、设计要求3三、设计任务3四、电路的总体构造4五、课程设计进度7六、标定7七、学习心得8附录一：9亠、设计目的1. 学会应用Arduino设计一个在超重时会有警报音和信息显示的装置。2. 能够通过设计掌握独立分析和解决实际问题的能力。3. 通过设计掌握Arduino的使用，并了解压力传感器的工作原理。4. 学会使用和查找设计有关的书籍和资料。5. 学会撰写课程设计总结报告，培养阐述，写作与表达能力。二、设计要求1测试技术根底的根本理论为指导，将设计实验分为电路设计和编程，

2、电路 设计是指将Arduino与压力传感器连接起来，并连接其他模块设计出超重警报器 的装置；编程指通过Arduino软件对系统发出指令实现物体超重时发出警报声和 液晶屏显示的双提醒的功能。2. 使用Arduino,并了解压力传感器的原理。3. 学会使用液晶屏和分辨率的调整以及对整个测试系统的调试。三、设计任务设计一个测试物体重量的电路，测定物体重量并判断该物体是否超重， 通过 放大电路对信号进展放大，并通过结论对其进展相应的处理，未超重那么显示测 得重量；超重那么液晶屏显示超重蜂鸣器响。四、电路的总体构造1.电路的总体功能框图，如图1所示图1功能框图2图中所使用的AD转换模块是个24bit的A

3、D模块，24bit的AD读出来的值 为0-167772162的24次方，如果用5v是基准电压，那么其中 AD值的1表 示516777216=0.000298mV,所以24bit的AD去读取 mv左右的变化完全可以。 其部自带放大，可以把输入信号放大 128倍，然后再做处理。3、LCD1602液晶显示屏，能够同时显示16x2即32个字符16列2行。 1602液晶显示屏也叫1602字符型液晶显示屏，它是一种专门用来显示字母、数 字、符号等的点阵型液晶模块。它由假设干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符， 每位之间有一个点距的间隔，每行之 间也有间隔，起到了字符间距

4、和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显 示图形，但是可以很好的显示字符。LCD1602是指显示的容为16X2，即可以显示 两行，每行16个字符液晶模块显示字符和数字。显示容垦：16X2亍宇符芯片工作电压：4.5V工作电流！2. OnACS.OV)複块爲任工作电压；5, 0V字符尺寸:2. 95.35 (WXH)nm表1LCD1602液晶显示屏主要技术参数图2LCD1602液晶显示屏实物图堀号引他说明堀号詢号引购说明1VSS电源地»02Data I/O2vnD电縣正极10D3丨 03VL兼聶矗示傭压信号11舶Data 1/04RS栽掘/由警选悻塔ti/L)12:】Datti 1/

5、05读/写选澤竭H/L)13ID&Data 1/0QE便龍信号14D7Data I/O7DOData I/O15BLA背光源IE极9DIData I/O16BLK背光踊负极表2LCD1602液晶显示屏引脚说明其与Arduinod主板连接电路图如图3所示。其中有引脚V0需要接入LCD调整电压来调节比照度，比照度过高或过低 均会使屏幕无常显示，会显示一片黑或者一片亮光，我采用接入滑动电阻器进展 调整以正常显示。图3LCD1602液晶显示屏与 Arduin4. 超重报警装置实现的原理非常简单，一句话表述就是：压力传感器有一个 自己的限值5kg，当质量未超过限值5kg时，液晶屏那么会显示该物体

6、的重量， 蜂鸣器不会发出声响；当物体质量超过限值 5kg时，液晶屏那么会显示“ over" 字样，同时蜂鸣器发出声响来提醒超重，当物体离开传感器，蜂鸣器响声延迟两 秒。当超重时，液晶屏上虽不显示重量，但在电脑上可以进展串口显示超重时的 重量，这样就可以进展远程警报。图4压力传感器5. 所需器件：Ardui no、压力传感器、面包板、液晶显示屏、蜂鸣器、电线电阻假设干等等。五、课程设计进度准备好需要的模块，将线路接好，写好程序根本实现超重报警的功能， 并用 液晶显示屏显示出来，用蜂鸣器来提醒是否超重。六、标定本系统所采用的是压力传感器，部采用 AD转换模块，其输出信号已经经过 其模块部

7、信号调理电路放大电路进展处理，再通过其程序进展计算和处理， 就能够得到关于距离测重物体的重量的数据，不用特别进展标定。七、学习心得在本次小作品的制作过程中，我通过视频学习，对各个模块的连线和编程有 了大致的了解。例如：LCD1602液晶显示屏、压力传感器的使用等。通过本次 的制作，我学会了制作一个简单测试系统所需要的步骤先是编写程序和连线，然后标定误差分析。刚开场所设想的功能最终觉得实现起来太简单，所以想多添加 几个功能，就需要多加几种程序。在编写程序过程中，能更好的理解各个模块之 间的联系以及数据是如何进展传输的。Arduino是一个开源的系统，可以通过互联网下载免费获得库文件，从而大大简化

8、了程序开发工作。对于初学者来说比拟 好入门。我就是通过教师给的视频以及网上的资源来完本钱次制作。连线主要是对着引脚图，像LED的连线会相对来说复杂一些，因为要连很多根线比拟多的引 脚，还要接入电阻调节背光。因为背光太亮或者太暗就会看不清你所要显示的东 西。其他模块的连线都比拟简单。主要问题还是在编写程序上，一开场对于程序 不是很懂也不知道怎么把各个模块连接在一起， 然后向同学求教，大致对程序有 个了解，然后开场把各个模块的程序拼接在一起， 为了方便自己和别人易于迅速 的读懂我的程序，还在程序必要的地方加上的注解。附录一:程序：#in elude "HX711.h"#i nc

9、lude <LiquidCrystal.h>#defi ne TrigPin 6#defi ne EchoP in 7#defi ne FM 8#defi ne Buzzer 9LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2);int Weight = 0;void setup() Serial.begi n(9600);pinMode(TrigPin, OUTPUT);/初始化LCD1602/液晶显示start/ 延时 1000mspi nM ode(EchoPi n, INPUT);lcd.begi n(16,2); lcd.pri nt("start

10、"); delay(2000); lcd.clear();/pinMode(FM,OUTPUT); 为 IO带上拉输入In it_Hx711();/初始化HX711模块连接的IO设置Serial.begi n(9600);Serial.pri nt("Wele to use!n");Get_Maopi(); / 获取毛皮delay(3000);Get_Maopi();/获取毛皮pinM ode(Buzzer,OUTPUT);digitalWrite(Buzzer,LOW); /蜂鸣器初始为不鸣叫/蜂鸣器为IO输出void loop()Weight = Get_We

11、ight(); /计算放在传感器上的重物重量Serial.print(Weight); / 串口显示重量Serial.pri nt(" gn");/ 显示单delay(1000);/ 延时 1sif(Weight>5000)/设置液晶开场显示的指针位置/蜂鸣器响/延时20ms/蜂鸣器关闭lcd.clear(); lcd.setCursor(0,1);lcd.pri nt("over"); digitalWrite(Buzzer,HIGH);delay(2000); digitalWrite(Buzzer,LOW);if(5000>Weight )/&& Weight>0/设置液晶开场显示的指针位置“ g =/设置液晶开场显示的指针位置 lcd.clear(); lcd.setCursor(0,1);lcd.setCursor(0,0);lcd.pri nt("g=");/ 液晶显示lcd.setCursor(0,1);lcd.pri nt(Weight);lcd.setCursor(4,1);Icd