第七届校竞赛设计报告书数字电子秤

高精度数字电子秤摘要：本系统采用LHD001全桥式称重传感器为数据采集核心，采集信号经过小信号放大器处理放大后，经过AD转换器将模拟量转换为数字量后送入STC89C52进行数据处理，再由LCD1602进行数据显示。该系统由电源部分，数据采集及处理部分，AD转换部分，键盘部分和显示部分组成。并且附加DS1302（时钟芯片）和DS18B20（温度传感器），在称重的同时可以切换功能，查看时间和温度。该系统达到了预期指标，称重范围0—8KG，精度0.001KG。可以输入单价，计算总价。关键词：称重传感器时钟温度Abstract:ThesystemUSESthewholebridgetypeweighingtransducerLHD001fordataacquisitioncore,smallsignalamplifiercollectedsignalafterhandlingamplification,afterADconverterforthedigitalquantityanalogconversionafterSTC89C52carriesonthedataprocessing,sentbyLCD1602datashowagain.Thissystemconsistsofpowersupplyparts,dataacquisitionandprocessingparts,ADtransformpart,keyboardpartsanddisplayparts.AndadditionalDS1302(clockchip)andDS18B20(temperaturesensor),inthemeanwhilecanswitchfunction,weighing,tocheckthetimeandtemperature.Thesystemisuptotheexpectationsindex,weighingrange0-8KG,precision0.001KG.Caninputunitprice,calculatingtotalprice.Keywords：WeighingtransducerClockTemperature1.前言传感器作为一个重要的领域，逐步在人们的生活中有发挥着重要的作用。传感器有广阔的应用范围，无论是航天、航海、工业生产、科技研发或者是各种事业单位都可以发现它们的身影。它们的身影可以说是渗透了人们生活的每一个方面。掌握好传感器的应用并且将来能在原有的基础上推出出新，做到更好更准确更稳定的控制成为一个值得深入研究的问题了。而现在现实生活要做好这些控制，一般采用性能更好元件。如此而来本系统试图通过采用普通元器件，侧重在系统原理和元件的合理选取上下功夫，合理布局和布线PCB，使电源纹波小，AD采集精确，做到分辨率高，在实际生活中具有很高的现实意义。就大大提高成本，缺乏市场竞争力。所以研究一个低成本高分辨率的电子称是有意义。当物体放在秤盘上时，压力施给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器。转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。直至显示这种结果。电子秤采用现代传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子称量装置，才能满足并解决现实生活中提出的"快速、准确、连续、自动"称量要求，同时有效地消除人为误差，使之更符合法制计量管理和工业生产过程控制的应用要求。患2.贼方案哑论证掠与比雀较防2.快1田方案串例举慰方案锋一：称重传感器称重传感器小信号放大器UA741AD转换器ADC0832STC89C5216位矩阵键盘LCD128647812和7912组成的双电源7805单电源18B20和DS1302粘方案序二黄：称重传感器称重传感器小信号放大器OP07AD转换器ADS8344STC89C5216位矩阵键盘LCD128645干电池18B20和DS1302塑方案柳三森：称重传感器称重传感器小信号放大器OP07AD转换器ICL7135STC89C5216位矩阵键盘LCD16027805和7906组成的双电源18B20和DS1302刃2必.2坡方案司论证丑与比粮较测凯电源贿部分静用7看90港5和饮78且05芝组成遭的双寺电源购电路额简单岁，价讲格便横宜，傲但纹凑波较默大，亲会影孩响A好D转掌换的液精度茧。采瞧用干河电池航五电食源电宵路，朱价格煮便宜缓，五挡纹波芦，并毕且可腾以移译动（痰无电盟源线修），祥但电殊量很首小，贝不耐反用，佩如果鄙采用俘充电削电池笋，价乖格高段，充胡电不残方便叠。晃胳小信期号放谜大电爬路的材放大狡器采模用U逆A7帝41闸，价条格便劣宜，薪能够暂满足牢普通满信号色的放院大，躲稳定搂，但茫需要在12矩V电杂源，躺与单挤片机疾和其篮他数孕字电饱路所痒用的怀5V套电源胁不同殃，要盟设计德双电暴源。抄采用盒OP罢07专，价验格稍饱贵，盼性能驱和7弓41笋相差茅无几铃，但峡只需晓5V键电源卡，所糟以不句用设烛计双偷电源林，成按本降豆低。室袋AD仅转换汤器采锯用A绩DC果08瑞32社，价殿格便坟宜，测电路挨简单日，但羊精度霉很低讽，无勒法对晓应称赶重传能感器兄的高踪分辨镜率。修采用餐AD跌S8炒34等4，竭速度浅快、只精度控高、补有差忧分式摄通道追数据笨转换宜受外桥界干扯扰少芒。但予是成根本特鉴别高茄。采己用I甚Cl房71能35框，价打格便葱宜，窄精度渡等同曾于1起4位祖AD粱转换尿器，奇但电栽路设衡计特明别复香杂，白不易碑绘制烈PC咬B。读乔显示欺部分崭采用育LC押D1言28拉64副，能洋显示受中文兆，显们示功扁能强尤大，塞体积顿大，夺但价穿格高歼，程遮序复纵杂，仙影响毛单片公机速箱度。疾采用侮LC榆D1先60敏2，利电路冤简单垦，程施序易脖编写戴，不旁能显带示中赞文，胸体积意小，湾价格仇便宜涛，等之同于槐12兼86家4的梅四分器之一举。竭你综上板所述络，比担较各壳方案恒的电枯路设充计和睡成本俗计算查，最篮后采票用方叶案三仓，虽青然部驻分电鱼路达箭不到美方案樱一和租二、摩但价溪格最亿便宜价，能焰够满艇足该禽系统弟设计勿的需科要。驴3.每理论字分析封与计瓶算揪3.羽1宅性能洋指标碗与实厉现功握能性1：退称重见范围掘：0查-8检Kg宰,分叼辨率毁：简0.罗00旬1K桥g工壮2:好能阁手动置输入卫单价非，自胳动显丧示重萌量、漫单价良、总贩金额凉。踪胃3：蚕能够陶切换胃功能织显示板温度争，温闲度显柴示为市室温译，精妥度0挠.尊07山摄氏卵度唯掏4：慨能够良切换匪功能建显示埋时间骗，断屡电时膜间仍葡运行泡，可恳以手谣动更唐改时券间吧超5：邮系统拿稳定掘、可胁靠性田高。恨椒6：踢系统楚要求估考虑晕成本丝，成号本尽介量低纹。苗3.结2考理论嗽分析爷1钥：所坏采用勒的称谨重传剧感器战精度济为蔬0.森2g他，即已为量狸程的叛0.非00涝2%欲。传柿感器差外加惯电压征为5场V，敏所以佳传感区器输症出电笋压的螺精度索为0坡.1宽MV招，范途围在浇0到周0.饿0患0编2V蜂之间灶，需变要用得小信浙号放柜大器糟将信历号放堵大到欲AD衬转换顿器所溜需的严电压赖等级茂。霜乏耽2：瞎AD严转换伐器采述用I毫Cl骡71庭35乌，其的转换跟等级求等同特于1滥4位楼AD间，既丑有2扫00诞00绩个等站级，码转换叛时间倾为0倾.3于3s仍/次记，输线入电千压需都在0栽到2恒v之睁间变蛙化。踢阳萝3：阿根据令IC源L7妨13约5和朱称重泰传感罚器的嘉特点装，将农小信承号放自大器哑的放己大倍栗数调宗制为磁10旅0刚0腰倍。上搂邮4：瓦温度菜传感墓器选飘用D银S1绩30顾2，纸可以挥设备帜用电怪源，醒掉电炼情况揉下可轿以启替用备赶用电胁源而柱不会宾导致纲时间向停走截。幻厌投5：匆温度旷传感邀器选穿用D俗S1速8B鹊20窝，精率度为础0.踏06灰25材摄氏妹度，鼓温度斯显示尸范围尚为-库55吹到+千12据5摄霉氏度如，已捷经达醉到检球测室烧温要云求。枣遮6：泻单片骆机选耍用S攻TC丝89硬C唇52蛇，抖带邪8K荡字节仪程序暂存储问空间希，妄51快2字煎节数栏据存细储空犯间漫，淘内带坚2K互字节阳EE昆PR脚OM马存储抬空间斥，凉可以叫满足裳该系贩统的茫需要像。震兴蹲7：再显示问部分州用L啦CD援16束02颈，读能够吊显示升双行喊16但*2架个字宴符，贱可以丸满足捏该系爱统的斤需要唇。桶乱8：氧以上容理论填分析零均以代在满血足要总求指并标的斯情况傲下以归低成匪本作灰为首纵要目写的。闯4.枣系统访单元染模块权设计锯4.犬1舞电源络部分激采用独78秩05哪和7粘90框5做歌+-照5V佣电源姿，采代用电卷池做轰为备幅用电芹池。依电路婚如下拴：膀4.句2记数据爸采集腥放大逝部分敬采用径压力斩传感贞器做绵为数轻据采清集的岩核心迟，通锅过仪己用运供放O导P0举7将抚信号惜放大蜘20敌00颤倍。柿电路干图如罚下：屑4.脱3累AD量转换误部分莫采用索IC素L7眯13探5作板为采壶样A呈D，膀IC铅I-慢71宾35街是4壶位双同积分休A/登D转苍换芯搬片,灰可以档转换偶输出滔±颗20设00凤0个堆数字复量,按有S持TB夏选通吓控制挖的B咏CD旅码输尺出,蓄与微竞机接伐口十辈分方炊便。春IC象L7妥13卖5具喂有精纺度高膨(相贱当于酸14邪位A猴/D跳转换锻),话价格扭低的羞优点降。其轰转换隔速度朽与时糕钟频绢率相悄关,跟每个闲转换厘周期压均有怒：自逢校准业(调穗零)方、正馆向积予分(土被测熊模拟祖电压斩积分觉)、漠反向程积分趴(基地准电册压积战分)姐和过璃零检香测四如个阶黄段组漆成,脏其中找自校闻准时面间为挂10展00筛1个萝脉冲枣,正坛向积殖分时箱间为反10两00证0个陈脉冲湾,反誓向积届分直枝至电凯压到衡零为办止(浙最大垫不超圣过2苦00菜01餐个脉铸冲)卖。故奋设计轿者可托以采块用从顷正向内积分数开始慕计数钓脉冲错个数铜,到迹反向嘱积分研为零颗时停坚止计妹数。件将计卷数的移脉冲渡个数语减1灶00办00摆,即骄得到绑对应咏的模肾拟量手。图梢4给炕出了蓬IC众L7吼13矮5时弟序,请由图故可见野,当屋BU渗SY遵变高俱时开屈始正港向积候分,运反向锁积分战到零牧时B肿US迫Y变读低,贸所以桌BU虾SY泪可以傻用于喂控制兽计数挤器的宰启动茅／停俘止.达电路叔图如恭下：盛4.杨4馅数据界处理引部分巧撇雀采用掌ST裹C旗89余C摄52川做为垂数据详处理铁的核作心，评电路燥图如是下:驰4.胖5激键盘约与显棕示部室分纵周裳采用旱矩阵疮键盘方和功结能按忘键作伟为数培据输吸入，警采用扫LC悔D1姜60划2进奉行数昆据显钥示，败电路垄图如歌下：预4.榆6嘉附加谜功能郑部分腐朗本茅系统史除了询实现踩原有剪要求紧功能摩而外川，还般实现准了温选度和恐时间铅的显撕示。钱温度傲采用哥DS粒18掠B2凑0进澡行温椅度采谋集，已时间瓶运用漆DS程13铁02坡时钟雾芯片为。在击程序扛上灵意活处增理称右重和返时间许的切别换显送示。萄电路哀如下饶：凤5.池软件荣设计翅软件雀流程双：开机，初始化开机，初始化进入称重功能温度显示功能显示时钟判断E值E=0E=1E=2判断E值E=1E=2E=0进入称重功能派主要猫程序嗽参看絮附录役二焦。独6.寒系统靠测试寸6.牵1荐测试唤仪器强序号途类型贿型号容序号脏类型烫型号诸1录示波优器牺DS升10梨62铲C触4期2狭万用台表垄DT玻92干05乎5青3诚6.捐2突测试沙数据纸1：雅单片味机A塞LE谋脚输济出频娃率1杜.8践Mh拢z，甚分频剥器8致分频掘后检异测为拒23凉0K担Hz县。狐2：质称重茂传感倚器输慰出电贤压检苏测为蛋0到口0.哑00意2V梨之间畜。吼3：吧小信壶号放健大器迫放大予倍数淋10锐26博倍左罪右。常4膊：I杠Cl复71烤35给的2梅脚调扔试后踩检测铁为1价.0赤2V辛。漏5：丝DS六13航02枝的备膝用电胡源为浆3.谦25斩V。膨6：裙LC凡D1脖60棍2显些示正泪常。掉7：户电源岛部分灿正端删电压岁5.屡0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