基于单片机的语音报数电子秤设计与实现

基于单片机的语音报数电子秤设计与实现学院：专业：姓名：指导老师：信息学院电子科学与技术林蔚和学号：职称：110105031009黄相杰实验师中国·珠海二○一五年五月北京理工大学珠海学院2015届本科生毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于单片机的语音报数电子秤设计与实现》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名：日期：年月日北京理工大学珠海学院2015届本科生毕业设计基于单片机的语音报数电子秤设计与实现摘要电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。它与我们日常生活紧密结合息息相关，电子称不但计量准确、快速方便，更重要的自动称重、数字显示，对人们生活的影响越来越大，广受欢迎。本系统的设计是基于单片机STC12C5A60S2为核心的控制单元实现数据的处理，采用压力传感器对数据进行采集，电子秤专用24位AD转换芯片HX711对传感器采集到的模拟量进行AD转换，转换后的数据送到单片机进行处理显示，数据显示由LCD1602液晶实现，并使用语音芯片ISD4004实现语音播报功能。关键字：STC12C5A60S2HX711LCD1602ISD4004北京理工大学珠海学院2015届本科生毕业设计VoicereportedthatthenumberofelectronicscalesBasedDesignandRealizationABSTRACTElectronicscaleisthedetectionandconversiontechnology,computertechnology,informationprocessing,digitaltechnology,newtechnologycombinestheintegrationofmodernweighinginstruments.Itiscloselyintegratedwithourdailylivesarecloselyrelated,electronicsisnotonlyaccurate,fastandconvenient,automaticweighingmoreimportantly,thefiguresshowtheimpactonpeople'slivesmoreandmorepopular.Thesystemisdesignedtodealwiththecoreofmicrocontroller-basedcontrolunitSTC89C52RCdata,usingapressuresensorfordatacollection,electronicscalesspecial24ADconverterchipHX711amountofthesensortotheanalogADconversion,theconverteddatatothemicrocontrollerforprocessingdisplaydataisimplementedbyLCD1602LCDdisplay,andusevoicechipISD4004voicebroadcastfeature.Keywords:STC12C5A60S2HX711LCD1602ISD4004北京理工大学珠海学院2015届本科生毕业设计目录1绪论.....................................................................11.1电子秤的发展史.........................................................11.2电子秤的现状...........................................................11.3论文构成...............................................................22总体设计................................................................32.1设计框图...............................................................32.2设计要求...............................................................32.3电子秤原理.............................................................32.3.1电子秤的基本结构...................................................32.4电子秤的工作原理.......................................................42.5方案论证...............................................................42.5.1控制部分的方案选择.................................................42.5.2显示模块的选择方案和论证...........................................52.5.3压力传感器的选择方案和论证.........................................53硬件设计.................................................................63.1各单元模块功能分析及模块电路设计.......................................63.1.1单片机控制模块.....................................................63.1.2称重传感器电路设计.................................................83.1.3AD芯片电路模块....................................................93.1.4显示模块..........................................................103.1.5语音芯片模块......................................................134软件设计...............................................................144.1系统的总体软件流程....................................................144.2语音电路ISD4004的软件编程............................................164.3液晶模块LCD1602的软件编程............................................164.4KEIL软件使用........................................................175调试与测试.............................................................215.1硬件的调试............................................................215.2软件调试..............................................................225.3问题与解决过程........................................................235.4数据检测..............................................................235.5设计总结..............................................................24参考文献..................................................................25致谢..................................................................26附录一....................................................................27附录二....................................................................29北京理工大学珠海学院2015届本科生毕业设计11绪论1.1电子秤的发展史秤在我们日常生活中非常普遍，小到菜市场大到工厂都随处可见，它是我们生活和生产中重要的工具，有了它我们才能准备的知道物体的重量。早在20世纪80年代，美国、德国等工业发达国家，就开始了数字式称重传感器和数字称重系统的预先研究和初期开发工作，经过十余年的努力，推出了多种数字式智能称重传感器及其称重系统，在电子称重领域备受瞩目,有力的推动了电子衡器数字化和数字称重系统的发展。我国数字式智能称重传感器的研究开发始于20世纪90年代中后期，在短短几年时间里，研制出安装在模拟式称重传感器内部的小型数字化单元，完成了模拟信号与数字信号之间的转换，变模拟式称重传感器为数字化称重传感器，并应用于大型电子汽车衡和电子配料秤等小型称重系统中。1.2电子秤的现状随着科学技术和经济的发展，出售商品品种的增加，需要称量物品的设备也需要更新换代，人们对称重装置的要求也越来越高，同时商品种类的繁多和对服务更高的要求也促使电子秤的功能进一步扩展，而成为集度量、结算于一体的商业销售终端。传统的机械秤由于容易坏，秤重精度低，已经濒临淘汰了。近年来，随着电子技术的发展，电子秤也变得越来越多。电子秤体积小、重量轻、使用简单、精度高而且稳定性也好，可以在各种环境中使用。电子秤实现了重量显示数字化，还可以和计算机相连，实现生产过程自动化，提高了我们的工作效率。语音报数电子秤是针对自动称重、计算价格进行研究和设计的。系统以单片机作为控制核心，结合语音电路的设计，突出语音报数的特点。作为仪器的处理器，单片机由运算器，控制器和存储器等构成。它是近年来发展成熟和应用广泛的一种芯片，许许多多简单的控制都可以用到它，它不但使用简单，而且成本也低，市面上的单片机型号更是繁多，可以让设计人员根据北京理工大学珠海学院2015届本科生毕业设计2自己的需求去选择。单片机和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。由于单片机的需求大，现在已经有8位、16位、32位的单片机，其中作为8位单片机的51单片机最为成功，因为其简单可靠而性能不错获得了很大的好评。近年来传感器技术突飞猛进，为我们的生活带来了生活的便捷。传感器技术也应用在各个行业，例如汽车上的雷达报警，以及手机的重力传感器。在设计电子秤的同时，我们也会使用到各种传感器。1.3论文构成论文将从硬件和软件两个方面去设计一款基于单片机的语音报数电子秤。硬件方面从单片机到传感器逐一讨论，选取最优的方案。软件将采用C语言编写，介绍每个功能的流程图。最后将介绍调试的过程和结果。北京理工大学珠海学院2015届