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2012年电子设计大赛黑龙江科技大学题目名称：多功能电子计价秤制作参赛队员：张城照黄力修陈高禹院系：电气与信息工程学院摘要：智能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成为一种方便、快捷、称量精确的工具，广泛应用于商业、工厂生厂、集贸市场、超市、大型商场、及零售业等公共场所的信息显示和重量计算。本作品使用STM32单片机作为中心控制单元，通过称重传感器采集质量信息，以HX711进行模数转换单元，在配以TFT液晶显示和触摸屏控制，及WT588D进行语音播报组成。该电子称不但计量准确、快速方便，更重要的自动称重、计价功能外，还可实现去皮、净/毛转，自动计算，数字显示，语音播报，显示实时温度，实时时间。本系统是针对是电子称的自动称重、自动计价、数据处理，语音播报进行研究的。为了阐明用单片机是如何对采样数据进行处理，对数据的采集和转换、计算问题进行了研究。讨论了单片机控制系统中关键的中断、计算问题，结果表明通过软件设计实现更完善。本文在给出智能电子称硬件设计的基础上，详细分析了电子称的软件控制方法。由于单片机控制的电子称结构简单，成本低廉，深受人们的喜爱，本文将对此进行详细讨论关键字：电子秤；STM32；称重传感器；HX711；TFT液晶屏幕；WT588DAbstract:Intelligentelectronicbalancevaluesdetectionandthemodernnew-typenamesoftechnicalcomprehensiveonebodysuchasconversiontechnical,computertechnology,messagehandlinganddigitaltechnologyinstrument.Itsandourclosecombinationofdailylifebecomesakindofconvenient,shortcut,weighingaccuratetool,isappliedextensivelyincommercial,factoryrawfactory,gatherstrademarket,supermarketandlargescalemarket,themessageoftheetc.publicplaceofretailtradeshowsandweightcalculation.IntelligentelectronicnamepassesthroughnamemainlywithSTM32ascentralcontrolunit,valuesensortocarryoutmodulusconversionunit,itismatchingwithkeyboard,showbyTFTandpowerfulsoftwaretoform.Itisaccuratethatthiselectronclaimstonotonlymeasure,fastconvenience,moreimportantautomaticnamemaystillrealizebesidesheavy,valuationfunctiontoremovethepeel,completely/hairturns,calculatevoluntarily,figureshows,iswelcomedbymassesofuser.Intelligentelectronicnamesincecarryconvenience.Thissystemaimsatistheautomaticnameofelectronicnameheavy,automaticvaluationanddatahandlingcarryoutresearch.Toexpoundtousesingleflatmachine,itistohowtocarryouthandlingforsamplingdata,isforthecollectionofdataandconversionandcalculationproblemhasstudied.Havediscussedthesuspensionofthekeyinsingleflatmachinecontrolsystem,calculateproblem,showasaresultthatthroughsoftwaredesign,realizationisperfectedmore.Thistextisweighingthefoundationofhardwaredesigntointelligentelectron,hasanalysedthesoftwarecontrolmethodofelectronicnameindetail.Sincetheelectronofsingleflatmachinecontrolweighsstructure,issimple,costischeap,receivedeeplypeoplelike,thistextwillcarryoutdetaileddiscussionforthis.Keywords：Intelligentandelectronictoscale;Singleflatmachine89c52;Weighheavysensor;LEDshows题目要求：1.基本部分：（1）能用键盘设置单价，称重后能同时显示重量、单价和总额；电子计价秤：最大称重为10.000公斤，重量误差不大于±0.1％；（2）具有TFT液晶屏显示，显示重量、单价、总额等信息。a.重量显示为5位数码，单位为公斤，最大重量显示值为99.999公斤；b.单价金额显示为5位数码，单位为元，最大单价金额显示值值为999.99元；c.总价金额显示为6位数码，单位为元，最大总价金额显示值值为9999.99元，总价金额误差不大于0.01元；（3）具有去皮功能和总额累加计算功能；（4）能预存10种商品的单价；可以随意调出使用（5）测量并显示环境温度，温度测量误差不大于1℃；（6）称量0-10kg称重；（7）语音播报测量结果2.发挥部分：（1）具有实时时钟显示并具有掉电保护，可显示日历时钟（年、月、日、时、分、秒）；（2）扩展高精度A/D转换器，提高电子计价秤测量精度，测量误差不大于±0.01％；（3）能预存10种商品的名称（或代号）和商品的单价;单元模块设计：1、主控芯片模块2、TFT液晶屏模块3、称重模块4、语音播报模块5、24bitADHX711转换模块6、软件部分模块介绍：1、主控芯片模块在该制作中，我们采用了STM32为主控芯片，主要是考虑到HX711是24bit的AD，运算量大，且我们的制作还加设了TFT彩色液晶模块，语音播报模块等的外设，普通的MCU的刷屏和运算速度是不够的，所以我选择了STM32作为主控芯片。下面是关于芯片的主要介绍：STM32F103xC、STM32F103xD和STM32F103xE增强型系列使用高性能的ARM®Cortex™-M332位的RISC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器(高达512K字节的闪存和64K字节的SRAM)，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。所有型号的器件都包含3个12位的ADC、4个通用16位定时器和2个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C接口、3个SPI接口、2个I2S接口、1个SDIO接口、5个USART接口、一个USB接口和一个CAN接口2、TFT彩色液晶模块TFT-LCD即薄膜晶体管液晶显示器。其英文全称为：ThinFilmTransistor-LiquidCrystalDisplay。TFT-LCD与无源TN-LCD、STN-LCD的简单矩阵不同，它在液晶显示屏的每一个象素上都设置有一个薄膜晶体管（TFT），可有效地克服非选通时的串扰，使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，因此大大提高了图像质量。TFT-LCD也被叫做真彩液晶显示器。该模块有如下特点：1，320×240的分辨率。2，16位真彩显示。3，自带触摸屏，可以用来作为控制输入。4，通用的接口，除了ALIENTEKMiniSTM32开发板，该液晶模块还可以使用在优异特、STMSKY、红牛等开发板上。这里在硬件上，TFTLCD模块与IO口对应关系如下：LCD_LED对应PC10;LCD_CS对应PC9;LCD_RS对应PC8;LCD_WR对应PC7;LCD_RD对应PC6;LCD_D[17:1]对应PB[15:0];TFTLCD显示需要的相关设置步骤如下：1）设置STM32与TFTLCD模块相连接的IO。这一步，先将我们与TFTLCD模块相连的IO口设置为输出，具体使用哪些IO口，这里需要根据连接电路以及TFTLCD模块的设置来确定。2）初始化TFTLCD模块。其实这里就是上和上面OLED模块的初始化过程差不多。通过向TFTLCD写入一系列的设置，来启动TFTLCD的显示。为后续显示字符和数字做准备。3）通过函数将字符和数字显示到TFTLCD模块上。触控部分：电阻式触摸屏利用压力感应进行控制。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明氧化金属（透明的导电电阻）导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的（小于1/1000英寸）的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出（X，Y）的位置，再根据获得的位置模拟鼠标的方式运作。这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。电阻屏的特点有：1）是一种对外界完全隔离的工作环境，不怕灰尘、水汽和油污。2）可以用任何物体来触摸，可以用来写字画画，这是它们比较大的优势。3）电阻触摸屏的精度只取决于A/D转换的精度，因此都能轻松达到4096*4096。3、称重模块满量程输出电压=激励电压x灵敏度2.0mv/v例如：供电电压是5v乘以灵敏度2.0mv/v=满量程10mv接线:红线输入电压+，黑线输入电压-，绿线输出信号+，白线输出信号-安装方式：悬臂梁安装方式4、语音播报模块WT588D语音芯片是一款功能强大的可重复擦除烧写的语音单片机芯片。WT588D让语音芯片不再为控制方式而寻找合适的外围单片机电路，高度集成的单片机技术足于取代复杂的外围控制电路。配套WT588DVoiceChip上位机操作软件可随意更换WT588D语音单片机芯片的任何一种控制模式，把信息下载到SPI-Flash上即可。软件操作方式简洁易懂，撮合了语音组合技术，大大减少了语音编辑的时间。完全支持在线下载，即便是WT588D通电的情况下，一样可以通过下载器给关联的SPI-Flash下载信息，给WT588D语音芯片电路复位一下，就能更新到刚下载进来的控制模式本作品的语音播报模块使用了一线串口控制模式，可通过发码端控制语音播放、停止、循环播放和音量大小，或者直接触发0～219地址位的任意语音，发码速度600us～2000us；有两种输出方式：PWM和DAC，PWM输出可直接推动0.5W/8Ω的扬声器，DAC输出外接功放，音质好。由于本作品对音质没有过高要求，所以使用PWM输出方式。使用WT588D语音播报模块时需要使用语音合成软件合成语音，然后通过Voice_Chip_V-B软件将语音对应特定地址编译成bin文件下载进WT588D模块中。5、24bitADHX711转换模块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。与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本，提高了整机的性