基于单片机的电子秤设计

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课程设计报告题目基于单片机的电子秤系统设计课程名称软件设计院部名称机电工程学院专业自动化班级11自动化学生姓名李克文学号1104105016课程设计地点C106课程设计学时32指导教师姜玉东2目录摘要...............................................4Abstract............................................51绪论............................................61.1本课题的研究背景及义...........................71.2电子称的发展及研究果...........................81.2.1国内外发展情况..............................81.2.2电子称的发展方向............................81.3研究内容及结构安排.............................82系统总体方案设计................................92.1电子称的设计要求...............................92.2电子称原理及基本思路...........................92.2.1系统工作原理.................................92.2.2系统设计基本思路............................92.3系统总体设计方案...............................102.4传感器的选型...................................102.5放大器的选型..................................112.6A/D转换器选型................................122.7人机交互部分..................................142.7.1键盘输入....................................142.7.2输出显示.....................................152.8总体实施方案总结...............................153系统硬件设计.....................................163.1数据采集部分...................................163.1.1称重传感器..................................163.1.2信号放大处理...............................173.1.3信号转换.....................................1733.2单片机控制部分..................................183.3人机交互部分....................................193.3.1键盘...........................................193.3.2LCD...........................................204系统软件设计.......................................214.1编程语言的选择..................................214.2主程序流程图..................................225电子称称重调试....................................23结论..................................................24致谢................................................25参考文献.............................................25附录...............................................26附录1仿真图..........................................26附录2C语言源程序....................................264基于单片机的电子秤系统设计摘要随着自动称量技术的不断发展,传统的模拟称重系统在测量精度、测量功能及性价比都不能满足人们的要求,单片机及集成电路的发展为实现具有良好性能的电子称重系统提供了条件,该课题设计一种由单片机控制的电子称系统,通过压力传感器感应物品重量,并由信号放大处理电路及A/D装换电路转换为电信号,由单片机进行信号的处理与控制,并通过LED进行重量的显示。该电子称设计由称重传感器,前端放大电路,A/D转换电路,单片机控制电路,显示电路,稳压电源等各部分组成。本设计采用单片机作为最小系统实现电子称的基本控制功能,LM358放大器件、A/D转换芯片ADC0832以及相关称重传感器作为该设计的数据采集部分。软件部分采用单片机C语言进行编程,实现了该设计的全部控制功能。该电子称可以实现基本的称重功能(称重范围为0~3Kg),最小分辨率为0.01Kg。整个系统结构简单,使用方便,功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。关键词:单片机称重传感器放大电路A//D转换LCD5AbstractWiththecontinuousdevelopmentofautomaticweighingtechnology,traditionalanalogweighingsysteminmeasuringprecision,measurementfunctionandpricecannotsatisfytherequirementofpeople,microcontrollerandthedevelopmentofintegratedcircuitswithgoodperformancefortherealizationofelectronicweighingsystemprovidedacondition,thesubjectbyasingle-chipmicrocomputercontroldesignofelectronicscalesystem,throughthepressuresensors,andarticleweightbyamplificationprocessingcircuitandA/DconversionintoelectricalsignalinstalledrewiringbyMCU,onsignalprocessingandcontrol,andtheweightbyLEDdisplay.Thedesignofelectronicscaleiscomposedbyweighingsensor,front-endamplifyingcircuit,A/Dcircuit,single-chipmicrocomputercontrolcircuit,displaycircuit,manostatandsoonvariousparts.Thisdesignusesthemonolithicintegratedcircuitasthesmallestsystemrealizeelectronicscalethebasiccontrolfunction,LM358amplificationdevice,A/DconversionchipADC0832andrelatedweighingtransducerasthedesignofdataacquisitionparts.SpeechpartadoptsISD1420voicecircuits(hasrecord),canburnastheweightspeechbroadcastspeechcontent.Softwarepartadoptssingle-chipmicrocomputerCprogramminglanguage,realizethedesignofallcontrolfunction.Theelectronicscalecanrealizebasicweighingfunction(weighingtherangeof0~3Kg),minimumresolutionis0.01Kg.Thewholesystemstructureissimple,easytouse,thefunctionisallready,highprecision.Keywords:MCUweightingsensoramplifiercircuitA/DconversionLED61绪论1.1本课题的研究背景及意义在当前社会,物品称重是市场交易中很基本的活动,是商业领域最基本的衡具。在日常生活中,到处必须用到称。尤其是现代超市和一些其他交易市场上,称是必不可少的测重工具。随着人们生活水平的不断提高,商业行为也越来越现代化,人们对商品度量的速度和精度也提出了新的要求。电子称在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。相比传统的机械式称量工具,电子称具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点。今后,随着电子高科技的飞速发展,电子称技术的发展定将日新月异。同时,功能更加齐全的高精度的先进电子称将会不断问世,其应用范围也会更加拓宽。从实际情况看来,目前市场上使用的称量工具,结构复杂,运行不可靠,且成本高,精度稳定性不好,调正时间长,易损件多,维修困难,装机容量大,能源消耗大,生产成本高。而且目前市场上电子称产品的整体水平不高,部分小型企业产品质量差且技术力量薄弱,设备不全,缺乏产品的开发能力,产品质量在低水平徘徊。因此,有针对性地开发出一套有实用价值的电子称系统,从技术上克服上述诸多缺点,改善电子称系统在应用中的不足之处,具有现实意义。71.2电子称的发展及研究成果1.2.1国内外发展情况从国际上看,随着二十世纪初战后的经济繁荣,为了把称重技术引入到生产工艺过程中去,对称重技术提出了新的要求,希望称重过程自动化,为此电子技术渗入衡器制造业。在1954年使用了带新式打印机的倾斜式称,其输出信号能控制商用结算器,并且用电磁铁机构与人工操作的按键与办公机器联用。在1960年开发出了与衡器相联的专门称重值打印机。当时带电子装置的衡器其称量工作是机械式的,但与称量有关的显示、记录、远传式控制器等功能是电子方式的。电子称的发展过程与其他事物一样,也经历了由简单到复杂、又粗糙到精密、由机械到机电结合再到全电子化、由单一功能到多功能的过程。特别是近30年以来,工艺流程中的现场称重、配料定量称重、以及产品质量的监测等工作,都离不开能输出信号的电子衡器。这是由于电子衡器不仅给出质量或重量信号,而且也能作为总系统中的一个单元承担着控制和检验功能,从而推进工业生产和贸易交往的自动化和合理化。近年来电子称已愈来愈多地参与到数据的处理和控制过程中。现代称重技术和数据系统已经成为工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可或缺的组成部分。随着称重传感器各项性能的不断突破,为电子称的发展奠定了基础,国外如美国、西欧等一些国家在20世纪60年代就出现了0.1%称量准确度的电子称,并在70年代中期约对75%的机械称进行了机电结合式改造。回首国内,我国的衡器在20世纪40年代以前还全是机械式的,40年代开始发展了机电结合式的衡器。50年代开始出现了以称重传感器为主的电子衡器。80年代以来,我国通过自行研究引进消化吸收和技术改造。已由传统的机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