电子称的设计

河南工业职业技术学院HenanPolytechnicInstitute毕业设计题目电子称系别机电工程系专业机电一体化班级机电1101班姓名杨磊学号0202110120指导教师胡雪梅日期毕业设计任务书设计题目：电子称设计要求：1．用传感器、ADC0809、AT89C51等设计一款电子秤，用LED显示被称物体的质量及价格；2．可以设定该秤所称的上限；3．当物体超重时，能自动报警；4．写出详细的设计报告（软、硬件设计等）设计任务：1．设计硬件电路，画出电路原理图（0-3号）；2.设计软件，编制程序，画出程序流程图；3．调试程序，写出源程序代码；4．写出详细毕业设计说明书（10000字以上），要求字迹工整，原理叙述正确，会计算主要元器件的一些参数，并选择元器件。设计进度要求：第一周：收集电子称单片机方面的资料第二周：整理资料确定电子称的设计方案第三周：确定电子称的单片机控制方案，并进行原理分析和理解第四周：写出程序，画出系统框图第五周：写出电子称单片机设计总结第六周：电子称整体设计并把论文输入电脑第七周：修改电子稿并打印第八周：毕业答辩河南工业职业技术学院1摘要本设计是电子称设计,由单片机AT89C51芯片和ADC0809为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电子称。该功能的实现主要通过软件编程来完成,降低了硬件电路的复杂性,成本也有所降低。设计内容包括了显示电路、按键电路及报警电路等几部分的设计。采用16个按键来控制单价的输入。当重物超过预设量程时，蜂鸣器便发出持续声音，当重物取下，蜂鸣器停止声响。显示采用LCD液晶显示电路，报警采用蜂鸣器发声指示。关键词：电阻应变式传感器、A/D转换、液晶显示器、键盘、80C51单片机、c语言河南工业职业技术学院2目录摘要................................................................1第一章概述.........................................................31.1选题背景和意义...............................................31.2单片机的概述与应用...........................................41.2.1概述....................................................41.2.2应用....................................................6第二章设计原理.....................................................72.1设计要求与基本思路...........................................72.2设计方案选择.................................................72.2.1传感器的选型............................................82.2.2A/D转换器的选择........................................92.2.3外接键盘...............................................102.2.4显示器部分的选择.......................................112.2.5超量程报警部分选择.....................................112.3设计框图....................................................112.4设计原理图..................................................12第三章硬件电路设计................................................133.1时钟电路设计................................................133.2复位电路....................................................133.3传感器A/D转换电路..........................................143.4键盘输入电路................................................153.5显示电路....................................................163.6报警电路....................................................17第四章软件的设计.................................................184.1系统应用程序组成............................................184.2主程序设计..................................................184.3子程序设计..................................................204.3.1A/D转换启动及数据读取子程序设计.......................204.3.2显示子程序设计.........................................204.3.3键盘扫描子程序的设计...................................214.3.4报警子程序设计.........................................22设计总结...........................................................24致谢.............................................................25参考文献...........................................................26附录...............................................................27程序............................................................27河南工业职业技术学院3第一章概述1.1选题背景和意义称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域，与人民的生活紧密相连。电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域，取得了显著的经济效益。电子秤是称重技术中的一种新型仪表，广泛应用于各种场合。电子秤与机械秤比较有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用价值强、维护方便等特点，可在各种环境工作，重量信号可远传，易于实现重量显示数字化，易于与计算机联网，实现生产过程自动化，提高劳动生产率。例如标签秤在超市中的应用已经是耳闻目睹的了。一张小小的标签包含着：品名、价格、重量等，一一列表在这小小的电子标签上。标签机的使用大大加快了销售速度，也方便了顾客。顶尖条码标签称有着许多卓越的特点，以太网功能使管理更加方便。因此，称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。经过40多年的不断改进与完善，衡器技术也在不断进步和提高。从世界水平看，衡器技术已经经历了四个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤。我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展：电子称重技术从静态称重向动态称重发展；计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。河南工业职业技术学院41.2单片机的概述与应用1.2.1概述AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。引脚说明VCC：供电电压。GND:接地P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，图1-1AT89C51引脚图P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进河南工业职业技术学院5行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3.0RXD（串行输入口）P3.1TX