基于at89s52單片機設(shè)計的電子秤課程設(shè)計-文庫吧
2025-04-17 13:23 本頁面
【正文】 consists of 51 singlechip microprocessor control improved version 52, the LCD displays that object automatically. Its ponents are measuring circuit, differential amplifiers, A/d conversion, the microputer control circuit, show circuit. The measuring circuit using resistance strain the weight of the device object into the appropriate signals to the size of the electrical signals through the differential amplifier will signal amplification to AD chip can identify scope so that they could be an electrical signal into a digital signal corresponding to the handle to the SCM in the LCD display that the weight of the object, the system automatically by software implementation. Through debugging, and testing, system performance parameters basic design index. Keywords: Weighing sensors cell differential amplifier module(A /D)converter 1602 LCD MCU Automatic shift. 第 3 頁 一、 設(shè)計任務(wù)與要求 1．設(shè)計一個數(shù)字電子秤，測量范圍分成四檔， 0～ 、 0～ 、 0～、 0～ 1999Kg。 2．用數(shù)字顯示被測重量，小數(shù)點位置對應(yīng)不同的量程顯示。 3．具有量程自動切換功能。 用電子秤稱重的過程是把被測物體的重量通過傳感器轉(zhuǎn)換成電壓信號。由于這一信號通常都很小，需要進行放大，放大后的模擬信號經(jīng)模 /數(shù)變換轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再通過顯示器顯示出重量。由于被測物體的重量相差較大，根據(jù)不同的測量范圍要求，可由電路自動切換量程，同時顯示器的小 數(shù)點數(shù)位對應(yīng)不同量程而變化，即可實現(xiàn)電子秤的要求。 技術(shù)指標(biāo) 電子秤工作原理 當(dāng)被稱物體放置在秤體的秤臺上時，其重量便通過秤體傳遞到稱重傳感器，傳感器隨之產(chǎn)生力－電效應(yīng)，將物體的重量轉(zhuǎn)換成與被稱物體重量成一定函數(shù)關(guān)系 (一般成正比關(guān)系 )的電信號 (電壓或電流等 )。此信號由放大電路進行放大、經(jīng)濾波后再由模 /數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，單片機對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行必要的判斷、分析，再送到顯示電路。 電子秤的計量性能 電子秤的計量性能涉及的主要技術(shù)指標(biāo)有：量程、分度值、分度數(shù)、準(zhǔn)確度等級等 。 （ 1）量程：電子衡器的最大稱量 Max，即電子秤在正常工作情況下，所能稱量的最大值。 （ 2）分度值：電子秤的測量范圍被分成若干等份，每份值即為分度值 ， 用 e或 d 來表示。 （ 3）分度數(shù)：衡器的測量范圍被分成若干等份，總份數(shù)即為分度數(shù)用 n 表示 ， 電子衡器的最大稱量 Max 可以用總分度數(shù) n與分度值 d 的乘積來表示，即 ： Max=n ?d。 第 4 頁 二、方案設(shè)計與論證 通過秤重電橋產(chǎn)生電壓信號，經(jīng)放大電路把信號放大后輸入 A/D 轉(zhuǎn)換芯片TCL2543 進行 A/D 轉(zhuǎn)換，由于此芯片可直接用于數(shù)字顯示，故轉(zhuǎn) 換后的數(shù)字量直接用數(shù)碼顯示器進行顯示。 此方案的優(yōu)點是外部電路非常簡單，能實現(xiàn)較高的精度。缺點是無法對 A/D 轉(zhuǎn)換進行控制。 圖 方案一方框圖 通過 稱 重電橋產(chǎn)生電壓信號，經(jīng)放大電路把信號放大后輸入 A/D轉(zhuǎn)換芯片 進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，再將得到的數(shù)字信號送至單片機 進 行處理并送 入 液晶顯示 。此方案的優(yōu)點是可控制性好，電路簡單， 原理思路清晰， 液晶的硬件電路也比數(shù)碼管簡單 ,且技術(shù)領(lǐng)先于數(shù)碼管 ,能提高產(chǎn)品檔次，采用單片機對采集的數(shù)據(jù)稍加 處理 ,能通過軟件在一定程度上彌補與調(diào)試硬件所無法避免的數(shù)據(jù)抖動，使 最終 所測得的 數(shù)據(jù)更可靠、參考性更強，而且單片機的價錢也不算昂貴 ， 在設(shè)計組所能承受的范圍之內(nèi) 。 所以綜合各方面條件我們選擇方案二作為最終設(shè)計方案。其中自動換擋部分采用軟件實現(xiàn)。 數(shù)據(jù)采集電路 放大電路 A/D 轉(zhuǎn)換電路 顯示 電路 第 5 頁 圖 方案二方框圖 三、 電子元器件的選取 ： 基于原理上 的考慮，四級換擋每 一級別的換擋原理完全一樣，加之 能承受大重量的傳感器價格 過 高無法承受，所以我們選用量程為 3kg的小型稱重傳感器 以實現(xiàn)一二級別檔位的自動轉(zhuǎn)換，另兩檔位在傳感器滿足條件的情況下可按同樣的方式實現(xiàn)，所以該改動對設(shè)計的考察范圍影響不大。 市場上有已成形的集成運算放大器，如 AD620 儀用放大器能直接用于 該設(shè)計的放大部分，且集成芯片相對于自己 用單運放 搭接的運放電路具有更穩(wěn) 定的 性能，誤差更??；但集成運算放大器價格相對較高，而且自己搭接的運放電路其誤差范圍 已經(jīng)基本滿足本設(shè)計的要求，所以我們選取 OP07 單運放搭接差分運算放大器的方式，同時一定程度上鍛煉了模擬電路的實踐能力。 換 (A/D)芯片的選取 根據(jù)本課題的要求，要滿足最低檔位的分辨率，必須選取位數(shù)較高的 A/D芯片，串行的 TLC2543 芯片驅(qū)動程序相對并行 A/D 復(fù)雜一點，但根據(jù)市場零售價 數(shù)據(jù)采集電路 放大電路 A D 轉(zhuǎn) 換 單 片 機 顯示電路 自動換擋電路 第 6 頁 格比較，該芯片是滿足要求的最便宜的芯片，本著開發(fā)項目盡量縮減成本的原則我們最終選取了該芯片。 的選擇 選取 smc1602a LCM 點陣型液晶對單片機處理過后的數(shù)據(jù)進行顯示。 四、 各 硬件 模塊的具體實現(xiàn)方案 系統(tǒng)硬件以 OP07為核心，包括電源模塊、數(shù)據(jù)采集及放大模塊、 A/D 轉(zhuǎn)換模塊、自動換檔模塊、數(shù)碼管顯示模塊。 源模塊 3kg 稱重傳感器能承受的激勵電壓為 5～ 10V，運放電路要求正負 9V電源。 電源原理 穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，如圖
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