基于mcs-51的電子稱設計(已修改)
2025-01-28 12:55 本頁面
【正文】 摘要：本文設計一種利用電阻應變式壓力傳感器和MCS51單片機等器件制作的電子秤。該秤可以對量程范圍內(nèi)的物體進行稱量，能實現(xiàn)稱重、數(shù)碼顯示、去皮/清零等功能。該電子秤利用電橋測量原理，將壓力應變傳感器阻值轉(zhuǎn)換為電壓值，再經(jīng)過放大器將電壓放大，通過確定輸出電壓和標準重量的關(guān)系，形成一臺原始電子秤。采用全橋測量電路，經(jīng)過三運放大電路進行信號放大，具有精度高，性能穩(wěn)定，測量準確，使用更方便的優(yōu)點。而且電阻應變式傳感器是傳感器中應用最多的一種，本設計采用全橋測量電路，使系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差更小，輸出的數(shù)據(jù)更精確。將此輸出電壓經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，送入MCS51單片機處理，再控制數(shù)碼管驅(qū)動電路，最后顯示出測量結(jié)果。關(guān)鍵詞：電子秤；應變式壓力傳感器；電橋；放大電路；單片機 引言：本課程設計的電子秤以單片機為主要部件，利用全橋測量原理，通過對電路輸出電壓和標準重量的線性關(guān)系，建立具體的數(shù)學模型，將電壓量綱（V）改為重量綱（g）即成為一臺原始電子秤。其中測量電路中最主要的元器件就是電阻應變式傳感器。電阻應變式傳感器是傳感器中應用最多的一種，本設計采用全橋測量電路，使系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差更小，輸出的數(shù)據(jù)更精確。而三運放大電路的作用就是把傳感器輸出的微弱的模擬信號進行一定倍數(shù)的放大，以滿足A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號電平的要求。ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換的作用是把模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后把數(shù)字信號輸送到顯示電路中去，最后由顯示電路顯示出測量結(jié)果。1方案設計本設計由以下幾部分組成：電阻應變傳感器、信號放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、單片機、顯示器。其流程圖如圖1所示。圖1 電子稱的流程圖由電阻應變式傳感器感受被測物體的質(zhì)量，通過電橋輸出電壓信號，通過放大電路將輸出信號放大，而后送入A/D轉(zhuǎn)換單元進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送給單片機；單片機接收數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進行處理，將其轉(zhuǎn)換為對應的重量信息，送液晶顯示模塊進行顯示。單片機同時也可以進行去皮調(diào)零操作，因此單片機還需查尋鍵盤是否有輸入，執(zhí)行相應的功能。2 硬件詳細設計電阻應變式傳感器是將被測量的力，通過它產(chǎn)生的金屬彈性變形轉(zhuǎn)換成電阻變化的元件。由電阻應變片和測量線路兩部分組成。電阻應變片產(chǎn)生的誤差，主要來源于溫度的影響，本設計主要在實驗室內(nèi)進行，溫度的影響暫不處理。電阻應變式傳感器結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。圖2 電阻應變式傳感器結(jié)構(gòu)圖在電橋測量電路中，將一對變化相反的應變片接入電橋一臂，另一臂接兩個相同的阻值作為基準值；當橋臂電阻初始值R1＝R2＝R3＝R4=350時平衡，其變化值為ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4=d時，其橋路輸出電壓Uout與d成正比?！ ∮捎趥鞲衅鬏敵龅男盘柋容^微弱，必須通
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