【正文】 1 基于 AT89C51 單片機(jī)的便攜式電子稱設(shè)計(jì) 摘 要 日常生活中人們很多地方需要用到便攜式電子秤，人們對便攜式電子秤的要求也越來越高，大家期望能夠讓電子秤體積變小，功耗低，精度高，使用年限長。因此本文設(shè)計(jì)了一種新型電子秤，它的量程為 0~5kg，最小分辨率可達(dá)到 。該電子秤已經(jīng)足夠滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械氖褂?。本文介紹了該系統(tǒng)的各部分組成。包括傳感器，電源電路，信號放大， A/D 轉(zhuǎn)換，輸出顯示，超重報(bào)警，單片機(jī)最小系統(tǒng)。在硬件電路中詳細(xì)介紹了系統(tǒng)各部分電路，給出了儀器電路相關(guān)流程圖，電路圖。并利用 proteus仿真軟件進(jìn)行仿真。以及利用 LabVIEW 軟件設(shè)計(jì)該產(chǎn)品的虛擬模擬界面，深刻解讀該系統(tǒng)。該 系統(tǒng)主要由 51 單片機(jī)來控制，測量物體重量部分由雙孔懸臂梁力傳感器測量，經(jīng)過差動放大器為信號進(jìn)行放大，再利用 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入至單片機(jī)中，再通過 LCD 顯示重量。系統(tǒng)還設(shè)置了超重報(bào)警功能，保護(hù)儀器，防止超重對傳感器的破壞。因此該電子秤俱備了體積小、操作簡單、精度高，性價比高、功耗低、系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單、速度快等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞： 雙孔懸臂梁力傳感器， 51 單片機(jī)， A/D 轉(zhuǎn)換，電子秤 2 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................................ 2 目 錄 ............................................................................................................................................. 3 1 引言 .............................................................................................................................................. 4 課題的背景和意義 ....................................................................................................... 4 本論文主要工作 ........................................................................................................... 4 2 總體設(shè)計(jì)方案 ........................................................................................................................... 5 傳感器 ........................................................................................................................... 5 信號放大器 ................................................................................................................... 6 A/D 轉(zhuǎn)換 ....................................................................................................................... 7 單片機(jī)系統(tǒng) ................................................................................................................... 8 LCD 顯示 ...............................................................................................................9 超重報(bào)警 ................................................................................................................9 2. 5 電源部分 ......................................................................................................................10 3 傳感器選型 ..............................................................................................................................10 4 LabVIEW仿真 .........................................................................................................................13 5 總結(jié)與展望 ..............................................................................................................................14 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 14 附 錄 ........................................................................................................................................... 15 3 1 引言 課題的背景和意義 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，時代的進(jìn)步，人們對在生產(chǎn)和生活著對秤的要求越來越高，在有些方面需要量程比較大的秤，而在有些地方則需要量程小，精度高的秤。 目前，臺式電子秤在商業(yè)貿(mào)易中的使用已相當(dāng)普遍，但存在較大的局限性：體積大、成本高 、需要工頻交流電源供應(yīng)、攜帶不便、應(yīng)用場所受到制約。現(xiàn)有的便攜秤為桿秤或以彈簧壓縮、拉伸變形來實(shí)現(xiàn)計(jì)量的彈簧秤，居民用戶使用的是國家已經(jīng)明令淘汰的桿秤。 隨著時代的發(fā)展 ，人們 一直希望能夠有攜帶方便，精度高，功耗小的便攜式電子秤。 本論文主要工作 本文主要是向大家介紹一種新型的便攜式電子秤，該電子秤的量程 0~5kg，最小分辨率可達(dá)到 。該電子秤已經(jīng)足夠滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械氖褂?。本文詳?xì)介紹了該系統(tǒng)的各部分組成。包括傳感器，硬件電路，輸出顯示，超重報(bào)警。在硬件電路中詳細(xì)介紹了系統(tǒng)各部分電路，給出了儀 器電路相關(guān)流程圖，電路圖。并利用 proteus仿真軟件進(jìn)行仿真。以及利用 LabVIEW軟件設(shè)計(jì)該產(chǎn)品的虛擬模擬界面，深刻解讀該系統(tǒng)。 本系統(tǒng)主要由 AT89C51 單片機(jī)來控制，測量物體重量部分由雙孔懸臂梁力傳感器測量，經(jīng)過差動放大器為信號進(jìn)行放大，再利用A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入至單片機(jī)中，在通過 LCD 將重量顯示出來。系統(tǒng)還設(shè)置了超重警報(bào)功能，保護(hù)儀器，防止超重對傳感器的破壞。因此該電子秤俱備了體積小、操作簡單、精度高，性價比高、功耗低、系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單、速度快等優(yōu)點(diǎn)。 4 2 總體設(shè)計(jì)方案圖 1 系統(tǒng)原理框圖 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)如圖 1所示，它是由懸臂梁力傳感器模塊，放大電路模塊，A/D信號轉(zhuǎn)換器模塊， AT89C51單片機(jī)模塊，數(shù)據(jù)顯示模塊，超重報(bào)警模塊構(gòu)成。該電子秤還設(shè)有一個電源開關(guān)按鍵。 傳感器 由于本系統(tǒng)要求稱重在 0至 5kg范圍內(nèi)，且最小分辨率為 。因此傳感器部分主要是用雙孔懸臂梁力傳感器進(jìn)行測量重量如圖 1所示，它是一種高精度，性能優(yōu)良，適合小量程的稱重測力傳感器，采用彈性梁和應(yīng)變片作轉(zhuǎn)換元件。當(dāng)力作用在彈性元件（梁）上時，金屬與應(yīng)變片一起變形使應(yīng)變片的電阻變化。 圖 1雙孔懸臂梁力傳感器原理 圖 5 在傳感器的測量電路方面，本系統(tǒng)