【正文】 畢業(yè)設(shè)計論文 基于單片機(jī)的電子秤設(shè)計 系 別 : 機(jī)電工程系 專業(yè)名稱 : 自動化 學(xué) 號 : 26100101072 學(xué)生姓名 : 黃金榕 指導(dǎo)教師 : 劉保軍 指導(dǎo)單位 : 電子科技大學(xué)中山學(xué)院機(jī)電工程系 完成時間 : 2022 年 5 月 8 日 電子科技大學(xué)中山學(xué)院教務(wù)處制發(fā) I 基于單片機(jī)的電子秤設(shè)計 摘 要 電子秤是將檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息處理、數(shù)字技術(shù)等技術(shù)綜合一體的現(xiàn)代新型稱重儀器。它與我們?nèi)粘Ｉ罹o密結(jié)合成為一種方便、快捷、稱量 精確的工具，廣泛應(yīng)用于商業(yè)、工廠生廠、集貿(mào)市場、超市、大型商場、及零售業(yè)等公共場所的信息顯示和重量計算。 電子稱主要以單片機(jī)作為中心控制單元，通過稱重傳感器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，在配以鍵盤、顯示電路及強(qiáng)大軟件來組成。電子稱不但計量準(zhǔn)確、快速方便，更重要的自動稱重、數(shù)字顯示，對人們生活的影響越來越大，廣受歡迎。 本系統(tǒng)針對電子稱的自動稱重、數(shù)據(jù)處理等進(jìn)行了設(shè)計和制作。為了闡明用單片機(jī)是如何對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換、計算問題進(jìn)行了研究，討論了單片機(jī)控制系統(tǒng)中關(guān)鍵的計算問題。本文在給出智能電子稱硬件設(shè)計 的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了電子稱的軟件控制方法。單片機(jī)控制的電子稱結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，深受人們的喜愛，本文將對此進(jìn)行詳細(xì)討論。 關(guān)鍵詞：電子稱；單片機(jī)；稱重傳感器 II Electrnoic Scale Design Based on MCU Abstract Intelligent electronic scale is the detection and conversion technology, puter technology, information processing, digital technology, an integrated modern technology of new weighing equipment. It is closely integrated with our daily lives into a convenient, fast, precision weighing instrument, widely used in mercial, plant health plant, country markets, supermarkets, shopping malls, and retail and other public places, information display and weight. Intelligent Electronics said the key to SCM as the central control unit, through the weighing sensor analogdigital conversion unit, in the acpanied keyboard, display circuit and powerful software to ponent. Said not only accurate measurement of the electronic, fast and convenient, more importantly, automatic weighing, statistics show that by the majority of users. Intelligent Electronics said that as easy to carry, easy to use, the impact on people39。s lives more and more. This system is known for the electronic automatic weighing and data processing of research. To illustrate how to use the MCU is sampling data processing, data acquisition and conversion, putational problems studied. Discuss the key SCM system calculation. This paper presented the hardware design of intelligent electronics that, based on detailed analysis of the electronic control, said the software. As the structure of microprocessor controlled electronics that simple, low cost and very popular, this will be discussed in detail. Keywords: electronic scale。 MCU。 Load sensor III 目錄 1 緒 論 .................................................................... 1 稱重技術(shù)和衡器的發(fā)展 .................................................. 1 電子秤的組成 .......................................................... 2 ................................................... 2 ................................................... 2 ................................................... 2 ............................................................ 3 2 系統(tǒng)方案論證與選型 ........................................................ 5 ............................................................ 5 .......................................................... 7 ....................................................... 7 ....................................................... 8 3硬件設(shè)計 ................................................................. 10 總體規(guī)劃 ............................................................. 10 主控制器電路 ......................................................... 10 傳感器放大電路 ....................................................... 11 顯示電路 ............................................................. 11 4 軟件設(shè)計 ................................................................. 14 系統(tǒng)應(yīng)用程序組成 ..................................................... 14 主程序流程圖 ......................................................... 15 AD采樣程序塊 ......................................................... 15 液晶顯示程序塊 ....................................................... 16 稱重數(shù)據(jù)處理技術(shù) ..................................................... 21 5 總結(jié)與展望 ............................................................... 23 致 謝 ..................................................................... 25 參考文獻(xiàn) ................................................................... 26 附錄一 電路原理圖 .......................................................... 27 附錄二 系統(tǒng)實(shí)物圖 .......................................................... 28 1 1 緒 論 稱重技術(shù)和衡器的 發(fā)展 稱重技術(shù)自古以來就被人們所重視，作為一種計量手段，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、科研、交通、內(nèi)外貿(mào)易等各個領(lǐng)域，與人民的生活緊密相連。電子秤是電子衡器中的一種，衡器是國家法定計量器具，是國計民生、國防建設(shè)、科學(xué)研究、內(nèi)外貿(mào)易不可缺少的計量設(shè)備，衡器產(chǎn)品技術(shù)水平的高低，將直接影響各行各業(yè)的現(xiàn)代化水平和社會經(jīng)濟(jì)效益的提高。 電子秤的發(fā)展過程與其它事物一樣，也經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜，由粗糙到精密、由機(jī)械到機(jī)電結(jié)合再到全電子化、由單一功能到多功能的過程。特別是近 30 年以來，工藝流程中的現(xiàn)場稱重、配料定量稱重、以及產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān) 測等工作，都離不開能輸出電信號的電子衡器。這是由于電子衡器不僅能給出質(zhì)量或重量信號，而且也能作為總系統(tǒng)中的一個單元承擔(dān)著控制和檢驗(yàn)功能，從而推進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易交往的自動化和合理化。 近年來，電子秤已愈來愈多地參與到數(shù)據(jù)處理和過程控制中?，F(xiàn)代稱重技術(shù)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)已經(jīng)成為工藝技術(shù)、儲運(yùn)技術(shù)、預(yù)包裝技術(shù)、收貨業(yè)務(wù)及商業(yè)銷售領(lǐng)域中不可缺少的組成部分。隨著稱重傳感器各項(xiàng)性能的不斷突破，為電子秤的發(fā)展奠定了其礎(chǔ)，國外如美國、西歐等一些國家在 2 0 世紀(jì) 6 0 年代就出現(xiàn)了 0 .1%稱量準(zhǔn)確度的電子秤，并在 7 0 年代中期約對 75%的機(jī)械秤進(jìn)行了機(jī)電結(jié)合式的電子化改造。 稱重裝置不儀是提供重量數(shù)據(jù)的單體儀表，而且作為工業(yè)控制系統(tǒng)和商業(yè)管理系統(tǒng)的一個組成部分，推進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動化和管理的現(xiàn)代化，它起到了縮短作業(yè)時間、改善操作條件、降低能源和材料的消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及加強(qiáng)企業(yè)管理、改善經(jīng)營管理等多方面的作用。稱重裝置的應(yīng)用已遍及到圍民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 因此，稱重技術(shù)的研究和衡器工業(yè)的發(fā)展各國都非常重視。 50 年代中期電子技術(shù)的滲入推動了衡器制造業(yè)的發(fā)展。 60 年代初期出現(xiàn)機(jī)電結(jié)合式電了衡器以來，經(jīng)過 40 多年的不斷改進(jìn) 與完善，我國電子衡器從最初的機(jī)電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型?，F(xiàn)今電子衡器制造技術(shù)及應(yīng)用得到了新發(fā)展。電子稱重技術(shù)從靜態(tài)稱重向動態(tài)稱重發(fā)展：計量方法從模擬測量向數(shù)字測量發(fā)展；測量特點(diǎn)從單參數(shù)測量向多參數(shù)測量發(fā)展，特別是對快速稱重和動態(tài)稱重的研究與應(yīng)用。通過分析近年來電子衡器產(chǎn)品的發(fā)展情況及國內(nèi)外市場的需求，電子衡器總的發(fā)展趨勢是小型化、模塊化、集成化、智能化；其技術(shù)性能趨向是速率高、準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高；其功能趨向是稱重計量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其應(yīng)用性能趨向于綜合性 和組合性。電子秤是電了衡器中的一種，衡器是國家法定計量器具，是圍計民生、國防建設(shè)、科學(xué)研究、內(nèi)外貿(mào)易不可缺少的計量設(shè)備，衡器產(chǎn)品技術(shù)水平的高低，將直接影響各行各業(yè)的現(xiàn)代化水平和社會經(jīng)濟(jì)效益的提高。 2 電子秤的組成 電子秤的基本結(jié)構(gòu) 電子秤是利用物體的重力作用來確定物體質(zhì)量（重量）的測量儀器，也可用來確定與質(zhì)量相關(guān)的其它量大小、參數(shù)、或特性。不管根據(jù)什么原理制成的電了秤均由以下三部分組成： (1) 承重、傳力復(fù)位系統(tǒng) 它是被稱物體與轉(zhuǎn)換元件之間的機(jī)械、傳力復(fù)位系統(tǒng)，又稱電子秤的秤體，一 般包括接受被稱物體載荷的承載器、秤橋結(jié)構(gòu)、吊掛連接部件和限位減振機(jī)構(gòu)等。 (2) 稱重傳感器 即由非電量（質(zhì)量或重量）轉(zhuǎn)換成電量的轉(zhuǎn)換元件，它是把支承力變換成電的或其它形式的適合于計量求值的信號所用的一種輔助手段。 按照稱重傳感器的結(jié)構(gòu)型式不同，可以分直接位移傳感器（電容式、電感式、電位計式、振弦式、空腔諧振器式等）和應(yīng)變傳感器（電阻應(yīng)變式、盧表面諧振式）或是利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應(yīng)的傳感器。 對稱重傳感器的基本要求是：輸出電量與輸入重量保