【正文】 畢業(yè)設計論文結(jié)構(gòu)較合理、格式較規(guī)范，根據(jù)該生所承擔畢業(yè)設計任務及完成情況，建議畢業(yè)設計成績?yōu)椤? ”。 總 體 評 價 （按優(yōu)、良、中、及格、不及格五擋評價） 優(yōu) 6 存在的問題與建議 抓緊電路及軟件的完善工作，并對所做工作逐步寫出畢業(yè)設計論文。 開始日期 完成日期 3 院長 （簽字） 年 月 日 西 安 電 子 科 技 大 學 畢業(yè)設計（論文）工作計劃 學生姓名 賀湘媚 學號 04115089 指導教師 李希文 職稱 高 工 學院 機電工程學院 專業(yè) 測控技術(shù)與儀器 題目名稱 重量檢測系統(tǒng)設計 電子秤的設計 一、畢業(yè)設計（論文）進度 起 止 時 間 工 作 內(nèi) 容 — 領會任務要求，查找、學習相關資料 — 設計測量方案，分析、論證測量效果 — 對系統(tǒng)方案的具體環(huán)節(jié)優(yōu)化及系統(tǒng)調(diào)試 — 畢業(yè)設計總結(jié)，撰寫論文，畢設答辯 4 二、主要參考書目（資料） 李希文 趙建等 編 . 傳感器與信號調(diào)理技術(shù) . 西 安電子科技 大學出版社 ,2020 胡建 主編 . 單片機原理及 接口技術(shù) .機械工業(yè)額出版社 楊振江 馮軍 編 . 單片機原理及實踐指導 .中國電力出版社 出版社 ,2020 三、主要儀器設備及材料 硬件： AT89S52， TLC2543 模數(shù)轉(zhuǎn)換， MTB 稱重傳感器 ,超重報警蜂鳴器 ,1602 液晶顯示器 軟件： proteus 四、教師的指導安排情況 （場地安排、指導方式等） 每周三下午 EⅡ — 213 指導和答疑。 完成 重量 參量到電壓量的轉(zhuǎn)換電路設計。 1 畢業(yè)設計 (論文 )誠信聲明書 本人聲明：本人所提交的畢業(yè)論文《 重量檢測系統(tǒng)設計 電子秤的設計 》是本人在指導教師指導下獨立研究、寫作的成果，論文中所引用他人的無論何種方式發(fā)布的文字、研究成果，均在論文中加以說明；有關教師、同學和其他工作人員對本文的寫作、修訂提出過并為我在論文中加以采納的意見、建議，均已在我的致謝詞中加以說明并深致謝意。 用 MCS51 單片機實現(xiàn)相關信號的采集和處理。 五、對計劃的說明 5 注：本計劃一式兩份，一份交學院，一份學生自己保存（計劃書雙面打印） 西安電子科技大 學畢業(yè)設計（論文）中期檢查表 學 院 機電工程學院 專 業(yè) 測控技術(shù)與儀器 學生姓名 賀湘媚 學 號 04115089 班 級 041151 導師姓名 李希文 職 稱 高 工 單 位 測控工程系 題目名稱 重量檢測系統(tǒng)設計 電子秤 檢 查 內(nèi) 容 檢 查 結(jié) 果 題目是否更換及更換原因 否 學生出勤情況 定期向老師匯報工作進展，表現(xiàn)良好。 學 院 審 核 （蓋章） 注：此表由指導教師填寫， 5 月 15 日前交學院辦公室，中期檢查成績將作為畢業(yè)設計總成績的一部分；此表裝訂入畢業(yè)設計（論文）中。 簽名 年 月 日 8 評閱人評語及成績評定意見 重量檢測 系統(tǒng)設計，采用 MTB 稱重 傳感器、 AT89C52 單片機為核心設計的 重量 測量系統(tǒng)，具有 重 量 轉(zhuǎn)換、顯示等功能，達到了畢業(yè)設計所下達的任務要求。本文介紹了其硬件組成，包括 質(zhì)量測量 電路， 質(zhì)量控制 電路 與顯示 和 傳感器 與 轉(zhuǎn)換器 串口 的放大電路 電路和 濾波 電路等。s principle of work and design method. The weight signal by the weight chip MTB gathering, and transmits by digital signal39。 電子秤是電子衡器中的一種， 低成本，高智能化，無疑給人們帶來越來越多的方便，是人類生活不可缺少的一部分，是人們了利益的保障，超市里，商場里，隨處可見，它能很精確地稱出商品重量，商家效益提高。電子秤，越來越受人們親睞。 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）和應變傳感器（電阻應變式、盧表面諧振式）或是利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應的傳感器。 CPU根據(jù)鍵盤命令和各種功能開關的狀態(tài)進行必要的判斷、分析、由儀表的軟件來控制各種運算以及程序?qū)⑦@種結(jié)果輸出到顯示器 ，直至顯示這種結(jié)果 。 (2) 分度值：一臺電子秤所能顯示的最小刻度 ， 電子秤的測量范圍被分成若 目錄 3 干等份，每份值即為分度值。 d (4) 精密度： 分度值 與 量程 的比值。硬件軟件緊密配合，才能提高系統(tǒng)性能。 （ 3）完成了電子秤的電路設計、智能功能設計和工程設計，可望在短期內(nèi)形成電子秤產(chǎn)品。 按照設計要求，系統(tǒng)可分為三大模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，控制器模塊，顯示模塊。電子秤智能儀器的硬件設計以輕巧、簡單、低功耗、低成本為原則，盡量采用集成化芯片，減小電路規(guī)模。 總體設計方案 設計系統(tǒng)，針對各個模塊實現(xiàn)的功能有以下幾種設計方案： 方案一： 壓 力 傳 感器信 號 濾 波 放大 處 理A / D 轉(zhuǎn) 換 器 單 片 機 L E D 顯 示 闕 值 報 警 圖 方案一中，現(xiàn)在單片機技術(shù)較為成熟，功能也很強大，前端信號的處理，加上 A/D 轉(zhuǎn)換，放大過濾等措施，可以提高精度，此方案不但滿足設計要求，而且簡便易行。通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 稱重傳感器 （ 1）定義 ：它是一種力傳感器，通過把被測量（質(zhì)量）轉(zhuǎn)化為另外一種被測量（電量）來測量質(zhì)量的力傳感器。 （ 2）組成：稱重傳感器一般由敏感元件、變換元件、測量元件等幾部分組成，有時加輔助電源。 ④ 輔助電源：為傳感器的電信號輸出提供能量。 稱重器選擇方案論證 在電子秤中，傳感器是最關鍵的部件， 其性能的好壞直接決定了電子秤的性能。 方案一：電容式傳感器 被測的機械量，如 位移 、壓力等轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。 (3)結(jié)構(gòu)簡單，適應性強等很多優(yōu)勢，但是 1)輸出阻抗高，電容器電容量一般很小，故 Xc=1/ω C很大，為高阻原件，又因 P= C2^0 ?? ,C 很小， p也很小，負載能力差，易受外界干擾 2)寄生電容影響大。物料的重量通過電子秤的秤體或料斗作用于應變式稱重傳感器，傳感器的彈性體在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在它表面的電阻應變片也隨同產(chǎn)生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減小）。當忽略電源的內(nèi)阻時，由分壓原理有： u0 = uBD = uAB uAD 目錄 9 ? ?? ?? ?)()()()( )()( 22 RRRRRRRR ERRRRuo ?????????? ??????ERR??? =E( 43 421 1 RR RRR R ??? ) =)43)(21(4231RRRRRRRRE???? （ ） 當滿足條件 R1R3=R2R4 時，即 3421 RRRR ? () ou =0，即電橋平衡。 （ 2）分辨力和靈敏度高，精度較高。我們選擇的是電阻應變片應變片式稱重傳感器，量程為 100Kg，精度為 % ，滿足本系統(tǒng)的精度要求。在實際工作中，要求稱重傳感器的有效量程在 20%～ 80%之間．線性好，精度高。 綜合考慮，本設計采用 MTB 稱重傳感器，其最大量程為 由彎曲梁結(jié)構(gòu)及金屬箔式應變計構(gòu)成，具有過載保護裝置。 目錄 11 放大電路 放大電路部 分和濾波電路 由稱重傳感器的稱量原理可知，電阻應變片組成的傳感器是把機械應變轉(zhuǎn)換成△ R/R，而應變電阻的變化一般都很微小，例如傳感器的應變片電阻值 120Ω ，靈敏系數(shù) K=2，彈性體存額定載荷作用下產(chǎn)生的應變?yōu)?l000￡，應變電阻相對變化量為： △ R/R=K179。這樣小的電阻變化既難以直接精確測量，又不便直接處理。 因此：對放大器的要求： （ 1）輸入阻抗應遠大于信號源內(nèi)阻 （ 2）抗共模電壓干擾能力強 （ 3）在預定的頻帶寬度內(nèi)有穩(wěn)定準確的增益，良好的線性，輸入漂移和噪聲應（ 4）足夠小以保證要求的信噪比。輸出級為反相放大器，所以輸出電阻不是很大，較符合要求。 AD620 放大器特別適宜于較高 電阻值 , 較低電源電壓的壓力傳感器電路設計。放大器是把電源電壓放大，本文把電源電壓放大為 5V，從而供給電路使用。 AD620 為三運放集成的儀表放大器結(jié)構(gòu) , 為保護增益控制的高精度 , 其輸入端的三極管提供簡單的差分雙極輸入 , 并采用β工藝獲得更低的輸入偏置電流 , 通過輸入級內(nèi)部運放的反饋 , 保持輸入三極管的 集電極 電流恒定 , 并使輸入電壓加到外部增益控制電阻 RG 上。 P4與 P7 腳接177。 C；工作溫度最高 :85176。因此， RgVVI inin ????G 式（ ） 設圖中 R1=R2=R,則 A1,A2 兩輸出端的電壓差 12U 為 )21)(()2112giningGRRVVRRRIU????????（ 式（ ） 將式（ ）代入 （ ）得 ))(21( ng120 ?? ?????? ini VVRRUV 放大器的增益 VA 為 )21()( in0ginVRRVVUA?????? 可見，只調(diào)整一個電阻 Rg,就能容易的調(diào)整放大器的增益。本文設計的濾波電路由電容完成，簡便易行。有源濾波電路不適用大電流電路，僅適合做信號處理。于 是傳遞函數(shù) : 目錄 16 ? ? ? ? ? ?SiSOSU UUA ? sRC?? 11 傳遞函數(shù)中分母 s 的最高指數(shù)稱為濾波器的階段數(shù)。初期的單片 AD轉(zhuǎn)換器大多采用積分型，現(xiàn)在逐次比較型已逐步成為主流。 A/D 轉(zhuǎn)換器的選用 A/D 轉(zhuǎn)換器選用原則：（ 1） A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)；（ 2） A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率；（ 3）是否加采樣 /保持器；（ 4） A/D 轉(zhuǎn)換器的有關量程的引腳；（ 5）啟動轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換結(jié)束；（ 6）晶閘管現(xiàn)象 考慮到本系統(tǒng)中對物體重量的測量和使用的場合，精度要求不是很苛刻，轉(zhuǎn)換速率要求也不高，根據(jù)系統(tǒng)的精度要求以及綜合的分析， 由上面對傳感器量程和精度的分析可知： A/D 轉(zhuǎn)換誤差應該在 以 下 12 位 A/D 精度： 100Kg/4096= 本設計采用了 12位逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器 TCL2543。按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。 最后綜合了多方面因素的考慮采用了方案二，選擇 LCD1602 顯示器作為系統(tǒng)的顯示界面