【正文】 數(shù)是 自身的靈敏值大小、產(chǎn)生的總的誤差和漂移現(xiàn)象。期間可以人為的輸入物體單價，單片機(jī)主控制器可以確 定鍵盤輸入的單價值，并在內(nèi)部運(yùn)算得出出總的金額。其技術(shù)指標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)荷載稱重 、輸 入 單價 、 總 價格 計算 、顯示、 超過量程 報警 等功能。 儔楝庵 4．準(zhǔn)確度分級：國際法制計量組織按照分度值數(shù)不同分 I、 II、 III、 IV 等級，分別對應(yīng)不同準(zhǔn)確度的電子秤和分度值數(shù) n的范圍，如表 11 所示。 儔楝庵 2．分度值：量程被分成若干等份，每一份的值大小即為分度值。在處理的過程中， 單片機(jī)將 不斷循環(huán)掃描，根據(jù)鍵盤輸入開關(guān)狀態(tài)和內(nèi)部程序儲存 ,數(shù)字信息將會在單片機(jī)內(nèi)部 進(jìn)行判斷、分析，運(yùn)算生成的數(shù)據(jù)將被送到內(nèi)貯存器。但是產(chǎn)生的電壓信號是比較微弱的，必須通過放大，濾波等，輸出相對應(yīng)模擬信號。數(shù)字化電路，其主要環(huán)節(jié)主要有放大、運(yùn)算、轉(zhuǎn)化、寄存、驅(qū)動顯示等。 儔楝庵 2．壓力傳感器 儔楝庵 它是一種相當(dāng)于感官的的感受轉(zhuǎn)換裝置。 儔楝庵 電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 儔楝庵 3 儔楝庵 電子秤的組成 儔楝庵 電子秤的基本結(jié)構(gòu) 儔楝庵 秤的基本原理是在荷載的重力作用下來確定其質(zhì)量的裝置。稱重技術(shù)上的突破將帶領(lǐng)一個國家邁入世界先進(jìn)國家的行列。國內(nèi)的科研人員正加緊腳步趕超世界先進(jìn)水平。 儔楝庵 國內(nèi)的電子秤稱重技術(shù)現(xiàn)在已基本追趕到上世紀(jì)九十年代的腳步。 儔楝庵 國際范圍內(nèi)，發(fā)達(dá)國家電子稱重已經(jīng)到了很高水準(zhǔn)。特別是在過去的 30 幾年中，電子秤的發(fā)展進(jìn)入一個飛速發(fā)展的階段。 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 儔楝庵 電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 儔楝庵 2 儔楝庵 1 整體設(shè)計方案 儔楝庵 稱重技術(shù)和衡器的發(fā)展 儔楝庵 稱重技術(shù)自遠(yuǎn)古時代就作為一種計量方法，運(yùn)用在經(jīng) 濟(jì)、生活的各個領(lǐng)域，和人們生產(chǎn)生活緊密相連。 設(shè)計基于單片機(jī)設(shè)計的電子秤，目的是能夠設(shè)計稱重更加精確使用更加便捷的稱量衡器。儔楝庵 儔楝庵 目 錄 前 言 儔楝庵 ..................................... 1 1 整體設(shè)計方案 儔楝庵 ............................. 2 稱重技術(shù)和衡器的發(fā)展 儔楝庵 ....................... 2 電子秤的組成 儔楝庵 .............................. 3 電子秤的基本結(jié)構(gòu) 儔楝庵 ......................................................................... 3 電子秤的工作原理 儔楝庵 ......................................................................... 3 電子秤的計量性能 儔楝庵 ......................................................................... 3 電子秤的整體方案框圖 儔楝庵 ....................... 4 2 器件的選擇 儔楝庵 ............................... 6 傳感器的選擇 儔楝庵 .............................. 6 A/D 轉(zhuǎn)換器的選擇 儔楝庵 ........................... 8 CPU 的選擇方案 儔楝庵 ............................. 9 鍵盤的選擇 儔楝庵 ................................ 9 顯示器部分的選擇 儔楝庵 ......................... 10 3 硬件電路的設(shè)計 儔楝庵 .......................... 11 傳感器電路設(shè)計 儔楝庵 ........................... 11 傳感器的定義 儔楝庵 .............................................................................. 11 壓力傳感器 儔楝庵 ................................................................................. 12 放大和 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 儔楝庵 .................... 12 HX711 的介紹和引腳 儔楝庵 ................................................................... 12 A/D 電路的電路圖 儔楝庵 ........................................................................ 15 單片機(jī)控制電路 儔楝庵 ........................... 15 STC89C52RC 的介紹 儔楝庵 .................................................................... 16 單片機(jī)最小系統(tǒng) 儔楝庵 .......................................................................... 18 液晶屏顯示電路 儔楝庵 ........................... 19 矩陣鍵盤電路 儔楝庵 ............................. 20 儔楝庵 儔楝庵 聲光報警電路 儔楝庵 ............................. 20 電源電路 儔楝庵 ................................. 21 4 軟件電路的設(shè)計 儔楝庵 .......................... 22 系統(tǒng)的應(yīng)用軟件組成 儔楝庵 ........................ 22 系統(tǒng)的主程序設(shè)計 儔楝庵 ......................... 23 按鍵電路程序設(shè)計 儔楝庵 ......................... 24 顯示屏的顯示程序設(shè)計 儔楝庵 ...................... 24 5 安裝與調(diào)試 儔楝庵 .............................. 25 硬件的調(diào)試 儔楝庵 ............................... 25 軟件的調(diào)試 儔楝庵 ............................... 26 綜合調(diào)試 儔楝庵 ................................. 27 運(yùn)行和使用 儔楝庵 ............................... 27 總 結(jié) 儔楝庵 .................................... 31 參考文獻(xiàn) 儔楝庵 .................................. 32 附 錄 儔楝庵 .................................... 33 儔楝庵電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 儔楝庵 1 儔楝庵 前 言 儔楝庵 當(dāng)今物質(zhì)生活的不斷提高和科技的不斷迅猛發(fā)展，人們越來越注重使用一些更加簡單方便并能快速識別的稱量工具，來測量物品的重量。該設(shè)計 采用單片微控制器設(shè)計， 安全和可靠系數(shù)更高稱量更加準(zhǔn)確。衡器是作為一種國家規(guī)定的計量工具存在于社會生活中各個領(lǐng)域中的，它的制造水平高低，影響著整個國家的現(xiàn)代化和社會經(jīng)濟(jì)效益的提高。對過程稱重，材料定量和監(jiān)測的質(zhì)量等一系列環(huán)節(jié)，電子秤有著不可忽視重要作用。國外的電子稱產(chǎn)品的類別和構(gòu)造在不斷更新，功能的應(yīng)用范圍也在變的更廣。少數(shù)國產(chǎn)的設(shè)備性能已經(jīng)處于世界領(lǐng)先。 儔楝庵 現(xiàn)代社會中電子稱重設(shè)備在系統(tǒng)中的理數(shù)據(jù)、過程控制都必不可少。 儔楝庵 研究稱重設(shè)備的發(fā)展情況和市場的需要，稱重裝置的未來方向是向模塊智能方向發(fā)展的。電子秤的組成都是由幾個共通的構(gòu)件。能夠?qū)⒏惺艿降暮奢d變化成其他易于運(yùn)算傳輸?shù)男盘?，例如電信號等?儔楝庵 4．顯示和測試輸出的載荷裝置。模擬信號不便被程序系統(tǒng)所識別 ，所以要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字信號。當(dāng)需要顯示時貯存器中的數(shù)據(jù)將被重新讀出并傳遞到顯示器顯示，過程結(jié)束。用 e、 d 表示。 儔楝庵 表 11 準(zhǔn)確度級別與分度數(shù) 儔楝庵 標(biāo)志及等級 儔楝庵 電子秤分類 儔楝庵 分度數(shù)范圍 儔楝庵 特種準(zhǔn)確度 儔楝庵 基準(zhǔn)衡器 儔楝庵 n＞ 100000 儔楝庵 高準(zhǔn)確度 儔楝庵 精密衡器 儔楝庵 10000＜ n≤ 100000 儔楝庵 中準(zhǔn)確度 儔楝庵 商業(yè)衡器 儔楝庵 1000＜ n≤ 10000 儔楝庵 普通準(zhǔn)確度 儔楝庵 粗衡器 儔楝庵 100＜ n≤ 1000 儔楝庵 儔楝庵 電子秤的整體方案框圖 儔楝庵 設(shè)計整體的思路是：傳感器的力電效應(yīng)會產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號，荷載一般與產(chǎn)生的電壓成正比關(guān)系。稱量量程 0～ 10kg，精度可以達(dá)到 5g，電源可以使用交流 220V 通過變壓轉(zhuǎn)換為 5V。然后可以將的總價和重量單價等信息傳遞到顯示屏顯示出來，使信息能夠直觀方便的被人們所得到。 儔楝庵 1． 靈敏度 ：壓力 傳感器輸出電壓 載滿負(fù)荷運(yùn)行時 與激勵電壓的比值。在進(jìn)行壓力傳感器的選擇時，要尊重一些使用規(guī)范，選擇時要按照穩(wěn)定行、精度、壽命和安裝環(huán)境的要求進(jìn) 行全面的考慮。優(yōu)勢為小巧、輕便、簡單，適合 動態(tài)力學(xué)量測量，不適合頻率低 和 靜態(tài)量 測量 。 缺點是穩(wěn)定性差，靈敏但怕污損壽命短，環(huán)境要求苛刻，長距離傳輸困難。應(yīng)變傳感器測量原理圖如圖 21 所示。 儔楝庵 圖 22 為惠更斯 電橋， U 接直流電源 E。式（ ）是 平衡條件。有多種模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以供設(shè)計選擇：儔楝庵 1． 逐次比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器 儔楝庵 由一個比較器和 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。 儔楝庵 2． 并行比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器 儔楝庵 由多個比較器構(gòu)成僅作一次比較。需價格較高的大規(guī)模電路，僅僅適用于速速率要求特別高的領(lǐng)域。主要適用測量速率要求不高的精密領(lǐng)域，比如數(shù)字電壓表等。 儔楝庵 儔楝庵 CPU 的選擇方案 儔楝庵 該設(shè)計使用了單片微控制器作為系統(tǒng)的主控制器。選擇的 單片機(jī)必須 能夠保證能夠穩(wěn)定的獲得供應(yīng) 。 52 單片機(jī)是一個低電壓、高性能的單片微控制器，內(nèi)含 8k 閃存字節(jié)可反復(fù)擦寫的存儲單元，有 40 個引腳， 32 個外 部雙向輸入輸出端口， 16 位可編程定時計數(shù)器有三個，全雙工串行通信口，它擁有十分強(qiáng)大的功能來適應(yīng)各種工作場合。鍵盤由許多按鍵構(gòu)成，按鍵的多少根據(jù)系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能制定。矩陣式的鍵盤分行和列，行列線交叉點不直接連接的而是通過一個按鍵連接。設(shè)計中數(shù)據(jù)顯示屏的選擇有兩種：數(shù)碼管顯示的顯示屏和液晶構(gòu)成的顯示顯示屏。 儔楝庵 LCD 液態(tài)晶體顯示器是一種極低壓微功耗顯示器，構(gòu)造是液晶夾在兩片平行玻璃中。所以該設(shè)計選擇了 LCD 液晶顯示器。傳感器相當(dāng)于身體感官的延伸，不過傳感器要比人自身的感官更加靈敏。為了方便后級系統(tǒng)的處理，感受信號要經(jīng)過濾波等塑造性處理，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號這樣系統(tǒng)可以更好的識別?，F(xiàn)今傳感器已經(jīng)滲透到社會中的各個方面，可以毫不夸張地說幾乎每一個現(xiàn)代化項目都離不開各色傳感器。傳感器中的應(yīng)變片具有金屬應(yīng)變效應(yīng)，外力下形變也會帶動阻值發(fā)生變化。 芯片 內(nèi) 集成了穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時鐘振蕩器 和一定的電路 等 。 20mV 或 177。內(nèi)部的時鐘振蕩器不需要外接輔助器件。電源直接取用 ～ ，并與單片機(jī)微控芯片相連通。管腳功能如表 31 所示。 7 儔楝庵 nV/℃ 儔楝庵 輸入共模抑制比 儔楝庵 增益 =128， 15 管腳 0 儔楝庵 100 儔楝庵 dB 儔楝庵 電源干擾抑制比 儔楝庵 增益 =128， 15 管腳 0 儔楝庵 100 儔楝庵 dB 儔楝庵 外部時鐘或晶振頻率 儔楝庵 儔楝庵 30 儔楝庵 MHz 儔楝庵 電源電壓 儔楝庵 16 管腳 儔楝庵 ～ 儔楝庵 V 儔楝庵 3 管腳 儔楝庵 ～ 儔楝庵 儔楝庵 電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 儔楝庵 15 儔楝庵 A/D 電路的電路圖 儔楝庵 由于 HX711 自帶放大電路，所以只需要加入外部電路，就能完成放大和 A/D轉(zhuǎn)換的過程從而滿足系統(tǒng)的需求，電路圖如圖 35 所示。該設(shè)計選用的是 STC89C52 型的單片機(jī)，該單片機(jī)的實物圖如圖 36 所示。單片機(jī)具有體積小、控制功能強(qiáng)、 功耗微小 、 有較強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境能力、使用靈活方便等優(yōu)點。 儔楝庵 STC89C52 單片機(jī)特點： 儔楝 庵 ? 增強(qiáng)型 51 單片機(jī) ，可以任意選擇 6 周期或 12 周期，兼容 51