【正文】 ............194 軟件設計 ....................................................................................................................................................21 軟件編譯環(huán)境 ............................................................................................................................21 主程序流程圖 ............................................................................................................................21 按鍵模塊流程圖 .......................................................................................................................22 顯示模塊流程圖 .......................................................................................................................235 實物的焊接與調試 ...............................................................................................................................24 實物的焊接 .................................................................................................................................24 PCB 板制作............................................................................................................................24 實物焊接 ...............................................................................................................................25 實物的調試 .................................................................................................................................26 實物效果圖 .................................................................................................................................276 結束語 .........................................................................................................................................................28致謝 .......................................................................................................................................................................29參考文獻 ............................................................................................................................................................30附錄 .......................................................................................................................................................................31附錄 I 原理圖 .....................................................................................................................................31附錄 II 主程序 ...................................................................................................................................32數(shù)字電子秤的設計與實現(xiàn)摘 要 單片機作為計算機發(fā)展的重要分支，信息處理速度不僅快而且處理能力特別強，是現(xiàn)代絕大多數(shù)電子產品最重要的核心部分。在日常生活中，到處必須用到稱，尤其是現(xiàn)代超市和一些其他交易市場上，稱是必不可少的測重工具。輸出的電壓信號通常會很小，需要相應的放大電路進行準確的線性放大。這就使得秤體與稱重傳感器合二為一。對某些商用電子計價秤來說，只單單具備稱重、計價、顯示、打印這些功能還是遠遠不夠的，現(xiàn)代商業(yè)系統(tǒng)還要求它能提供各種銷售信息，把稱重與管理自動化緊密結合在一起，使稱重、計價、進庫、銷售管理一體化，實現(xiàn)管理自動化。 設計要求 （1）基本要求設計并制作一款基于單片機的數(shù)字電子秤。數(shù)據(jù)采集 AD 轉換 單片機處理 LED 顯示圖 21 數(shù)碼管顯示方案簡圖 此方案利用數(shù)碼管顯示物體重量，簡單可行，可以采用內部帶有模數(shù)轉換功能的單片機。在顯示重量時，如果數(shù)碼管沒有足夠的位數(shù)，對大部分字符不能很好的顯示，不僅稱量物體重量的精度必受到限制，而且動態(tài)掃描時處理不好易出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。 電子秤的主要組成 通過以下部分的介紹，可以對電子秤的主要模塊以及工作原理有一個大概的了解。當然由于專用芯片的技術性和專一性強，本設計不考慮用電子秤的專用芯片。此信號由放大電路進行放大、經濾波后再由模/數(shù)(A/D )器進行轉換，數(shù)字信號再送到微處器的 CPU 處理，CPU 不斷掃描鍵盤和各功能開關，根據(jù)鍵盤輸入內容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。表 21 不同準確度的電子秤和分數(shù)度標志及等級 電子秤分類 分度數(shù)范圍特種準確度 基準衡器 n 100000高準確度 精密衡器 10000 n≤100000中準確度 商業(yè)衡器 1000 n≤10000普通準確度 粗衡器 100n≤10003 元件選擇及硬件電路的設計 以下主要介紹內容是電子秤的元件以及硬件電路模塊。其工作原理是基于某些材料受力后在其相應的特定表面產生電荷的壓電效應。電阻應變片把機械應變信號轉換為△R/R后，由于應變量及相應電阻變化一般都很微小，難以直接精確測量，且不便處理。降低了電子秤的整機成本，提高了整機的性能和可靠性。芯片內提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內的 A/D 轉換器提供電源，系統(tǒng)板上無需另外的模擬電源。因此，用 LCD1602 能很好的滿足設計要求。但單片機本身是不能自動復位的，必須配合相應的外部復位電路才能實現(xiàn)。單片機的時序就是 CPU 在執(zhí)行指令時所需控制信號的時間順序。圖 36 顯示電路圖P1 的引腳 1 和引腳 2 為液晶 1602 地和電源引腳。超重報警指示電路如圖 37 所示。圖 38 按鍵輸入電路圖在這種行列式無編碼鍵盤中，對按鍵的識別由軟件完成，通常有兩種方法：一是速度較快的線反轉法；二是傳統(tǒng)的行掃描法。反之，若所有列線電位均為高電平，則表示矩陣鍵盤中沒有按鍵被按下。圖 39 HX711 轉換電路圖 如果將管腳 XI 接地，HX711 將自動選擇使用內部時鐘振蕩器，并自動關閉外部時鐘輸入和晶振的相關電路。外部時鐘輸入信號的幅值可低至 150mV。 硬件電路圖與 PCB 板線路的繪制本部分內容主要對用到的軟件以及原理圖、PCB 圖繪制的過程進行了詳細的介紹。和匯編相比，C 語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。程序采用模塊化的結構，這樣程序結構清楚，易編程和易讀性好，也便于調試和修改。 顯示模塊流程圖 顯示子程序主要是來判斷是否需要顯示，以及如何去顯示，也是十分重要的程序之一。下一步工作就是進行實物制作了，而實物制作的第一步就是對電路進行排版布線；雖然 Protel99SE 軟件有自動布局布線的功能，但是，我還是選擇了手動布線。不過在剛轉印好的時候，首先應檢查是否轉印完整，若有斷線、走線空心的問題，必須用油墨筆將斷線補起來，空心的走線填完整。在焊接過程中，沒焊接完一項，則用筆將相應選項劃掉，這樣便于后續(xù)焊接操作。 （4）進行集成電路芯片的焊接之前需保證芯片放置方向的正確無誤。有源晶振一般有四個引腳，需注意每個引腳定義，避免焊接錯誤。這是理論指導實踐最重要的一步，調試工作需要耐心與恒心，所以在調試過程中必須保持冷靜的頭腦，較強的電路分析能力。 實物效果圖經過導師的細心指導和自己不懈的努力，實物最終得以調試成功，最終完成的實物效果圖如圖 51 所示。在本設計的設計中，我熟練掌握了單片機硬件設計和接口技術，同時對稱重傳感器的原理及應用有了一定的了解，掌握了各種控制電路及其相關元器件的使用。這次設計得以順利完成，首先我想感謝我的指導老師王老師。 //AD 采樣值long AD_DAT。 //數(shù)字鍵按下標志uchar check_flag=0。j)。}if(BP_DAT1Peel_ad)BP_DAT=BP_DAT1Peel_ad。 dat_tab[1]=Price_dat%10。 }break。 dat_tab[1]=Price_dat%10。 }break。 dat_tab[1]=Price_dat%10。 }break。 dat_tab[1]=Price_dat%10。 Price_dat=dat_tab[2]*100+dat_tab[1]*10+dat_tab[0]。 dat_tab[1]=Price_dat%10。 Price_dat=dat_tab[2]*100+dat_tab[1]*10+dat_tab[0]。 dat_tab[1]=Price_dat%10。 Price_dat=dat_tab[2]*100+dat_tab[1]*10+dat_tab[0]。BP_DAT=(0BP_DAT)。uint dat。extern uchar key_num。long BP_DAT1=0。另外，在指導的過程中，對于我們出現(xiàn)的錯誤及時指正，并對所做出的成果給予認可和鼓勵。畢業(yè)設計終于結束了，這意味著我的大學生涯中最后一項任務也完成了，在此畢業(yè)設計過程中，鞏固了我在大學學過的知識，尤其是單片機和 C 語言編程方面的知識，同時通過這次畢業(yè)設計提高了單片機編程的能力，尤其是獲得的軟件調試經驗，同時了解到了其它相關領域的知識，對今后的工作學習有著極大的幫助。本設計采用 AT89S52 單片機計的電子計重秤，無論是計量精度，還是穩(wěn)定性都滿足電子秤的要求，它具有較好的標定校準方法，性能穩(wěn)定，操作簡單，價格低廉。在軟硬件結合調試的過程中所遇到的問題： （1）電子電路的設計中對各種影響因素的考慮不夠完全，比如在對過電壓情況的處理中未作防范措施。將元器件放置固定完畢后，一般在背面通過烙鐵將焊錫融化后由焊盤融入正面。焊接時應先固定芯片一個引腳，對元器件的位置進行微調后固定芯片對角引腳，使元器件被準確連接位置上后進行焊接。焊接所需設備準備齊全后，應保證烙鐵頭的干凈整潔。如果有條件，可以將腐蝕液加熱，再放入電路板，這樣能夠有效的提高腐蝕的速度。PCB 板制作遇到以下幾個方面： （1）電路原理圖的布局在器件布局的過程中應注意以下幾點： ① 一個模塊及其附屬的一些分離元器件應盡量放到一起； ② 不同的電路模塊盡量劃分清晰，使得在調試過程中多電路的檢查能夠一目了然； ③ 較容易發(fā)熱的元器件盡量放到電路的邊緣，有利于散熱。下 下下 下 下 下 下 下 下下 下 下 下下 下 下 下 下 下下 下 下 下下 下 下 下 下 下下 下Y圖 43 顯示模塊流程圖電源通電后，液晶顯示器頁面處于初始化狀態(tài)，若有按鍵按下，顯示按鍵的功能，要么按下的是數(shù)字鍵更改單價，要么按下的是清零鍵使被秤物體