【文章內(nèi)容簡介】 可選擇 10Hz 或 80Hz 的 輸出數(shù)據(jù)速率 ? 同步抑制 50Hz 和 60Hz 的電源干擾 ? 耗電量（含穩(wěn)壓電源電路）：典型工作電流： , 斷電電流： 1181。A ? 工作電壓范圍： ~ ? 工作溫度范圍： 40 ~ +85℃ ? 16 管腳的 SOP16 封裝 圖 7 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) stm32 的介紹 STM32F107 是意法半導(dǎo)體推出全新 STM32 互連型（ Connectivity）系列微控制器中的一款性能較強(qiáng)產(chǎn)品，此 芯片集成了各種高性能工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，且 STM32不同型號(hào)產(chǎn)品在引腳和軟件上具有完美的兼容性，可以輕松適應(yīng)更多的應(yīng)用。 新 STM32 的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)包括 10 個(gè)定時(shí)器、兩個(gè) 12 位 1Msample/s AD(模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ) (快速交替模式下 2M sample/s)、兩個(gè) 12 位 DA(數(shù)模轉(zhuǎn)換器 )、兩個(gè) I2C 接 9 口、五個(gè) USART 接口和三個(gè) SPI 端口和高質(zhì)量數(shù)字音頻接口 IIS，另外STM32F107 擁有全速 USB（ OTG）接口，兩路 接口，以及以太網(wǎng) 10/100 MAC 模塊。此芯片可以滿足工業(yè)、醫(yī)療、樓宇自動(dòng) 化、家庭音響和家電市場多種產(chǎn)品需求。 主程序設(shè)計(jì) 電子秤的最基本功能為稱重功能，程序設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)必須是保證稱重的準(zhǔn)確性。但是由于沒有用壓力傳感器無法測(cè)出物體實(shí)重，因此在本設(shè)計(jì)中設(shè)定了一個(gè)重量初始值，再通過按鍵調(diào)整它的大小，并設(shè)定了一個(gè)上限值當(dāng)重量到達(dá)上限值時(shí)蜂鳴器就會(huì)發(fā)出響聲。通過 k5按鍵可以實(shí)現(xiàn)其加減 的功能，同樣單價(jià)也是這樣調(diào)整的。通過切換鍵 k8 可以使顯示結(jié)果在單價(jià)、重量、總價(jià)錢之間切換，切換鍵的使用減少了按鍵的使用，節(jié)省了資源。顯示模塊采用的是 12864LCD液晶顯示器，這種顯示器自 帶字符發(fā)生器，因此可直接寫要顯示的字符如“ dj”、“ zl”、“ jq”，或者寫它們的 ASCII 值都會(huì)有正確的顯示，大大的簡化了程序的編寫。在編程時(shí)，只需把字符（數(shù)據(jù)）寫進(jìn) 12864 液晶，在指定的位置將結(jié)果顯示出來即可，再通過按鍵實(shí)現(xiàn)調(diào)整切換等功能。 如下圖 所示： 10 開始 系統(tǒng)初始化 while 大循環(huán) 采集傳感器數(shù)據(jù) 量程判斷 蜂鳴器報(bào)警 按鍵值 LCD 顯示 11 按鍵處理程序 在 stm32F107 系統(tǒng)中，鍵盤按連接形式可分為獨(dú)立連接鍵盤、矩陣式鍵盤和薄膜開關(guān)。本設(shè)計(jì)中用的是獨(dú)立連 接式鍵盤。當(dāng)鍵沒有按下時(shí)，所有的數(shù)據(jù)輸入線都為高電平；當(dāng)有一按鍵被按下時(shí)，與之相連的數(shù)據(jù)輸入線將變?yōu)榈碗娖?；通過相應(yīng)指令，可以判斷是否有按鍵按下。按鍵要正確發(fā)揮作用必須消除抖動(dòng)。所謂抖動(dòng)，是一種由于按鍵是機(jī)械式的彈性開關(guān)，通常在按鍵按下和抬起的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)多次閉合或者斷開的現(xiàn)象，如圖 33 所示。通常抖動(dòng)時(shí)間為 5ms~10ms，穩(wěn)定閉合區(qū)的時(shí)間由按鍵動(dòng)作決定， CPU 往往會(huì)在閉合抖動(dòng)時(shí)檢測(cè)到多次電平的變化。消除硬件抖動(dòng)有硬件和軟件兩種方式。硬件消抖方法是在按鍵輸入通道上添加去抖動(dòng)電路，從根本上避免電壓抖動(dòng)的產(chǎn)生。 軟件消抖方法則采用延遲5~10ms 時(shí)間，待電壓穩(wěn)定后，再進(jìn)行狀態(tài)輸入。在本設(shè)計(jì)中用延時(shí)的方法就足夠了。 圖 8 按鍵時(shí)波 形 當(dāng)抖動(dòng)的問題消除以后，還必須判斷按鍵者是否將按鍵釋放。通常按鍵的穩(wěn)定閉合區(qū)的時(shí)間最少也有上百毫秒，是抖動(dòng)時(shí)間的數(shù)十倍，如果按鍵者持續(xù)按下按鍵不松手，那么按鍵一直處于閉合狀態(tài)。這種狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致 CPU 誤以為按鍵被按多次，為了避免這種錯(cuò)誤，程序需要判斷按鍵被松開，這樣才是一個(gè)完整的按鍵動(dòng)作。用等待查詢的方法就可以判斷了。 12864 液晶簡介 12 液晶顯示模塊是 128 64 點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置 8192 個(gè)中文漢字（ 16X16 點(diǎn)陣）、 128 個(gè)字符（ 8X16 點(diǎn)陣）及 64X256點(diǎn)陣顯示 RAM（ GDRAM）?？膳c CPU 直接接口，提供兩種界面來連接微處理機(jī)：8位并行及串行兩種連接方式。具有多種功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、睡眠模式等 。 壓力傳感器介紹 將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的傳感器。通常把壓力測(cè)量儀表中的電測(cè)式儀表稱為壓力傳感器。壓力傳感器一般由彈性敏感元件和位移敏感元件（或應(yīng)變計(jì)）組成。彈性敏感元件的作用是使被測(cè)壓力作用于某個(gè)面積上并轉(zhuǎn)換為位移或應(yīng)變，然后由位移敏感元件（見位移傳感器）或應(yīng)變計(jì)（見電阻應(yīng)變計(jì)、半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)）轉(zhuǎn)換為與壓力成一定關(guān)系的電信號(hào)。有時(shí)把這兩種 元件的功能集于一體，如壓阻式傳感器中的固態(tài)壓力傳感器。壓力是生產(chǎn)過程和航天、航空、國防工業(yè)中的重要過程參數(shù)，不僅需要對(duì)它進(jìn)行快速動(dòng)態(tài)測(cè)量，而且還要將測(cè)量結(jié)果作數(shù)字化顯示和記錄。 13 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)的研究課題為智能電子秤的設(shè)計(jì)，要求在學(xué)習(xí)并掌握單片機(jī)的工作原理、編程方法及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提下分析電子秤的工作原理、基本功能，最后編寫軟件程序連接硬件電路來實(shí)現(xiàn)功能。電子秤基本功能包括顯示和調(diào)節(jié)，需要單價(jià)、質(zhì)量、總價(jià)的正確顯示和單價(jià)大小調(diào)整功能。系統(tǒng)以 stm32 單片機(jī) 為控制芯片，顯示模塊用12864LCD 液晶顯示器顯示實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)單價(jià)模塊和顯示切換模塊采用13 個(gè)獨(dú)立按鍵的方式。設(shè)計(jì)以結(jié)構(gòu)性、可讀性、功能性強(qiáng)的 C 語言作為編程語言，在 Keil uVision 開發(fā)環(huán)境下編寫應(yīng)用程序，采用模塊化編程思想，結(jié)合硬件電路作整體調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)電子秤的基本功能。作為單片機(jī)初學(xué)者，通過這次實(shí)踐，了解了電子秤的用途及工作原理，熟悉了用 KEIL 編程、 ISP 下載總線驗(yàn)證程序編寫是否正確的步驟、 PROTEL 軟件的使用等，不僅鍛煉了工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，也培養(yǎng)了獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。鞏固了所學(xué)知識(shí)，掌握單片機(jī)工 作原理，熟習(xí)硬件、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程，鍛煉動(dòng)手能力、查閱資料能力、綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，以及培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作的精神，為今后工作打下了一定的基礎(chǔ)。 但是此次畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處，比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解，缺乏對(duì)與專業(yè)相關(guān)知識(shí)的了解，遇困難容易煩躁，沒耐心實(shí)際動(dòng)手能力差等。 14 參考文獻(xiàn) [1] 趙茂泰 .智能儀器原理及應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè)出版社 .． [2] 馬忠梅等． stm32F107 的 C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [M]．北京：北 京航空航天大學(xué)出版社，2020． [3] 劉瑞新 .stm32F107 原理及應(yīng)用教程 [M].機(jī)械工業(yè)出版社， ． [4] 王東峰等． stm32F107C 語言應(yīng)用 100例 [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2020． [5] 李平等． stm32F107入門與開發(fā) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [6] 張毅剛等． MCS51stm32F107應(yīng)用設(shè)計(jì) [M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1997． [7] 沙占友等 .智能傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè) 出版社， ． [8] 王偉，劉曉平 .高精度數(shù)字電壓表方案設(shè)計(jì) [J].儀表技術(shù) ,2020,(4)： 3639． [9] 江思敏等． Altium Designer(Protel)原理圖與 PCB設(shè)計(jì)教程 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [10] 劉守義等． stm32F107 技術(shù)基礎(chǔ) [M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2020． [11] 陳海宴等． 51stm32F107 原理及應(yīng)用 [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020． [12] TINSHARP． TC1602B01 Specification For Approval[EB/OL]． ，2020． [13] Dallas Semiconductor Corp. Programmable Resolution 1Wire Digital Thermometer [EB/OL]. , 2020． [14] Atmel Corporation. AT24C02A/04A/08A/16A[EB/OL]. , 2020． [15] Lance Hammond, Basem , Kunle Olukotun. A SingleChip Multiprocessor[J]. Stanford University, 1997． [16] 鐘富昭等． 8051stm32F107典型模塊設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M]．北京：人民郵電出版社， 2020． 15 致 謝 非常感謝王煥友老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段 畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給我的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，他都給 了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。為了指導(dǎo)我的畢業(yè)論文，他花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力，這種無私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向他表示我誠摯的謝意。同時(shí)，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下 ! 通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《 基于 stm32F107 的智能電子秤的設(shè)計(jì) 》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué) 階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)也是分不開的。再次表示十分感謝。 16 附錄 源代碼 主程序 include include include include char weight[10]。 unsigned int index=0,x_flag=0,x_i=0。 float price=0。 unsigned int key_in_value[10]。 char send_message[10]。 float temp=0。 int wht=0。 extern unsigned long HX711_Read(void)。 extern void int_to_str(int n,unsigned char ch[])。 void Dout_IO_configuration(int flag) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure。 if(flag ==1) { = HX711_DOUT。 = GPIO_Mode_IN_FLOATING。 = GPIO_Speed_50MHz。 GPIO_Init(GPIOA, amp。GPIO_InitStructure)。 }