【導讀】在日常生活中，經(jīng)常需要測量物體的質(zhì)量，測量的準確性從而顯得很重要。秤、臺秤等存在不精確、速度慢、不能計價易作弊等問題，已逐步被電子產(chǎn)品替代。電子秤設(shè)計將運用單片機來完成，具有小型化、智能化、準確度高等特點。系統(tǒng)還具有超量程報警功能。顯示部分采用的是1602液晶顯示器，運用獨立式鍵盤實現(xiàn)。重量、單價的調(diào)整和切換顯示功能。軟件設(shè)計以C語言作為編程語言，采用模塊化編程思。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、功能齊全、精度高，具有一定的實用價值。

　　

【正文】 華東交通大學畢業(yè)設(shè)計 圖 44 源程序添加到工程 （ 3） 編寫程序并編譯 在源程序窗口中，輸入完整的程序代碼，然后單擊 File/Save保存程序 .先設(shè)置開發(fā)環(huán)境參數(shù)，單擊 “ Option選項，在“ Target”標簽中設(shè)置時鐘頻率為 ,在 Output標簽頁，選中“ Create HEX”項，其他的為默認，然后單擊“確定”按鈕。 圖 45 設(shè)置開發(fā)參數(shù) 單擊工具欄中編譯按鈕，編譯當前源程序，編譯結(jié)果會顯示在輸出窗口中，如果顯示“ 0 Error(s),0 Warning(s)就表示程序沒有問題了。如果存在錯誤或警告，就要仔細檢查程序，修改后在編譯，直到通過為止。 圖 46 編譯工具欄 胡娟：商用電子秤 的 設(shè)計 26 圖 47 編譯結(jié)果 調(diào)試過程 編譯后的結(jié)果會生成 HEX 格式的程序文件 該文件可以被載入并最終燒錄到芯片中。將安裝了芯片的實驗板通電后，就可以運行里面的程序 。 模塊化程序設(shè)計可以對各模塊進行相對獨立的編寫、調(diào)試，本設(shè)計在編寫各模塊過程都進行過調(diào)試，最后對各模塊的整合過程也進行調(diào)試。由于有實驗板的硬件協(xié)助；本設(shè)計采用在線編程的方式直接在硬件系統(tǒng)上觀察運行效果。 在對工程編譯和連接以后， μVision自帶的調(diào)試器有強大的仿真 CPU 可模擬程序的執(zhí)行，按 Ctrl+F5 或者使用 Debug菜單下的 Start/Stop Debug Session 即可進入調(diào) 試狀態(tài)。進入調(diào)試狀態(tài)后，可通過 Debug菜單下的 Go(F5)、 Step(F11)、 Stepover(F10)、 Stop Running(esc)等調(diào)試命令對程序進行調(diào)試。也可以通過如圖 46 所示的調(diào)試工具欄進行快捷操作，從左往右依次為復位、運行、停止運行、單步、過程單步、執(zhí)行完當前子程序、運行到當前行、下一狀態(tài)、打開跟蹤、觀察跟蹤、反匯編窗口、觀察窗口、代碼作用范圍分析、 1 ＃串行窗口、內(nèi)存窗口、性能分析、工具按鈕等命令。 圖 48 調(diào)試工具欄 調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法 首次嘗試 寫程序時，在 軟件設(shè)計過程中經(jīng)常遇到一些較低級的錯誤，這些錯誤都是在調(diào)試過程中被發(fā)現(xiàn)的。調(diào)試過程中遇到如下問題： （ 1）剛開始用 C 語言編寫代碼時，出現(xiàn)很多小錯誤。比如變量還沒定義就直接使用了；書寫不規(guī)范，不該用分號的地方用了，括號不配對等；沒有注意大小寫的區(qū)別。這些都是根據(jù)提示找到出錯的語句直接改正就好了。 （ 2）在定義各變量時，沒注意基本數(shù)據(jù)類型的取值范圍。 華東交通大學畢業(yè)設(shè)計 圖 49 dj函數(shù)類型定義錯誤 （ 3）在處理顯示單價子函數(shù)的時候，一開始就直接寫成 x+，希望按下 k6 鍵調(diào)整單價使之加 ，但是程序 只定義了單價的百 位、十位、和個位 ，根本沒定義小數(shù)點，這直接導致顯示亂碼或不顯示，經(jīng)過 反復查看程序，找出問題所在，將小數(shù)點定義進去并在指定位置顯示它，就可以實現(xiàn)單價調(diào)整了。 （ 4）在重量調(diào)整子程序中，設(shè)置了一個上限量程，在重量超過了上限時直接使用 beep()函數(shù)，但是這時并不報警，才發(fā)現(xiàn)還沒定義這個函數(shù)，接下來 在下面定義了報警函數(shù)，還是不行，原來必行在調(diào)用之前定義或是先聲明了才能在調(diào)用之后定義這個函數(shù)。 圖 410 單價調(diào)整函數(shù)沒說明 （ 5）寫程序時在 1602 液晶自定義了一個符號“ ”一開始并沒有定義數(shù)組變量來存放編碼值，而是將其直接編寫，但是怎么都顯示不出來，后來才發(fā)現(xiàn)這是個很明顯的錯誤，因為1602 液晶內(nèi)部的字符沒有這個，必須自己定義。 當然還有其他一些錯誤出現(xiàn)在編程的過程當中，有些錯誤還具有重復性，只有不斷調(diào)試找出問題關(guān)鍵改正，再調(diào)試，最后才會達到自己想要的結(jié)果。 調(diào)試結(jié)果 圖 411 初始界面顯示 圖 412 單價小數(shù)點的調(diào)整 胡娟：商用電子秤 的 設(shè)計 28 圖 412 單價調(diào)整結(jié)果顯示 圖 413 整體結(jié)果顯示 圖 414 重量清零顯示 本章小結(jié) 本章結(jié)合軟硬件對整個系統(tǒng)進行了整體調(diào)試。首先將編寫 的應(yīng)用程序在 Keil μVision3進行編譯，發(fā)現(xiàn)并改正了程序 錯誤，將編譯成功后生成的 HEX 文件寫入單片機，得出了完整的調(diào)試結(jié)果，結(jié)果表明設(shè)計方法正確，測量準確，實現(xiàn)了預期功能。 華東交通大學畢業(yè)設(shè)計 第 5 章 結(jié)論 本設(shè)計的研究課題為商用電子秤 的 設(shè)計，要求在學習并掌握單片機的工作原理、編程方法及系統(tǒng)設(shè)計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現(xiàn)功能。電子秤基本功能包括顯示和調(diào)節(jié)，需要單價、質(zhì)量、總價的正確顯示和單價大小調(diào)整功能。系統(tǒng)以 AT89S52 單片機為控制芯片，顯示模塊用 1602LCD 液 晶顯示器顯示實現(xiàn)，調(diào)節(jié)單價模塊和顯示切換模塊采用 4 個獨立按鍵的方式。設(shè)計以結(jié)構(gòu)性、可讀性、功能性強的 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，最終實現(xiàn)電子秤的基本功能。 作為單片機初學者， 通過這次實踐，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)計實踐能力，也培養(yǎng)了獨立設(shè)計能力。 鞏固了所學知識，掌握單片機工作原理，熟習硬件、軟件系統(tǒng)設(shè)計的過程，鍛 煉動手能力、查閱資料能力、綜合運用知識的能力，以及培養(yǎng)團隊合作的精神，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)知識的能力，對材料的不了解，缺乏對與專業(yè)相關(guān)知識的了解 ， 遇困難容易煩躁，沒耐心，實際動手能力差等。 事實上，作為一個單片機初學者應(yīng)該把數(shù)據(jù)傳輸、外部數(shù)據(jù)中斷、存儲器擴展等基本操作熟練掌握 等等。 此次設(shè)計中主要精力集中在軟件設(shè)計上，在硬件電路原理圖與印刷電路圖的研究還不夠熟練、透徹。因此今后應(yīng)該多找?guī)讉€例題稍作練習。 胡娟：商用電子秤 的 設(shè)計 30 致 謝 本設(shè)計是在我的 導師曾建軍老師的精心指導和悉心關(guān)懷下完成的，在我的學業(yè)和設(shè)計工作中無不傾注著導師辛勤的汗水和心血。導師的嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受啟迪。從尊敬的導師身上，我不僅學到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學到了做人的道理。在此我要向我的導師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 在我的設(shè)計（論文）撰寫過程中，曾老師也提出了寶貴的意見和建議，給了我莫大的幫助，在這里向他表示深深的感謝。 在多年的學習生活中，還得到了許多學院領(lǐng)導和老師的熱情關(guān)心和幫助。 最后，向所有關(guān)心和幫助過我的領(lǐng)導、老師、同學和朋友表示由衷 的謝意！ 衷心地感謝在百忙之中評閱我的設(shè)計（論文）和參加答辯的各位老師！ 華東交通大學畢業(yè)設(shè)計 參考文獻 [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．單片機的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計 [M]．北京：北京航空航天大學出版社， 2021． [3] 劉瑞新 .單片機原理及應(yīng)用教程 [M].機械工業(yè)出版社， ． [4] 王東峰等．單片機 C 語言應(yīng)用 100 例 [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2021． [5] 李平等．單片機入門與開發(fā) [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 2021． [6] 張毅剛等． MCS51 單片機應(yīng)用設(shè)計 [M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 1997． [7] 沙占友等 .智能傳感器系統(tǒng)設(shè)計與應(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 [J].儀表技術(shù) ,2021,(4)： 3639． [9] 江思敏等． Altium Designer(Protel)原理圖與 PCB 設(shè)計教程 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 2021． [10] 劉守義等．單片機技術(shù)基礎(chǔ) [M]．西安：西安電子科技大學出版社， 2021． [11] 陳海宴等． 51 單片機原理及應(yīng)用 [M]．北京：北京航空航天大學出版社， 2021． [12] TINSHARP． TC1602B01 Specification For Approval[EB/OL]． ， 2021． [13] Dallas Semiconductor Corp. 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The strain gauge pressure sensor principle and application Mechanical sensor sort is various, such as resistors strain gauge pressure sensor, semiconductor strain gauge pressure sensor, piezoresistive pressure sensor, inductive pressure sensor, capacitance pressure sensor, resonant pressure sensor and capacitive accelerometer, etc. But most widely used is piezoresistive pressure sensor, it has an extremely low price and high precision and good linear characteristics. Below we mainly introduce this kind of sensor. In the depression resistance type force sensor, we first meet resistance strain gauge the ponents. Resistance strain gauge is a kind of the tested pieces of strain is transformed into an electrical signal sensitive devices. It is piezoresistive strain sensor is one of the main part. Resistance strain gauge used most is a metal resistance strain gauge and semiconductor strain gauge two kinds. Metal resistance strain gauge and filamentous strain gauge and metal foils shape .the strain gauge two kinds. Usually will strain film through the special glue and agent close agglutinate in produce mechanical strain substrate, when matrix force, stress changes happened resistance strain piece also occur together, make the deformation resistance strain gauge change, thus make upon that the voltage across t