【正文】
片機(jī)初始化程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的軟件編譯環(huán)境為Keil uVision4,這種編譯環(huán)境支持C語言編程。第15腳:背光源正極。第6腳:E端為使能端,當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時,液晶模塊執(zhí)行命令。第5腳:R/W為讀寫信號線,高電平時進(jìn)行讀操作,低電平時進(jìn)行寫操作。第3腳:VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端,接正電源時對比度最弱,接地時對比度最高,對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”,使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。 1602顯示電路 LCD1602主要技術(shù)參數(shù)及其時序圖顯示容量:162個字符芯片工作電壓:—工作電流:()模塊最佳工作電壓:字符尺寸:(WH)mm: 1602引腳接口說明表編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極第1腳:VSS為地電源。1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行,每行16個字符液晶模塊(顯示字符和數(shù)字)。 LCD1602液晶顯示模塊 LCD1602介紹1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等點(diǎn)陣型液晶模塊它有若干個5*7或者5*11等點(diǎn)陣字符位組成,每個點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個字符。 重量標(biāo)定曲線圖 對比表實(shí)際重量(kg)02310203040506070顯示值(kg)01310203040506070實(shí)際重量(kg)8090100110120130140160180200顯示值(kg)809099109120129138158178197由標(biāo)定的曲線圖可以看出,YZC1B稱重傳感器在3kg以內(nèi)稱重值不穩(wěn)定,在3kg150kg內(nèi)測量出的稱重值與實(shí)際值基本上相同。所以程序中AD轉(zhuǎn)換公式為:Weight=(unsigned int)(float)Weight/215 HX711內(nèi)部方框圖現(xiàn)附錄HX711接口電路圖如下[7]: HX711接口電路圖 稱重傳感器重量標(biāo)定為了檢驗(yàn)稱重傳感器測量值與實(shí)際重量之間的誤差,我對稱重傳感器進(jìn)行了重量的標(biāo)定。經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后輸出的24bit數(shù)字值最大為:*2^24/≈2147483。=20K,R2=,因此得出VAVDD=。3ppm/℃輸入共模信號抑制比增益=128,RATE=0100dB電源干擾抑制比增益=128,RATE=0100dB輸出參考電壓(VBG)V外部時鐘或晶振頻率1 30MHz電源電壓DVDD VAVDD,VSUP 模擬電源電路(含穩(wěn)壓電路)正常工作1600uA斷電數(shù)字電源電路正常工作100uA斷電 稱重部分AD轉(zhuǎn)換基本原理 ,HX711可以在產(chǎn)生VAVDD和AGND電壓,即711模塊上的E+和E電壓。(AVDD/GAIN)V輸入共模電壓范圍AGND+ V輸出數(shù)據(jù)速率使用片內(nèi)振蕩器,RATE=010Hz使用片內(nèi)振蕩器,RATE=DVDD80外部時鐘或晶振,RATE=0fclk/1,105,920外部時鐘或晶振,RATE=DVDDfclk/138,240輸出數(shù)據(jù)編碼二進(jìn)制補(bǔ)碼800000 7FFFFF(HEX)輸出穩(wěn)定時間(1)RATE=0400mvRATE=DVDD50輸入零點(diǎn)漂移增益=128增益=64輸入噪聲增益=128,RATE=050nV(rms)增益=128,RATE= DVDD90溫度系數(shù)輸入零點(diǎn)漂移(增益=128)177。 HX711外部管腳圖。電源(~)直接取用與MCU 芯片相同的供電電源。上電自動復(fù)位功能簡化了開機(jī)的初始化過程。芯片內(nèi)提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器提供電源,系統(tǒng)板上無需另外的模擬電源。40mV。通道A的可編程增益為128或64,對應(yīng)的滿額度差分輸入信號幅值分別為177。該芯片與后端MCU芯片的接口和編程非常簡單,所有控制信號由管腳驅(qū)動,無需對芯片內(nèi)部的寄存器編程。 測量電橋原理傳感器實(shí)物圖如下圖所示: 稱重傳感器 稱重AD轉(zhuǎn)換芯片HX711是一款專為高精度稱重傳感器而設(shè)計(jì)的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片。電橋失去平衡,產(chǎn)生不平衡電壓,不平衡電壓與作用在傳感器上的載菏P成正比,從而將非電量轉(zhuǎn)化成電量輸出[5]。其。,因此用ECHO高電平持續(xù)時間t/58就是超聲波測得的距離S(cm)。回響信號的脈沖寬度與所測得距離成正比。 超聲波傳感器電氣參數(shù)及其時序圖: 電氣參數(shù): 超聲波時序圖 以上時序圖表明我們只需要提供一個10uS以上的脈沖觸發(fā)信號,該模塊內(nèi)部將發(fā)出8個40KHZ周期電平并檢測回波。波從發(fā)射到返回的時間。(2)模塊自動發(fā)送8個40khz的方波,自動檢測是否有信號返回;(1)采用IO口TRIG觸發(fā)測距,給至少10us的高電平信號。 超聲波測高原理圖 我們使用的是模塊化的超聲波HCSR04測距,HCSR04超聲波測距模塊可提供2cm400cm的非接觸式距離感測功能,測距精度可達(dá)高到3mm;模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路[4]。 STC89C52 管腳圖 超聲波測高模塊電路 超聲波傳感器及其測高原理 超聲波是通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波,從而測出發(fā)射和接收回波的時間差t,然后求出距離S=Ct/2,式中的C為超聲波波速。:40~+85℃(工業(yè)級)/0~75℃(商業(yè)級)(UART),還可用定時器軟件實(shí)現(xiàn)多個UART,下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路,Power。,6時鐘/機(jī)器周期和12時鐘/機(jī)器周期可以任意選擇,指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.:0~40MHz,相當(dāng)于普通8051的0~80MHz,實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz綜上所述,選擇方案二更為合理、經(jīng)濟(jì)。電容式傳感器耗電量少,造價(jià)低,但準(zhǔn)確度只有1/200~1/500;電阻應(yīng)變式傳感器的稱量范圍為300g至數(shù)千kg,計(jì)量準(zhǔn)確度達(dá)1/1000~1/10000,結(jié)構(gòu)較簡單,可靠性較好,因此選擇電阻應(yīng)變式傳感器,且采用全橋式等臂電橋電路。現(xiàn)就各個選擇做以下論證。方案二:采用51單片機(jī)控制,超聲波測距,應(yīng)變式傳感器稱重,1602液晶顯示數(shù)值。1cm,測量范圍2cm4m稱重精度1kg,測量范圍1kg200kg要求測量準(zhǔn)確,能同時在顯示屏上顯示出來。該電子秤的測量范圍為0200Kg,測量精度達(dá)到1kg,有高精度,低成本,易攜帶的特點(diǎn)。和傳統(tǒng)秤相比較,電子秤利用新型傳感器、高精度AD轉(zhuǎn)換器件、單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),具有精度高、功能強(qiáng)等特點(diǎn),因此電子稱逐漸取代傳統(tǒng)型的機(jī)械杠桿測量秤,成為測量領(lǐng)域的主流產(chǎn)品[1]。因此本設(shè)計(jì)也是利用超聲波來測量高度。由于超聲波可做到無接觸檢測距離,這一特性用在人體或其它物體高度的測量上會變得非常方便。身高的測量使用非接觸式的超聲波來完成。本設(shè)計(jì)的身高體重一體化測量儀可以同時測量身高和體重?cái)?shù)據(jù),并實(shí)時的在屏幕上顯示,大大提高了使用效率。而身高與體重的變化則是身體狀況最為直接的表現(xiàn),因此身高體重便成為必要的測量內(nèi)容。STC89C52 ultrasonic測高部分采用超聲波測距原理測量,稱重部分用稱重傳感器連接專用稱重ADHX711測量重量,由液晶1602顯示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了智能化測量,使本設(shè)計(jì)具有實(shí)用價(jià)值。本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)STC89C52的測量系統(tǒng),包括測高和稱重兩個模塊。傳統(tǒng)的測量方法是通過壓降式的測高和秤盤稱重讀數(shù),與傳統(tǒng)測量方法相比,本設(shè)計(jì)采用超聲波非接觸式的測高,并由液晶直接顯示即時的身高和體重?cái)?shù)據(jù)。若譯文成績?yōu)榱?,則不計(jì)總成績,評定等級記為不及格。關(guān)鍵詞STC89C52 超聲波測高 HX711 液晶1602英文摘要 In the examination process, measurement part is necessary for height and weight. The traditional measurement method is the pressure drop through the way of height, weighting scale reading way, pared with the traditional measurement method, the design uses the noncontact height ultrasonic, displaying realtime heightweight data by the liquid crystal. It makes the design has the advantages of realtime, can quickly get height and weight values, which brings great convenience for the examination process.The design of measurement system is based on STC89C52 microcontroller, including the height and weight of two modules. The measurement of the height range for 2m, weighing range for 200kg, to achieve the most measurement requirements. Measurement of ultrasonic ranging principle using altimetry, weighing sensor connected weighing ADHX711 measurement by weight, LCD1602 display digital data, and realize intelligent measurement, the design has practical value.關(guān)鍵詞STC89C52 ultrasonic其中測量身高量程為2m,稱重量程為200kg,能實(shí)現(xiàn)絕大多數(shù)測量要求。這就使得該設(shè)計(jì)具有實(shí)時性,能相當(dāng)快捷的得出身高體重值,給體檢過程帶來很大方便。 完成本課題應(yīng)具備的環(huán)境(軟件、硬件): 軟件:Keil uVision4硬件:51單片機(jī)開發(fā)板、STC89C52RC芯片各階段任務(wù)安排:2014年1月 完成開題報(bào)告與準(zhǔn)備工作,確立設(shè)計(jì)方案2014年2月 程序編寫完成軟件設(shè)計(jì)與相應(yīng)的硬件設(shè)計(jì)2014年3月 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試與進(jìn)一步的完善系統(tǒng)2014年4月 整理畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)資料,完成畢業(yè)論文2014年5月 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯主要參考資料:1.《傳感器與檢測技術(shù)》 宋文緒 高等教育出版社 20042.《傳感器原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)指南》 何金田 張斌 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 20093.《傳感器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指南》 單成祥 ,牛彥文,張春 國防工業(yè)出版社 2007 陳遠(yuǎn)金,程永進(jìn),吳雄偉 《紅外》期刊 20065. 超聲波高度測量器的設(shè)計(jì) 樓然苗 《微計(jì)算機(jī)信息》期刊 2006 李國玉 河北工業(yè)大學(xué) 2004指導(dǎo)教師意見: 指導(dǎo)教師簽名:開 題 報(bào) 告 會 紀(jì) 要時間 地點(diǎn)與會人員姓 名職務(wù)(職稱)姓 名職務(wù)(職稱)姓 名職務(wù)(職稱)會議記錄摘要: 會議主持人簽名:記錄人簽名: 年 月 日指導(dǎo)小組意見負(fù)責(zé)人簽名: 年 月 日學(xué) 院 意 見負(fù)責(zé)人簽名: 年 月 日 湖 南 師 范 大 學(xué) 工程與設(shè)計(jì) 學(xué)院指導(dǎo)教師指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)情況登記表論文(設(shè)計(jì))題目 體重及超聲波遠(yuǎn)距測高儀體重檢測學(xué)生姓名所屬專業(yè)、年級指導(dǎo)教師姓名陳兆仁職 稱高工學(xué) 歷學(xué)士指導(dǎo)時間指導(dǎo)地點(diǎn)指 導(dǎo) 內(nèi) 容學(xué)生簽名備 注