【正文】 = （ ） 當 滿足條件 R1R3=R2R4 時，即 （ ） ou =0，即電橋平衡。 直流電橋的特點是信號不會受各元件和導線的分布電感及電容的影響，抗干擾能力強，但因機械應變的輸出信號小，要求用高增益和高穩(wěn)定性的放 大器放大。因此，要采用轉換電路把應變片的 △ R/R 變化轉換成電壓或 電流變化。 導體的電阻隨著機械變形而發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做電阻應變效應。 電阻應變式傳感器是一種利用電阻應變效應，將各種力學量轉換為電信號的結構型傳感器。壓電器件的弱點：高內阻、小功率。 壓電傳感器體積小、重量輕、結構簡單、工作可靠，適用于動態(tài)力學量的測量，不適合測頻率太低的被測量，更不能測靜態(tài)量。 AT89S52 單片機引腳圖如 圖 4 所示： 基于單片機的電子秤設計 11 圖 4 AT89S52 單片機引腳圖 傳感器選擇 壓電傳感器是一種典型的有源傳感器，又稱自發(fā)電式傳感器。 AT89S52 芯片具有以下特性 [2]： ①指令集和芯片引腳與 Intel 公司的 8051 兼容； ② 8KB 片內在系統(tǒng)可編程 Flash 程序存儲器； ③時鐘頻率為 0～ 33MHz； ④ 128 字節(jié)片內隨機讀寫存儲器（ RAM）； ⑤ 32 個可編程輸入 /輸出引腳； ⑥ 2 個 16 位定時 /計數(shù)器； ⑦ 6 個中斷源， 2 級優(yōu)先級； ⑧全雙工串行通信接口； ⑨監(jiān)視定時器； ⑩ 2 個數(shù)據(jù)指針。 數(shù)據(jù)采集 AD 轉換 單片機處理 LCD 顯示 按鍵處理 信號放大 基于單片機的電子秤系統(tǒng)設計 9 圖 3 系統(tǒng)設計硬件框圖 數(shù)據(jù)采集 AD 轉換 單片機處理 LCD 顯示 時鐘顯示 計量顯示 按鍵處理 信號放大 時鐘芯片 基于單片機的電子秤設計 10 系統(tǒng)元器件選型及器件參數(shù)介紹 單片機選型 單片機的選擇在整個系統(tǒng)設計中至關 重要，要滿足大內存、高速率、通用性、價格便宜等要求，鑒于以上考慮本課題選擇 AT89S52 作為整個系統(tǒng)的主控芯片。這種方案不僅加強了人機交換的能力，而且滿足設計要求，可以顯示購物清單、所稱量的物體信息等相關內容 ，當需要增加擴展功能時可以通過切換液晶顯示界面的方式來實現(xiàn) 。這樣在處理輸入輸出接口時需要另行擴展足夠多的I/O 接口供數(shù)碼管使用，比較麻煩。 結構簡圖如圖 2 所示 ： 圖 2 帶有鍵盤輸入的結構簡圖 數(shù)據(jù)采集 AD 轉換 單片機處理 LED 顯示 按鍵處理 數(shù)據(jù)采集 AD 轉換 單片機處理 LED 顯示 基于單片機的電子秤系統(tǒng)設計 8 此方案設計的電子秤，可以實現(xiàn)稱物計價功能，但是局限于數(shù)碼管的功能，在顯示時只能顯示單價、購物總額以及簡單 的貨物代碼等。又因為采用了具有模數(shù)轉換功能的單片機，系統(tǒng)電路過于簡單，系統(tǒng)硬件的擴展必受到限制，電子秤的功能過于單一，達不到設計的標準。缺點是：硬件部分簡單，雖然可以實現(xiàn)電子 稱 基本的稱重功能，但是不能實現(xiàn)外部數(shù)據(jù)的輸入，無法根據(jù)實際情況靈活地設定各種控制參數(shù)。 基于單片機的電子秤系統(tǒng)設計 7 2 系統(tǒng)硬件方案設計 系統(tǒng)總體設計方案比較與論證 在設計系統(tǒng)時，針對各個模塊實現(xiàn)的功能來設計電子秤的方 案有以下幾種： 方案一 數(shù)碼管顯示： 圖 1 數(shù)碼管顯示方案 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。此部分對軟件的設計要求比較高，系統(tǒng)的大部分功能都需要軟件來控制。其中數(shù)據(jù)采集模塊由壓力傳感器、信號的前級處理和 A/D轉換部分組成。放大后的模擬電壓信號經 A/D 轉換電路轉換成數(shù)字量被送入到主控電路的單片機中，再經過單片機控制譯碼顯示器，從而顯示出被測物體的重量。 電子稱重的實現(xiàn) 首先是通過壓力傳感器采集到被測物體的重量并將其轉換成電壓信號?，F(xiàn)今電子衡器制造技術及應用得到了新發(fā)展：電子稱重技術從靜態(tài)稱重向動態(tài)稱重發(fā)展；計量方法從模擬測量向數(shù)字測量發(fā)展；測量特點從單參數(shù)測量向多參數(shù)測量發(fā)展。 從世界水平看，衡器技術已經經歷了四個階段，從傳統(tǒng)的全部由機械元器件組成的機械稱到用電子線路代替部分機械元器件的機電結合秤，再從集成電路式到目前的單片機系統(tǒng)設計的電子計價秤。 電子秤是稱重技術中的一種新型儀表，廣泛應用于各種場合。稱重裝置不僅是提供重量數(shù)據(jù)的單體儀表，而且作為工業(yè)控制系統(tǒng)和商業(yè)管理系統(tǒng)的一個組成部分，推進了工業(yè)生產的自動化和管理的現(xiàn)代化，它起到了縮短作業(yè)時間、改善操作條件、降低能源和材料的消耗、提高產品質量以及加強企業(yè)管理、改善經營管理等多方面的作用。 HX711基于單片機的電子秤系統(tǒng)設計 3 1 緒論 .............................................................. 5 2 系統(tǒng)硬件方案設計 ................................................. 7 系統(tǒng)總體設計方案比較與論證 .................................... 7 系統(tǒng)元器件選型及器件參數(shù)介紹 ................................. 10 單片機選型 ............................................... 10 傳感器選擇 ............................................... 11 顯示器選擇 ............................................... 13 AD 轉換芯片選擇 .......................................... 14 時鐘芯片選擇 ............................................. 16 3 系統(tǒng)硬件電路設計 ................................................. 18 系統(tǒng)電源電路設計 ............................................. 18 系統(tǒng)串口程序下載電路設計 ..................................... 19 單片機控制電路設計 ........................................... 20 系統(tǒng)顯示電路設計 ............................................. 21 超重報警提示電路設計 ......................................... 22 按鍵輸入電路設計 ............................................. 22 系統(tǒng)硬件電路的繪制與 PCB 制作 ................................. 24 Protel99SE 軟件介紹 ...................................... 24 系統(tǒng)原理圖與 PCB 的繪制 ................................... 24 4 系統(tǒng)軟件設計 .................................................... 27 系統(tǒng)主程序軟件流程圖 ......................................... 27 系統(tǒng)顯示部分流程圖 ........................................... 28 系統(tǒng)按鍵檢測部分流程圖 ....................................... 29 5 系統(tǒng)整體調試 .................................................... 30 硬件電路調試中遇到的問題 ..................................... 30 系統(tǒng)實物調試效果圖 ........................................... 30 系統(tǒng)設計總結 ................................................. 31 參考文獻 .......................................................... 32 附錄 .............................................................. 33 基于單片機的電子秤系統(tǒng)設計 4 附錄 1 系統(tǒng)整體電路圖 ............................................ 33 附錄 2 系統(tǒng)設計 PCB 圖 ............................................ 34 附錄 3 系統(tǒng)部分源程序 ............................................ 35 致 謝 ............................................................. 40 基于單片機的電子秤系統(tǒng)設計 5 1 緒論 稱重技術自古以來就被人們所重視，作為一種計量手段，廣泛應用于工農業(yè)、科研、交通、內外貿易等各個領域，與人民的生活緊密相連。 關鍵字 ： STC89S52單片機； 電子秤 ； 壓力傳感器 ； HX711。 本系統(tǒng) 的設計主要從硬件電路設計，軟件編程調試，實物焊接調試三部分進行詳細闡述 。 電子稱主要以單片機作為中心控制單元，通過稱重傳感器進行模數(shù)轉換單元，在配以鍵盤、顯示電路及強大軟件來組成。 1 基于 STC89S52 單片機的 電子秤 系統(tǒng)設計 摘要 電子秤是將檢測與轉換技術、計算機技術、信息處理、數(shù)字技術等技術綜合一體的現(xiàn)代新型稱重儀器。它與我們日常生活緊密結合 息息相關。電子稱不但計量準確、快速方便，更重要的自動稱重、數(shù)字顯示，對人們生活的影響越來越大 ，廣 受歡迎。 硬件電路主要是基于單片機 STC89S52 為核心的控制單 元實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理，采用壓力傳感器對數(shù)據(jù)進行采集，電子秤專用 24 位 AD 轉換芯片 HX711對傳感器采集到的模擬量進行 AD 轉換，轉換后的數(shù)據(jù)送到單片機進行處理顯示 ，數(shù)據(jù)顯示由 LCD1602 液晶實現(xiàn)，液晶顯示效果穩(wěn)定無閃爍 。 2 Electrnoic Scale Design Based on MCU Abstract Intelligent electronic scale is the detection and conversion technology, puter technology, information processing, digital technology, an integrated modern technology of new weighing equipment. Ectronic scale takes SCM as its central controling unit,and achieves AD transform through weighting transducer,then adds keybord,display circuit and powerful softerwear. It is not only accurate,swift,and convenient, but also makes an important effect to people’s life by its automatic weightment and digital display, so it bees more and more popular. The design of this system gives its eleboration from 3 parts: Hardwear circuit design,softwear programme debugging and entity weld debugging. Hardwear circuit reaches data proces