数字电子秤的设计与实现毕业论文 - 图文

数字电子秤的设计与实现毕业论文

目 录

摘要 ..................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 ABSTRACT ........................................................................................................................... 错误！未定义书签。 1 绪论................................................................................................................................................................ 1 2 设计思路 ..................................................................................................................................................... 3

2.1 设计要求 ........................................................................................................................................ 3 2.2 设计方案的确定 ........................................................................................................................ 3 2.3 电子秤的主要组成 .................................................................................................................. 5

2.3.1 电子秤的基本结构 .............................................................................................................. 5 2.3.2 电子秤的工作原理 .............................................................................................................. 6 2.3.3 电子秤的参数指标 .............................................................................................................. 6

3 元件选择及硬件电路的设计 .......................................................................................................... 8

3.1 元件选择 ........................................................................................................................................ 8

3.1.1 单片机的选择 ....................................................................................................................... 8 3.1.2 传感器的选择 ....................................................................................................................... 9 3.1.3 A/D转换器的选择 ............................................................................................................. 10 3.1.4 显示器的选择 ..................................................................................................................... 11

3.2 硬件电路的设计 ...................................................................................................................... 12

3.2.1 电源电路 .............................................................................................................................. 12 3.2.2 主控电路 .............................................................................................................................. 13 3.2.3 显示电路 .............................................................................................................................. 15 3.2.4 超重报警电路 ..................................................................................................................... 16 3.2.5 按键输入电路 ..................................................................................................................... 16

I

3.2.6 HX711转换电路 .................................................................................................................. 18

3.3 硬件电路图与PCB板线路的绘制 ................................................................................. 19

3.3.1 Protel99SE软件 ............................................................................................................... 19 3.3.2 原理图与PCB板线路的绘制 .......................................................................................... 19

4 软件设计 ................................................................................................................................................... 21

4.1 软件编译环境 ........................................................................................................................... 21 4.2 主程序流程图 ........................................................................................................................... 21 4.3 按键模块流程图 ...................................................................................................................... 22 4.4 显示模块流程图 ...................................................................................................................... 23 5 实物的焊接与调试 .............................................................................................................................. 24

5.1 实物的焊接 ................................................................................................................................ 24

5.1.1 PCB板制作 ........................................................................................................................... 24 5.1.2 实物焊接 .............................................................................................................................. 25

5.2 实物的调试 ................................................................................................................................ 26 5.3 实物效果图 ................................................................................................................................ 27 6 结束语 ........................................................................................................................................................ 28 致谢 ..................................................................................................................................................................... 29 参考文献 ........................................................................................................................................................... 30 附录 ..................................................................................................................................................................... 31 附录I 原理图 .................................................................................................................................... 31 附录II 主程序 .................................................................................................................................. 32

II

1 绪论

物品称量是市场交易中很基本的内容，是商业领域最基本的衡具。在日常生活中，到处必须用到称，尤其是现代超市和一些其他交易市场上，称是必不可少的测重工具。随着人们生活水平的不断提高，商业行为也越来越现代化，人们对商品度量的速度和精度也提出了新的要求。从20世纪70年代开始，在世界范围内掀起了一股“电子秤热”，各先进工业国都很重视传感器技术和电子秤的研究、开发和生产。传感技术已经成为重要的现代科技领域，电子秤及其系统生产已经成为了重要的新兴行业。

数显电子秤是现今生活中常用的电子秤重衡器，在各大超市、物流配送中心、大中型商场都可以见到。数显电子秤在结构和原理上取代了传统的机械式称量衡器。与传统的称量衡器相比较，数显电子秤具有应用范围广、称量精度高、易于操作使用等优点，在工作原理、材料和结构上都是全新的计量衡器。数显电子秤的设计是通过压力传感器采集到被测物体的确切重量并将其转换成相应的电压信号。输出的电压信号通常会很小，需要相应的放大电路进行准确的线性放大。放大后的模拟电压信号经A/D转换器转换成相应的数字信号量被送入到主控电路的单片机中，再经过单片机控制译码显示器，就可以显示出被测物体的确切重量。 随着市场的需求以及技术性能的要求，电子秤的国内外发展现状和趋势主要有以下几个方面：

（1）小型化

装载体积小、重量轻、高度低。近几年来新研制的电子秤结构充分体现了小型化发展方向。对于低量程的电子平台秤，可采用将薄型的圆形传感器，直接嵌入钢板底面与称重传感器外径相同的盲孔内，形成低外形的秤体结构，钢板就是秤体的台面，称重传感器既是传感元件，又是承力的支点，这就极大地减化了秤体结构，减少了活动连接等环节，不但降低了成本，而且还提高了稳定性和可靠性。 （2）集成化

对于某些电子衡器，例如小型电子平台秤、专用秤、静动态电子轨道衡等等，都可以实现秤体与称重传感器，钢轨与称重传感器，轨道衡秤体与铁路线路一体化。如秤体与称重传感器一体化的便携式静动态电子轮轴秤，大多是用硬铝合金厚板制成。其结构原理是经过固溶热处理强化的铝合金板，或通过在4个角上钻孔和铣槽分别形成4个悬臂梁型称重传感器。这就使得秤体与称重传感器合二为一。以后者结构的8t便携式动态电子轮轴秤为例子，其尺

数字电子秤的设计与实现

寸为700mm×500mm×30mm，重量约为24kg。 （3）模块化

对于大型的承载器结构，比如大型的静动态电子汽车衡，已经开始采用几种长度的标准结构模块，经过分体组合，而产生新的品种和规格。这种模块化的分体式秤体结构，不仅提高了产品的通用性、可靠性和互换性，而且也提高了生产效率和产品的质量。同时还降低了成本，增强了企业的市场竞争能力。 （4）智能化

电子衡器的称重显示控制器与电子计算机组合，利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能。使电子衡器在原有功能的基础上，增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等一些智能功能，这就是当今市场上采用微机化称重显示控制器的电子衡器与采用智能化称重显示控制器的电子衡器的根本区别。 （5）综合性

电子称重技术的发展规律就是不断的加强基础研究并扩大相应的应用，扩展新的技术领域，向相邻学科和行业渗透，综合各种技术去解决称重计量、信息处理等问题。对某些商用电子计价秤来说，只单单具备称重、计价、显示、打印这些功能还是远远不够的，现代商业系统还要求它能提供各种销售信息，把称重与管理自动化紧密结合在一起，使称重、计价、进库、销售管理一体化，实现管理自动化。这就要求电子计价秤能与电子计算机联网，把称重系统与计算机系统组成一个完整的综合控制系统。 （6）组合性

在工业称重计量过程中，不少称重计量系统还要求具有可组合性，就是指测量范围等可以任意的设定；硬件能够依据一定的条件作某些相应的调整，硬件功能向软件方向发展；软件能按一定的程序进行修改。

现在市场上使用的称量工具，有些是结构复杂，有些是运行不可靠，成本高，精确稳定性也不好，调整的时间长，维修困难，易损件多，能源消耗大。电子秤产品的整体水平不高，部分小企业的产品质量差且技术力量薄弱，缺乏产品的开发能力，电子秤产品处在低层次。所以有针对性地开发出一套有实用价值的电子秤系统，从技术上克服上述诸多缺点，改善电子秤系统在应用中的不足之处，具有现实意义。

2

数字电子秤的设计与实现

2 设计思路

新事物的产生必然会有新科技的推动，电子秤及其各种技术发展到今天有了特别巨大的进步。一方面，各种电子元件的类型和功能有所增加；另一方面，现代社会要求测量必须达到更高的准确度、更小的误差、更快的速度、更高的可靠性。

2.1 设计要求

（1）基本要求

设计并制作一款基于单片机的数字电子秤。 （2）具体要求

本设计的内容是以AT89S52单片机为控制核心，实现电子秤的基本策略及价格计算功能。外围电路主要有电源模块、信号采集模块、信号放大积分模块、数据处理存储模块、显示模块、电压报警模块六部分组成。单片机最小系统部分主要包括AT89S52单片机、经典复位电路和晶振电路；信号采集模块由称重传感器、信号放大和A/D转换部分组成，信号放大和A/D转换部分主要由专用型高精度24位AD转换芯片HX711实现；人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示，主要使用4*4矩阵键盘和1602液晶显示器，可以方便的输入数据和直观的显示重量、单价、金额。 （3）主要设计功能如下：

① 可实现电子称基本的称重功能（称重范围为0～10Kg，重量误差不大于±5g）； ② 应具备显示重量、可以输入单价并能自动计算总价的功能； ③ 超出最大测量范围10Kg时应有报警指示功能（蜂鸣器报警提示）。

2.2 设计方案的确定

过查找资料和论证，结合所学知识，可通过以下方案来实现课题要求实现的指标，各方案介绍如下所述。

方案一 数码管显示。

3

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库数字电子秤的设计与实现毕业论文 - 图文在线全文阅读。