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1、基于MSP单片机的电子测重仪设计 作者： 日期：2 金 华 职 业 技 术 学 院JINHUA COLLEGE OF PROFESSION AND TECHNOLOGY毕业教学环节成果 题 目 基于MSP430单片机 的电子测重仪设计 学 院 信息工程学院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 理工类金华职业技术学院毕业教学成果目 录摘要：1英文摘要:2引言31 单片机的发展42 电子测重仪的相关理论与技术52.1 MSP430单片机的特点52.2 MSP430FW427芯片62.2.1 MSP430FW427的模数转换器ADS111072.3 压力传感器82.3.1 压力传感器的选择83
2、 系统硬件设计93.1 电子测重仪系统的构成及工作原理93.2 电子秤系统压力传感器电路93.3 电子秤系统的显示电路103.4 电子测重仪系统的电源电路113.5 小结114 电子测重仪系统的软件设计124.1 电子测重仪系统的程序总流程图124.2 初始化程序流程图124.3 压力传感器程序流程图134.4 小结13结论14致谢15参考文献16附件1程序清单17附件2硬件电路图23基于MSP430单片机的电子测重仪设计信息工程学院应用电子技术专业 摘要：随着生活的快速发展，人们对重量这个词使用率越来越高目前，大到航空航天小到商场家庭，为了准确快捷的测量出物体的重量，人们对测重仪器的要求也不
3、断地提高，由原来的机械称发展到现在电子侧重仪。而电子测重仪的使用非常普及，逐渐会取代传统的机械称。由压力传感器制作的电子测重仪已广泛地应用到各行各业, 特别是微处理机的出现，工业生产过程自动化程度的不断提高，压力传感器已成为过程控制中的一种必需的装置。本文介绍了一种以MSP430单片机微处理器最小系统，并配以几个主要的集成电路器件设计成的电子测重仪。本系统是利用压力传感器采集当前压力，准确快速的计算出物品重量并显示到LED上。关键词：压力传感器 测重仪 单片机MSP430 microcontroller based electronic weighing instrument design(M
4、ajor of Applied Electronic Technology, Information and Engineering college, Jin Hua College of Vocation And Technology, Liang Yan-yan)Abstract: With the rapid development of life, people have the weight of the growing use of this word now, small to large shopping malls aerospace family, for accurate
5、 and efficient measure the weight of objects, people weigh equipment requirements continue to increase from the original machine, said electronic focus on instrument development to the present. The use of electronic weighing instrument is very popular, and gradually will replace the traditional mech
6、anical said. Produced by the pressure sensor electronic weighing instrument has been widely applied to all walks of life, especially the emergence of the microprocessor, the degree of automation of industrial production rising, the pressure sensors in process control has become an essential device.
7、This paper introduces a microprocessor MSP430 MCU minimum system, and supported by several major electronic integrated circuit designed for weighing instrument. This system is the use of pressure sensor to collect the current pressure, quickly and accurately calculate the weight of items and display
8、s to LED digital tube.Keywords: pressure sensor, The test apparatus, microcontroller引言随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。单片机技术的出现给工业测控领域带来了一次新的技术革命。随着单片机技术的不断提高，功能不断完善，使其应用日趋成熟，应用领域日趋扩大。目前，台式电子测重仪在日常生活中的使用已相当普遍，但存在较大的局限性：体积大、成本高、需要工频交流电源供应、携带不便、应用场所受到制约。现有的便携秤为杆秤或以弹簧、拉伸变形来实现计量的
9、弹簧秤，居民用户使用的基本是杆秤。弹簧盘秤制造工艺要求较高，弹簧的疲劳问题无法彻底解决，一旦超过弹簧弹性限度，弹簧秤就会产生很大误差，以至损坏，影响到称重的准确性和可靠性，只是一种暂时的代用品，也被列入逐渐取消的行列。多年来，人们一直期待测量准确、价格低廉的投放市场。基于电子测重仪的现状，本课题拟研究一种用MSP430单片机控制的电子测重仪设计方案。这种电子测重仪体积小、测量准确、携带方便，能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求。50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，经过40多年的不断改进与完善，我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子
10、型和数字智能型。我国电子衡器的技术装备和检测试验手段基本达到国际90年代中期的水平。电子衡器制造技术及应用得到了新发展。电子称重技术从静态称重向动态称重发展；计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展。但就总体而言，我国电子衡器产品的数量和质量与工业发达国家相比还有较大差距，其主要差距是技术与工艺不够先进、工艺装备与测试仪表老化、开发能力不足、产品的品种规格较少、功能不全、稳定性和可靠性较差等。1 单片机的发展单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机，学习使用单片机是了解计算机原
11、理与结构的最佳选择。还有它的体积小、质量轻、价格便宜、而且它低电压，低功耗，便于生产便携式产品，因此为学习、应用和开发提供了便利的条件。 单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可。用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如
12、家用PC）的主要区别。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更高级的还有自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械等等。综合所述，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。另一方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通
13、过软件方法来实现了，因此单片机的学习、开发与应用是十分重要的。2 电子测重仪的相关理论与技术2.1 MSP430单片机的特点处理能力强：MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。运算速度快：MSP430 系列单片机能在25MHz晶体的驱动下，实现40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加运算）相配合，能实现数字信号处理的某些算法，如FFT等。 超低功耗：首先，MSP430 系列单片机的电源电压采用的是1.8-3.6V 电压。因而可使其在1MHz 的时钟条件下运行时，芯片的电流最低会在165A左右，RAM 保持模式下的最低功耗只有0.1A。其次，独特的时钟系统设计。在 MSP430 系列中有两个不同的时钟系统：基本时钟系统、锁频环（FLL 和FLL+）时钟系统和DCO数字振荡器时钟系统。可以只使用一个晶体振荡器（32768HZ），也可以使用两个晶体振荡器。由系统时钟系统产生 CPU 和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打
