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1、太原理工大学硕士学位论文基于32位MCU+uC/OS-+uC/GUI的数字称重仪表设计姓名：王增申请学位级别：硕士专业：指导教师：太原理工大学硕士研究生论文 I基于 32 位 MCU+uC/OS-+uC/OS-+uC/GUI 的数字称重仪表设计 摘 要摘 要 物料计量是工业生产和贸易流通中的重要环节。称重装置或衡器是不可缺少的计量工具。 随着工农业生产的发展和商品流通的扩大, 衡器的需求也日益增多, 过去沿用的机械杠杆秤己不能适应生产自动化和管理现代化的要求。自六十年代以来, 由于传感器技术和电子技术的迅速发展, 电子称重技术日趋成熟, 并逐步取代机械秤。 称重装置的应用已遍及到国民经济各领域
2、, 取得了显著的经济效益。 基于以上的分析论文主要设计开发了一种高性能、智能化、多功能的称重显示仪表,可用于轨道衡、电子汽车衡、地上衡和各类料斗秤、配料秤。 论文在分析了国内外称重技术发展的基础上，详细分析称重仪表工作原理，结合称重仪表的功能需求和当前嵌入式领域的新技术，设计了一种基于 ARM+ uC/OS-+ +uC/GUI 的数字称重仪表系统。 本课题根据数字称重仪表系统所要实现的功能，给出了组成多单片机系统的实现方案。称重仪表采用基于 Cortex-M3 内核的 32 位 MCU 意法公司的 STM32F103ZET6 作为主控制器，采用单片机 AT89C2051 作为传感器模块的控制器
3、。针对本系统运行的需要，设计了大容量的 SDRAM 和 Flash的扩展电路、设计了液晶显示电路、键盘电路以及 EEPROM 存储电路。包括传感器模块中的 A/D 转换，参考电压设计以及整体电路设计思想，还详细叙述了各功能电路的设计思想、电路设计原理与参数选择。 论文搭建了以 uC/OS-操作系统和 uC/GUI 用户图形的软件平台，详细的介绍了 uC/OS-操作系统和 uC/GUI 的移植过程。对各个主要接口设太原理工大学硕士研究生论文 II备驱动程序进行了深入的分析，在驱动程序的基础上，根据称重仪表的实际功能，编写称重仪表的应用程序。利用 uC/GUI 用户图形构建应用程序各个功能界面。
4、最后，对系统进行了调试，验证了系统设计的合理性，指出了系统研究和开发过程中的一些问题，并展望了称重仪表下一步发展和研究的重点。 该选题是作者参与的太原雷安机电技术发展有限公司的称重仪表系统项目。 关键词：称重仪表，STM32F103ZET6，嵌入式 uC/OS-，LCD，I2C 太原理工大学硕士研究生论文 IIIDesign of Digital weighing instrument based on 32 bits MCU +uC/OS-+uC/GUI ABSTRACT Materials measurement is an important parts in industrial pr
5、oduction and trade flows. Weighing device(weighing instrument) is an indispensable measuring tool. With the development of industrial and agricultural production of industrial and agricultural production and the expansion of the circulation of commodities, the increasing number in demand of weighing
6、 instrument. The old mechanical level scales already cant adapt to requirements of the modernization of production automation and management. Since the sixties, the rapid development of the sensor and electronic technology, electronic weighing technology matures,and gradually replace mechanical scal
7、es. It has played many roles in shortened operating time and improving operating conditions and reduce energy and material consumption, improve product quality and strengthening enterprise management, improve management. Weighing device has appeared in various fields of the national economy which ha
8、s achieved remarkable economic benefits. Based on the above analysis ,the thesis developed and design a high-performance, intelligent, multi-function weighing instruments, can be used to track scale, electronic truck scale, floor scale and a variety of hopper scales, batching scales. According to fu
9、nctions implemented by system,the article raises scheme of 太原理工大学硕士研究生论文 IVsystem consisted of multi-MCU. MCU STM32F103ZET6 produced by ST is used as main controller,MCU AT89C2051 used as sensor module controller. with main controller of STM32F103ZET6 as the core of design,the mass capability Flash
10、and SDRAM 、LCD、EEPROM、KEY use for the system running.And the design thinking and the principal electric circuits of every function module are introduced. Author set up Software platform of uC/OS-and uC/GUI, the article research the Each of the major interface device drivers and design the program of
11、 function software,use uC/GUI set up functional interface. Finally,the system is debugged,some questions in the process of the systems development are concluded and the emphases of the next development and research on the weighing instrument are prospected. The subjects are from the Weighing Instrum
12、entation System project of Tai Yuan LeiAn Electrical and Mechanical Ltd. KEY WORDS: weighing instrument, STM32F103ZET6, uC/OS-, LCD, I2C 太原理工大学硕士研究生论文 VIII图表索引 表 1-1 国内外电子衡器准确度对比表.3 表 1-2 国内外电子衡器占衡器比例对照表.3 图 2-1 称重仪表系统功能框图.8 图 2-2 STM32F103ZET6 的结构框图.12 图 2-3 硬件结构框图.13 表 2-1 主要操作系统比较.16 图 3-1 硬件设计功能框图.19 图 3-2 电源电路原理图.20 图 3-3 复位电路原理图.21 图 3-4 时钟电路原理图.21 表 3-1 IS61LV25616 的引脚说明.22 图 3-5 SRAM 电路原理图 .23 图 3-6 NOR Flash 功能框图.
