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1、 本 科 毕 业 论 文题 目 单片机在商用电子秤中的应用 学 院 工业制造学院 专 业 测控技术与仪器 学生姓名 李金汉 学 号 200810114103 年级 2008级 指导教师 赵悦 职称 副教授 2012 年 06 月 1 日单片机在商用电子秤中的应用专 业：测控技术与仪器 学 号：200810114106学 生：李 金 汉 指导老师：赵 悦摘要：近年来，电子称重技术取得了突飞猛进的发展，电子称在称重计量领域中占有越来越重要的地位。尤其是商用电子称，由于其具有准确度高、反应灵敏、结构简单等优点，被广泛应用于工商贸易、轻工食品、医药卫生等领域。目前，机械秤正在逐步被电子秤取代，这就促使
2、电子秤的研究需要进一步的深入。本文设计的电子秤以单片机为主要部件，可大致分为：数据采集部分、信号放大部分、模数转换部分、单片机控制部分、人机接口部分。通过重力传感器取得重量信息，用信号放大电路实现将采集的信息放大，利用AD转换器把输入的模拟信号转换成数字信号送入单片机中进行处理，单片机将送入的信息通过运算和处理进行相应的控制。最后与LED显示器、键盘和蜂鸣器能实现调节单价、去皮处理、显示总价格、超值警报等功能使他智能化，符合现代社会要求。关键字：单片机；电子秤；传感器；秤重技术、Single Chip Microcomputer Application in Commercial Electr
3、onic ScaleSpecialty : Measurement and Control Student Number : 200810114106Technology and Instruments Student : Li Jinhan Suprvisor : Zhao YueAbstarct: In recent years, electronic weighing technology has made make a spurt of progress And the electronic occupies an increasingly important position,esp
4、ecially for commercial electronics, Due to its high accuracy, sensitive reaction, simple structure and other advantages,they are widely used in industrial and commercial trade, light food, medicine and other fields. At present, the mechanical scale is gradually being replaced by electronic scales, w
5、hich requires further study in this field. In this paper, the design of the electronic scale uses single chip microcomputer as main components, which can be roughly divided into six part as following: data acquisition, signal amplifying part, A/D conversion part, and a singlechip control part, part
6、of the man-machine interface. The gravity sensor gains weight information,then,the signal amplification circuit realizes information amplification, and the AD converter sends the digital that is converted from analog signal into the microcontroller for processing.By zhen, the microcontroller sends i
7、nformation through the operation and processing of the corresponding control. Finally ,with the keyboard, LED display and buzzer,it can to achieve price regulation, peeling process, displaying the total price, value alarm function and many other intelligent functions to meet the requirements of mode
8、rn society.Keyword: Single chip microcomputer; electronic scale; sensor; weighing technology目录第一章 绪论11.1 引言11.2 研究背景11.3 研究的目的与意义11.4 课题的的研究任务2第二章 方案论证42.1数据采集部分42.2前级放大部分42.3 A/D转换器42.4 控制器部分52.5键盘输入52.6 显示输出5第三章 硬件组成631硬件结构框图632传感器63.2.1传感器的定义及应用63.2.2称重传感器的工作原理73.2.3称重传感器的结构73.3前端信号处理83.4 A/D转换器9
9、3.4.1数模转换器的分类93.4.2 ADC的分类103.4.3模数转换器AD574A103.5 AT89C51单片机133.6显示电路部分153.6.1 LED结构原理153.6.2 动态显示 LED 显示器接口153.6.3 按字段扫描的七段LED驱动接口153.7报警电路部分163.8行列键盘的输入17第四章 称量误差194.1传感器和放大器误差194.2传感器和放大器误差194.3 A/D转换器的误差194.3.1量化误差194.3.2偏移误差204.3.3满刻度误差204.3.4非线性误差20第五章 系统的软件设计215.1软件设计构想215.1.1软件设计总体结构215.1.2键
10、盘处理子程序流程22第六章 结 论25附录126附录227参考文献28致谢29第一章 绪论1.1 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。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。20世纪90年代以来，随着科学技术的进步，工业生产自动化、智能化水平的提高，各行业对称重计量提出了许多新要求，归纳起来主要是：称重技术从静态称重向动态称重方向发展；测
11、量方法从模拟测量向数字测量方向发展；测量特点从单参数测量向多参数测量方向发展；电子衡器产品的技术性能向高速率、高准确度、高稳定性、高可靠性方向发展1.2 研究背景作为重量测量仪器，电子秤在各行各业开始显现其测量准确，测量速度快，易于实时测量和监控的巨大优点，并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称，成为测量领域的主流产品。随着数字信息时代的到来，在工业过程检测和称重计量与控制系统中，数字化电子称和数字称重系统的应用越来越多。1.3 研究的目的与意义单片机(SCM)是微型计算机的一个分支，因其主要组成部分集成在一个芯片上而得名。在20世纪，单片机的应用已极为广泛，主要应用于控制领域，用以实现各种测试
12、及控制系统，为了强调其控制属性，也可以把单片机称为微控制器MCU(Micro Controller Unit)。单片机控制能提高经济效益、改善产品质量与减轻劳动强度，将会发挥越来越大的作用。单片机就是把中央处理器CPU(Central Processing Unit)、随机存储器RAM(Random Access Memory)、只读存储器ROM(Read Only Memory)、中断系统、定时器/计数器以及I/O(Input/Output)口电路等主要部件，集成在一块芯片上。虽然单片机只是一个芯片，但从组成和功能上看，它以具有了计算机系统的属性，为此称它为单片微型计算机SCMC(Singl
13、e Chip Micro Computer ),简称单片机。由于单片机在应用时通常是处于被控系统的核心地位并融于其中，即以嵌入的方式进行使用，为了强调其“嵌入”的特点，也常常将单片机称为嵌入式微控制器EMCU(Embedded Micro Controller Unit)。根据控制应用的需要，可以将单片机分为通用型和专用型两种类型。通用型单片机的内部资源比较丰富，性能全面且适用性强，能覆盖多种应用需求。专用型单片机是专门针对某个特定产品的，例如电度表和IC卡读写器上的单片机等。单片机在控制系统中的在线应用就是以计算机代替常规的模拟或数字控制电路，使计算机位于其中并成为控制系统、测试系统或信号处
14、理系统的一个组成部分。通常把这种带计算机的控制系统称为计算机控制系统。为了满足对计算机的体积小、功耗低、价格廉及控制功能强等要求，应当使用单片机。在我国，随着改革开放的深入，零售业的引入，我国经济与国际经济的接轨，定量包装也将成为公众贸易的主要商品计量形式。因此，如何精确、快速进行物品的秤重就成为一个重要课题。目前，国内的称重式系统的控制部分主要是采用单片机或PLC系统，单片机或PLC具有稳定性好、抗干扰能力强、系统易扩展、配置典型，容易构成各种规模的应用系统等优点，并能提供更强的数据处理能力，可以实现复杂的控制算法。近年来，电子称重技术取得了突飞猛进的发展，电子称在称重计量领域中占有越来越重要的地位。尤其是商用电子称，由于其具有准确度高、反应灵敏、结构简单等优点，被广泛应用于工商贸易、轻工食品、医药卫生等领域。目前，机械秤正在逐步被电子秤取代，这就促使电子秤的研究需要进一步的深入。称重工具从机械到电子的智能化转变，将给人们日常生活带来便捷，给全国乃至世界带来效益的提高、经济的发展。1.4 课题的的研究任务技术要求
