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1、本 科 毕 业 设 计 开 题 报 告题 目 数字电子称的设计 学生姓名 姚 鹏 飞 学号 0917014080所在院(系) 电气工程学院 专业班级 自控093 指导教师 李 娟 2013 年3 月 15 日一、选题的目的及研究意义电子秤是日常生活中常用的电子衡器，广泛应用于超市、大中型商场、物流配送中心。电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。相比传统的机械式称量工具，电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点，在外形布局、工作原理、结构和材料上都是全新的计量衡器。目前市场上使用的称量工具，或者是结构复杂，或者运行不可靠，且成本高，精度稳定性不好
2、，调整时间长，易损坏，维修困难，装机容量大，能源消耗大，生产成本高。而且目前市场上电子秤产品的整体水平不高，部分小型企业产品质量差且技术力量薄弱，设备不全，缺乏产品的开发能力，产品质量在低水平徘徊。因此，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。二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等电子称的发展过程与其他事物一样，也经历了由简单到复杂、又粗糙到精密、由机械到机电结合再到全电子化、由单一功能到多功能的过程。特别是近30年以来，工艺流程中的现场称重、配料定量称重、以及产品质量的监测等工作，都离不
3、开能输出信号的电子衡器。近年来电子称已愈来愈多地参与到数据的处理和控制过程中，现代称重技术和数据系统已经成为工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可或缺的组成部分。现代称重技术和数据系统已经成为工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可或缺的组成部分。随着称重传感器各项性能的不断突破，为电子称的发展奠定了基础，国外如美国、西欧等一些国家在20世纪60年代就出现了0.1%称量准确度的电子称，并在70年代中期约对75%的机械称进行了机电结合式改造。我国的衡器在20世纪40年代以前还全是机械式的，40年代开始发展了机电结合式的衡器。50年代开始出现了以称重传感器
4、为主的电子衡器。80年代以来，我国通过自行研究引进消化吸收和技术改造。已由传统的机械式衡器步入集传感器、微电子技术、计算机技术与一体化的电子衡器发展阶段。电子称的发展动向为：小型化、模块化、智能化、集成化；其技术性能趋向于速率高、准确度高、可靠性高；其应用性趋向综合性、组合性。三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明 首先是通过压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。输出电压信号通常很小，需要通过前端信号处理电路进行准确的线性放大。放大后的模拟电压信号经V/F转换电路转换成数字量被送入到主控电路的单片机中，再经过单
5、片机控制译码显示器，从而显示出被测物体的重量。按照设计的基本要求，系统可分为三大模块，数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和V/F转换部分组成。转换后的数字信号送给控制器处理，由控制器完成对该数字量的处理，驱动显示模块完成人机间的信息交换。此部分对软件的设计要求比较高，系统的大部分功能都需要软件来控制。在扩展功能上，本设计增加了一个过载报警提示。设计一台简单的基于单片机的电子称，称重范围：09.999kg；称重误差不大于0.005kg；体积与电路设计尽量最小化。设计方案图在附件中。单片机显示称重传感器A D转换信号放大 键盘 四、检索与本课题
6、有关参考文献资料的简要说明参考文献： 1 马洁; 郑道阔，刘允波，谈谈电子称中的疲劳强度设计。科技应用，2005（34）：2122 2 赵鹏; 利用单片机设计的电子称。中小企业管理与科技，2009（19）：227 3 张海霞; 新型便携式电子称研究.。湖南：湖南大学，2005 4 程飞; 基于AT89C2051单片机的电子称设计。电脑知识与技术，2009,5（30）：85488554. 4 吴祖安，朱兆优; 基于单片机的电子称设计。湖南农机，2010,37（3）：3940,57. 5 康华光; 电子技术基础（数字部分）。北京：高等教育出版社 6 闫玉德; MCS51单片机原理与应用。北京：高等
7、教育出版社 7 郭志勇; 基于ADS1100的高精度电子称设计与实现。安徽工业大学学报，2010,27（4）：385392 8 谭浩强; C程序设计。北京：清华大学出版社 9 艾永乐；模拟电子技术。中国电力出版社，2008, 8 10 孙莹；单片机在电子秤中的应用。仪器仪表用户，2001（03） 11 李燕；电子称的结构和工作原理。2006（06） 12 MAX7219 Serially Interfaced,8-Digit LED Display Drivers 13 Colm Slattery，A Reference Design for High-Performance Low-Cost
8、 Weigh Scales.Global Electronics China,2006，05 14 Lou E,Raso V J,Durdle N G,et al. An electronically integrated load cell J. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement,2001,9 (2):232-240. 15 Eugene V.Sypin,Evgeniy S.Povemov, Alexandre V. Terentiev, Gennadiy V. Leonov. The Electronic ScalesJ.Electron Devices and Materials, 2003(4) :五、毕业设计进程安排五、课题分阶段进度计划：序号起止日期工 作 内 容阶段成果112周进行资料收集、整理，提交开题报告完成234周熟悉编程工具，学习电路板的设计及制作等基础知识完成3511周完成实现控制要求的软件、硬件设计及结构设计进行中41213周系统总体调试、修改程序待完成51415周完成毕业设计资料的整理，论文完成，准备毕业答辩待完成616周进行毕业答辩待完成
