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1、 编号 淮安信息职业技术学院毕业论文题 目基于单片机的数字电子称设计学生姓名张山峰学 号11012113院 系电子系专 业电子工程班 级110121指导教师罗时书 顾问教师二一五年六月摘 要现代社会的发展，对称重技术提出了更高的要求。目前，台式电子秤在商业贸易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弹簧压缩、拉伸变形来实现计量的弹簧秤，居民用户使用的是国家已经明令淘汰的杆秤。多年来，人们一直期待测量准确、携带方便、价格低廉的智能电子秤投放市场。本文设计了一种智能电子秤，论述了仪器的工作原理，介绍了仪器的误差来
2、源于误差分配，给出了仪器电路设计与软件流程。智能电子秤主要由电源、称重传感器、A/D转换器、单片机、键盘/开关、LCD显示器等部分组成。主要技术指标为：称量范围015kg；分度值为0.005kg；精度等级级。仪器主要功能有自检、去皮、计价、单价设定、过载报警等。仪器若不进行称量操作，5分钟后自动进入休眠模式，降低电源消耗。智能电子秤体积小、计量准确、携带方便、操作简单、称量速度快，并集质量称量功能与价格计算功能于一体，能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求，具有广阔的应用前景。关键词：智能电子秤， 称重传感器， A/D转换器， 51单片机， 误差分析, 软件设计Abstract（外语专业的需要）
3、The development of the modern society has put forward higher request on weighing technology. Currently, the desk-top electronic scales have been great application in commercial trade, but they have many shortcomings such as large volume, high cost, not inconvenience to carry and AC supply power, so
4、they are restricted to use. The usual portable scales are lever scales which are mostly used by residents and spring balance which measure through compression or drawing of spring. They are being rejected for their big measuring errors. People have been expecting cheap Intelligence electronic scales
5、 which can measure accurately and be carried conveniently for many years.This text designs a kind of intelligence electronic scales. It discusses the instrumental working principle, and introduces its error sources and how to distribute the error. Give instrument electric circuit design and software
6、 process.Intelligence electronic scales consist of power, and weighs to spread the machine, A/D conversion, keyboard/switch, list slice, LCD etc. Its technical indictors include : Measuring range from 0 to15 kg; Cent degree is 0.005 kg; precision. The instrument possesses many intelligence functions
7、, such as shelling, overload alarm, unit price enactment, accumulation computation, self-calibrating and so on. For lowering power supply to consume, it can get into “sleep” automatically if the instrument is not measuring for 5 minutes.The intelligence electronic scales can measure mass rapidly and
8、 accurately and communicate value. Furthermore, it is small, simply structured, easy to operate and convenient to carry. The instrument is able to meet the needs of commercial trade and residents, so its application has a bright future.Keyword: Intelligence electronic scales， Weigh to spread a feeli
9、ng machine，A/D conversion， micro-controller 51， Error margin analysis， Software design目 录摘 要IABSTRACT（外语专业的需要）II第一章 绪论11.1引言11.2选题背景和意义11.3内外电子称发展及成果国2第二章 电子秤的硬件构成12.1电子秤的构成12.2称重传感器12.2.1 称重传感器选用时需考虑的问题12.2.2称重传感器的基本结构32.3 应变式传感器52.3.1 弹性元件62.3.2 应变胶72.3.3 应变片72.3.4 应变式称重传感器的各种补偿82.4单片机系统102.5 电路设计
10、122.5.1 称重传感器的供桥电源122.5.2 电子秤的调零电路132.5.3 电子秤的数据采集、处理部分142.5.4 键盘/开关输入电路182.5.5 LCD显示器202.5.6 掉电保护和检测电路、报警电路21第三章 仪器软件设计243.1仪器主程序243.2中断服务程序25第四章 仪器的误差及误差分配264.1仪器的误差来源264.1.1称重传感器的误差264.1.2电子设备的误差264.1.3 机械承重系统的误差274.2 仪器误差分配274.3 仪器误差的计算方法28结束语30致 谢31参考文献32附录33第一章 绪论1.1引言在我们生活中经常都需要测量物体的重量，于是就用到秤
11、，随着社会的进步、科学的发展，我们对其要求操作方便、易于识别。随着计量技术和电子技术的发展，传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。电子秤向提高精度和降低成本方向发展的趋势引起了对低成本、高性能模拟信号处理器件需求的增加。通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求，电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性。1.2选题背景和
12、意义称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域，与人民的生活紧密相连。电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域，取得了显
13、著的经济效益。电子秤是称重技术中的一种新型仪表，广泛应用于各种场合。电子秤与机械秤比较有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用价值强、维护方便等特点，可在各种环境工作，重量信号可远传，易于实现重量显示数字化，易于与计算机联网，实现生产过程自动化，提高劳动生产率。例如标签秤在超市中的应用已经是耳闻目睹的了。一张小小的标签包含着：品名、价格、重量等，一一列表在这小小的电子标签上。标签机的使用大大加快了销售速度，也方便了顾客。顶尖条码标签称有着许多卓越的特点，以太网功能使管理更加方便。因此，称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。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
14、现机电结合式电子衡器以来，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。经过40多年的不断改进与完善，衡器技术也在不断进步和提高。从世界水平看，衡器技术已经经历了四个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤。我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。现今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。常规的测试仪器仪
15、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。1.3内外电子称发展及成果国随着第二次世界大战后的经济繁荣，为了把称重技术引入到生产工艺过程中去，对称重技术提出了心动要求，希望称重过程自动化，为此电子技术渗入衡器制造业。在1954年使用了带新式打印机的倾斜式秤，其输出信号能控制商用结算器，并且用电磁铁机构与人工操作的按键与办公机器联用。在1960年开发出了与衡器相联的专门称重值打印机。当时带电子装置的衡器其称量工作是机械式的，但与称量有关的显示、记录、远传式控制器等功能是电子方式的。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，都离不开能输出信号的电子衡器。这是由于电子衡器不仅给出质量或重量信号，而且也能作为总系统中的一个单元承担着控制和检验功能，从而推进
