《单片机电子秤设计报告》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单片机电子秤设计报告(56页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.基于单片机的电子秤单片机电子秤设计报告秤是一种在实际工作和生活中经常用到的测量器具。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。和传统秤相比较,电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现,具有精度高、功能强等特点。本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。该电子秤的测量范围为0-10Kg,
2、测量精度达到5g,有高精度,低成本,易携带的特点。电子秤采用液晶显示汉字和测量记过,比传统秤具有更高的准确性和直观性。另外,该电子秤电路简单,使用寿命长,应用范围广,可以应用于商场、超市、家庭等场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。一、功能描述1、采用高精度电阻应变式压力传感器,测量量程0-10kg,测量精度可达5g。2、采用电子秤专用模拟/数字(A/D)转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换,HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术,是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。3、采用STC89C52单片机作为主控芯片,实现称重、计算价格等主控功能。4、采用128*6
3、4汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互,键盘容量大,操作便捷。6、具有超量程报警功能,可以通过蜂鸣器和LED灯报警。7、系统通过USB电源供电,单片机程序也可通过USB线串行下载。二、硬件设计1、硬件方案单片机电子秤硬件方案如图1所示:图1 单片机电子秤硬件方案称重传感器感应被测重力,输出微弱的毫伏级电压信号。该电压信号经过电子秤专用模拟/数字(A/D)转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换。HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术,是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片,内置增益控制,精度高,性能稳定。HX711芯片通过2线串
4、行方式与单片机通信。单片机读取被测数据,进行计算转换,再液晶屏上显示出来。晌矩阵遇键盘衡主要喂用于宝计算煌金额线。当浊被测唉物体喷重量赶得到幕后,请用户现可以蔽通过镇矩阵蹈键盘夹输入兔单价垄,电尺子秤扫自动废计算贸总金警额并捏在液豪晶屏奸显示尼。电愿源系众统给访单片穗机夕、谎HX圈71壤1赛电路病及传想感器拌供电康。住2掏、称陷重传拣感器少传感堤器是挨测量现机构侄最重息要的朽部件转。称封重传喊感器水本身震具有俗单调是性,辨其主绢要参古数指猪标是接灵敏测度、菌总误精差和醋温度认漂移破。阁(1晌)派 农灵敏传度封称重疾传感执器的充电灵爷敏度灯为满送负荷垒输出耀电压启与激启励电赖压的谜比值竿,典恶型
5、值拆是淋2m轿V/汁V伙。当锅使怀用宋2 宽mV尖/榴V辫灵敏漂度凑和鞠5 玻V虹激励董电压屈的传刑感器霞时,旁其满共度输提出电咏压蚊为烈10奇 m坚V钻。通担常,盘为了辜使用劲称重着传感喉器线佩性度巴最好渡的一存段称柔重范舰围,塔应当鸡仅使漫用满祖度范朽围的则三分事之二洽。因滚此满羊度输蚁出电系压应微当大双约袄为劈6m华V霸。当察电子絮秤应蔑用于降工业巷环境携时,洽在正6m辞V拌满度薄范围径内测箱量微粱小的夜信号照变化悬并非屑易事率。堡(2滴)获 尺总误患差早总误化差是答指输李出误喘差和践额定耀误差僚的比生值。裁典型蜜电子奇秤的垄总误基差指鞋标大匙约拒是青0.算02浪%闻,这它一技册术指缘标
6、相消当重浑要,稼它限淡制了赔使用泽理想负信号繁调节尖电路羊所能摘达到谁的精徒确度炉,决拍定采了负AD每C封分辨惠率的忆选择蕉以及撞放大色电路锁和滤悲波器刮的设山计。温(3阔)晶 剂漂移范称重职传感纤器也诊产生泥与时址间相队关的穗漂移踩。事目前虾常用农的称祸重传只感器商有电公阻应精变式映压力愈传感笼器、乱电容骂压力犯传感蓬器、扬压电稼式压计力传内感器视。选庸用时仿应按惧稳定跪行、抱精度郑登记分、寿景命和溉安装块环境悠要求需考虑论,其小主要栋特点度如下康:阔(1约)歉 姜电容忠式压涌力传缺感器佳稳定留性较杀差,蛾精度娘和灵匀敏度纳较高民,寿留命较终短,棒对环籍境要绕求苛愿刻,拥不易廉长距仇离传量输
7、。捕(2企)伶 刷压电荷式压唉力传射感器月稳定现性好禁,精泰度和仆灵敏毫度高贞,寿的命长慢,但番大量免程的掀压力振传感抹器尚纲待进惧一步溪研究惭。爪(3苦)滤 支电阻皇应变庸式压严力传手感器妹稳定玉性较圣好,是精度男和灵悦敏度创较高科,寿著命较穴长,肚对测澡量环御境要桂求不乳太严草格。吩综上率所述裤,选闸用电顾阻应遥变式潮压力挂传感栏器作链为电暴子秤瑞称重掩传感掉器是奴最为撞合适毁的。五电阻翻应变岭式压虽力传照感器溜主要陕由弹骆性体压、电环阻应收变片摘电缆边线等西组成啦,内届部线谋路采客用惠奸更斯妄电桥夹,当柿弹性宴体承损受载劳荷产巧生变胁形时根,电拌阻应遣变片吩(转馅换元袍件)叉受到谦拉伸围
8、或压丘缩应辈变片掌变形漫后,扎它的恢阻值火将发眉生变突化(课增大叛或减那小)宪,从庄而使绒电桥膏失去谢平衡称,产殿生相督应的还差动荒信号免,供谅后续寒电路带测量主和处州理。感电阻粗应变晋式传离感器拌测量吵原理鸭如玩图趴2仅所示喷。淘图旗2测 宿电阻福应变银式传恰感器扇测量午原理址当垂狱直正努压泰力垃P挨作用蚊于梁进上时狱,梁阻产生况形变吹,电胀阻应硬变斥片僻R服1酒、铅R吸3件受压抖弯拉隆伸,职阻值邻增加拔;晴R四2旗、深R恭4那受压燃缩,驴阻值故减小票。电挺桥失般去平仰衡,档产生份不平浓衡电屈压,严不平星衡电浴压与拌作用惊在传埋感器右上的蒸载叹菏李P吼成正驼比,谁从而扶将非惭电量安转化钟成电
9、伤量输绿出。千R吨1命、晨R翻2攻、峡R脸3更和岛R模4馅组成舞惠更袜斯电峰桥,蚁将丽2狮对电嘴阻应门变片迫的阻戏值变竖化转惑变成肤输出千电压踩,其罚工作列原理边如胆图长3肚所示扣。蛮图卵3早 振测量蛾电桥升原理巩3恼、电导子秤诵专障用痛2择4筛位唤A逗D道转换驳芯温片选HX酬71往1道及其钻电路粪HX枪71掩1问 渐采用昏了海杨芯科盏技集药成电嘱路专喇利技复术,痕是一辞款专缘为高妙精度渡电子朴秤而汁设计急的瞒24辉 爽位陶A/烧D银 静转换壮器芯图片。挥与同防类型荡其它香芯片台相比特,该叹芯片关集成凯了包代括稳钻压电诚源、享片内嘉时钟挣振荡述器等裙其它栏同类或型芯姥片所佩需要齐的外租围电煎路
10、,数具有锻集成城度高弦、响感应速祝度快滑、抗嚼干扰涝性强箭等优钓点。沫降低匠了电杰子秤访的整扭机成沫本,域提高尸了整粒机的三性能泻和可置靠性极。某该芯兵片与键后雪端融MC悦U值 身芯片批的接语口和闲编程底非常积简单躁,所职有控厅制信裳号由潜管脚桂驱动烧,无夏需对平芯片愉内部映的寄羽存器扔编程巩。输灯入选猛择开欲关可保任意丑选取眯通慰道失A哲 译或通场道炭B蔽,与原其内况部的腔低噪恨声可田编程吐放大伯器相跃连。牙通曾道述A投 劳的可洲编程币增益浑为港12决8馋 查或损6运4宫,对牛应的兄满额图度差宫分输暖入信眼号幅偷值分勤别伸为宇2等0m州V皱或乘4恳0m润V区。通叛道桶B享 角则为绵固定桂的屈
11、32吨 谢增益赏,用启于系伟统参肤数检陶测。脖芯片葛内提嘉供的春稳压坛电源望可以旨直接惑向外浅部传陕感器头和芯市片内帽的涂A/椅D简 若转换芒器提松供电坏源,协系统迟板上螺无需荡另外哄的模社拟电头源。移芯片宽内的司时钟虫振荡箭器不呢需要鞭任何殃外接潜器件疮。上谱电自践动复镰位功步能简涨化了籍开机爸的初领始化豆过程蜂。总 H稼X7待1誉1挎内部丝方框深图如扇图寻4液所示线。其质外部个管脚馅如性图括5炊所示锐。讽图桃4强 H饥X7秧1假1朵内部曾方框左图纤图将5苹 H熊X7探1惭1辅外部钻管脚翠图拥图完5艳为究HX弄71虹1弓芯片证应用赌于计坐价秤违的一糖个参丈考电疾路图夺。该痰方案遥使用仓内部司
12、时钟务振荡鼓器熄(X继I=斤0奋)数,岔10磁H场z合的输扩出数寺据速己率政(R册AT扣E=况0饿)主。电提源府(阁2.移7昂侍5.乘5便V栋)直拨接取陪用热与砌MC裙U通 荣芯片该相同泽的供裕电电稳源。驱通吨道波A堡与传庭感器般相连获,通原道皇B甩通过砌片外匪分压轻电阻狠与电震池相斯连,驱用于畅检测们电池简电压龟。拨图役6鸭 H汤X7泊1诵1泊计价丧秤应盘用参害考电么路图贩塘 嘉本课冈题设珍计柱的藏HX念71淋1文电路悟如诉图谅7董所示球:股图蚁7六 H基X7辈1谨1焰电路犁4炎、单带片脱机奋ST咱C8蛇9C朋5挎2窗及其称电路妙(1衣) 退ST丢C8街9C悠52舰 木单片速机概锡述屋ST累
13、C8的9C承5规2胖系列晨单片址机是棋宏晶阿科技穿生产搬的单公时至钟沟/鹅机器退周禁期喊(1献T诊)互的单皇片机秒,是忆高声速脆/封低功劫耗捡/筝超强返抗干惧扰的田新一灵代待80派5薯1污单片麦机,丧指令妥代码匹完全拖兼容互传千统每80升51佣,厕但速肠度搞快就8-伪1宋2缎倍,找内部摧集庙成俊MA符X8仅1哈0税专用徐复位捡电路榆。醉(2切) 泳ST释C8幼9C梅52片 绘单片性机特戒点耐l萄塌循两 挥增强禾型咱 8紫05对1 胳CP叠U扛,康1夕T赏,单狠时船钟韵/中机器休周期攻,指盒令代录码完抱全兼泻容传虹统薯80嚷5奥1恨;生l讨滚炼慌 庭工作各电压备:香 5涉.5土V 蹦- 冬3.却
14、5助V棍(哪5寸V粱单片尸机)猛;膊l蔽代即厚 爱工作暮频率王范围胖:超0亿犬40您MH蹦z马,相妹当于惊普互通捞80俊5负1匹的键 将0太屈80抵MH地z快;母l类丢艘剪 候用户经应用卸程序舞空异间呼 4含K/柄/8恭K/莲16愈k/城32迫K/校64飘K牢字节盲;侄l挤笋坛斯 饥片上遵集孤成象12稻8梅0运字岔节耽 R构A解M信;牧l负焦亩回 甩通狗用裤I/象O倘口辞(捧32创/3跌6男个)孔,复辈位后序为准炒双向绩口地/勇弱上裙拉(讽普降通甩80纽5泊1粘传捎统至I/治O过口)瞧;慈l裤音炼革 I筝S逝P防(在盈系统询可编秋程救)形/I迟A创P矛(在侵应用椒可编各程)役,无膀需专网用编膊
15、程篮器召/云仿真膨器。辉l器佣蒜涨 废每关个宫I/怠O鬼口驱金动能煎力均躁可达洞到拢20障m献A陈,但怀整个盗芯片团最大宅不要谈超凭过吸12缩0m抓A已;吃l院傍币锡 烟可通垒过串宅口泊(是P3舌.0糕/P挖3.芝1浆)直芦接下仓载用聚户程我序,叹数秒药即可桥完成都一片仰;价l避底梦加 完有沟EE奥PR焰O味M弟功能马;趁l炭炊涝斯 缎看门眯狗;魔l椒卧常纵 创内部桥集寇成尸MA厕X8蜜1芳0号专用滤复位喂电路春(外玻部晶井体厕12惧M乎以下乘时,即复位轻脚可糠直圈接朋1挽K斗电阻财到地低);怖l谷迈效料 晌时钟泉源:鞭外部御高精羡度晶动体遵/蛇时钟艘,内新部宋R/乌C柔振荡界器;虏l吉放篇裹 他用户省在下宪载用猫户程穷序时农,可笋选择积是使弯用内共部沃R/券C攻 覆振荡张器还还是外歌部晶猴体利/拍 惯时钟醒;昂l惩锡谱欲 泻常温妻下内胡部擦R/躲C畏 械振荡突器频袋率为惨:第5.容0V润 侄单片却机为张:传 1吨1M鹅Hz僚 贯伞 1洪7M漆H刚z怨;说l袄拾宾寨 散共扯4尖个竖1信6盐位定戴时器市,两职个与亩传三统召80离5叙1存兼容愉的定六时冷器耗/姜计数施器插,1复6萌位定钞时巧器容T狱0鲜和短T亲1垫,没践有定陕时貌器鞠2累,但绪有独关