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1、届毕业生毕业设计说明书题 目: 基于单片机的称重控制系统设计 院系名称： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 摘要由于称重器具在商业贸易中的重要作用，称重技术的发展一直都受到人们的关注。本文设计实现了一种新型的多功能电子称重系统，该系统采用了最为常见的C51系列单片机STC89C52作为主控芯片，系统可以准确称量待测物的质量，使用者设置好单价后，系统还能自动地计算总价并可以把测量结果直观地显示在液晶屏幕上，同时本系统还具有超量程自动报警功能。另外本系统还扩展了电子万年历和电子温度计的功能，使得系统更加实用。本文论述了课题提出的背景，系统方案确定的依据以及系统具体硬件电路的
2、设计方案和软件编程的基本思路，最后针对系统的测试结果进行了分析。 关键词：电子称重系统；单片机；称重传感器；A/D转换；时间和温度；人机交互Title Design of weighing control System Based On MCU ABSTRACTDue to the important role of weighing apparatus in the trade, development of weighing technology has been paid close attention to by people. This paper presents a new ty
3、pe of multifunctional electronic weighing system .This design is based on the most common C51 series microcontroller STC89C52 as a control core, it realized the basic functions of electronic scales. This design can acquisition quality accurately, display test data intuitively, set the price for diff
4、ident things and automatic alarm when it is over range. At the same time, the system also extends the function of electronic calendar and the thermometer, making the system more intelligent and practical. This paper discusses the background of the subject, how the system scheme is determined, design
5、 of the hardware circuit system and software programming. At the end of the paper, the system test results were analyzed.Key Words Electronic scale; single chip microcomputer; sensor; A/D conversion; human-computer interaction; time and temperature 目录摘要IABSTRACTII第1章 前言11.1 选择课题的背景和意义11.2 电子秤的现状及未来的
6、发展趋势11.3 设计的主要任务2第2章 系统方案设计32.1 系统总体构想及其工作原理32.2 系统方案的确定42.3 各个模块选型的分析5第3章 系统硬件电路的设计163.1 MCU的最小系统电路设计163.2 称重传感器和A/D转换芯片HX711的电路设计163.3 数据输入模块的电路设计173.4液晶显示模块的电路设计173.5报警模块的电路设计183.6时钟模块和温度模块的电路设计18第4章 系统软件部分的设计194.1 编程语言和开发工具的选择194.1.1 编程语言的选择194.1.2软件开发环境的选择194.2程序设计的总体思路194.3各个模块程序设计说明214.3.1 键盘
7、扫描程序214.3.2 A/D转换程序设计214.3.3 LCD显示程序设计224.3.4 报警模块程序设计234.3.5 时钟模块程序设计234.3.6温度模块程序设计234.4 小结24第5章 系统整体校调255.1 调试方法和步骤255.2 调试过程中出现的问题及其解决方法265.3 调试结果26第6章 讨论与展望286.1 结论286.2 系统需改进的地方28致 谢29参考文献30附录（部分源程序）29第1章 前言1.1 选择课题的背景和意义 称重技术自古历来都受到人们的特别重视。早在我国父系氏族社会的末期就出现了所谓“度、量、衡”的说法，其中的“衡”也就是指测量物体轻重的工具，是以今
8、天我们还把称重工具称作“衡器”。在贸易中对货物交换量的准确确定必须要用到称重器具，最初人们采用木制或陶制的容器作为交换货物粗略的计量，后来出现的秤可以相对精确地测定物品的质量。因此自从人类文明诞生之日起，称重技术就和人类的经济社会生活密切相关，同时随着社会的发展和技术的进步也在不断地革新。随着现代发贸易对称重器具要求的不断提高，传统机械式称重器具缺点也日渐显露，比如精度不高，工作效率低，不能自动计价等，尤其是容易被无良商家利用充当其作弊的工具。虽然这些秤几经改进，但是仍然不能同时确保准确性和可靠性，这种状况直到电子秤的出现才发生了改变。电子秤由于大大减少了纯机械部件的应用，有效地避免了机械材料
9、个体性差异带来的测量误差，同时电子秤又大量地运用现代电子技术，可以实现丰富的功能，另外科学友好的用户操作界面又兼顾了设备的易用性。上述诸多优点是以往任何一种传统的机械式称重器具所不具备的，因此电子型的称重器具得到了很好的发展，迅速得到了普及，目前已经占据了衡器市场的大部分份额。 电子称重技术虽然已经得到了非常好的发展，但是目前的电子称重器具依然有很大的提升空间，另外人们对电子秤各项性能的要求也在不断地提高。由此可见，现今对于电子称重技术的研究还是很有必要的，现实也要求我们进一步提升电子称重工具的性能，以便于更好地服务于现代的经济贸易活动。据此可以判断本课题不仅有一定的理论研究价值，同时又关乎人
10、们日常的生活，也具有很强的实用价值。1.2 电子秤的现状及未来的发展趋势电子秤从简单到复杂，由简陋到精密一直在发展。电子称重工具由开始的机械式发展到了机电结合式，最终实现了完全的电子化，同时也由单一功能发展到了多种功能。上世纪70年代中期电阻应变式称重传感器在技术上取得了重大的突破，中国的电子秤工业也随之迎来了空前的大发展。国民生产的各个部门出现了各种各样的电子秤，极大地促进了我国工商业的发展。轻纺工业，煤炭能源工业，冶金工业，仓储货运部门以及食品生产工业的生产过程中都要用到各式各样的电子称重仪器。此外诸如商业贸易领域的称重和计价，电子元件生产的计数称量也同样不能缺少电子称重装置的。以上实例也
11、仅仅是电子秤技术在国民经济中使用领域的冰山一角罢了，因为电子秤在生产和生活中应用的例子实在是不胜枚举。从以上这些例子说明电子称重技术是非常重要的，其应用范围也是十分广泛的。总之，电子称重技术在国民经济发展和社会进步中发挥着重要的作用，已经越来越受到人们的重视。 改革开放以来，伴随着国家经济体制改革的进程，电子称重工业的行业规模，技术能力以及在我国经济中的作用，已经发生了变化的巨大，远非昔日可比。国家也投入了大量的资金和人力对电子秤行业予以了大力的支持，据有关方面的不完全统计，到七五末期，国家对电子秤行业的累计投资已经达到了3亿多人民币，并动用了一千多万美元的外汇。纵观历史，近代以来随着科技的爆
12、炸式发展，秤这种古老的计量工具也发生了翻天覆地的巨变，几千年来中国人眼中的“秤”便是指木杆秤，虽然直至今日这种秤还依然发挥着作用，但是使用的范围已经越来越窄，现在的人都普通习惯使用更加方便和精确的电子称重工具。在二十一世纪的今天，人们希望电子秤可以使用更加方便，更加智能化，这也就给电子秤工业提出了更高的要求。现代电子称重仪器往往需要和电子计算机相组合，电子计算机的引入，大大扩展了电子称重仪器的功能，进一步扩大了其使用范围。未来的电子称重工具将会向智能化和多样化的方向继续发展。通过分析近些年来电子衡器类产品的发展现状及国内外用户的使用需求，电子衡器总的发展将会趋向于是模块化，小型化，多样化和智能
13、化，可以预见未来电子称重器具的应用范围还将继续扩大。1.3 设计的主要任务STC89C52单片机是本系统的控制核心，除了实现电子秤的称重以及计价功能外，系统还将实现电子万年历，电子时钟，电子温度计等功能，此外还具有单价输入，金额自动计算，超量程自动报警等功能。此外本设计还具有友好的人机交互界面，大大提高了设备的易用性和实用性，4*4薄膜型矩阵键盘可以供用户方便地输入单价信息，还可以用于快速准确地校准电子万年历的日期和时间，LCD1286点阵式液晶屏，可以直观地显示中文和西文字符，进一步拓展了系统的功能，在称重模式下可以清晰地显示待测物体的质量，单价和总价，在万年历模式下也可以清晰地显示年，月，
14、日，星期的日期信息和时，分以及秒，温度等其他信息。本课题提出了一种基于单片机控制的智能化电子称重系统，具有很多传统电子秤所没有的新功能，精确度同样可以做到很高，本设计方案实现了一个功能非常强大同时又简单易用的电子称重系统。第2章 系统方案设计2.1 系统总体构想及其工作原理本系统的控制核心选用的STC89C52RC单片机，本设计完成了电子秤的各项功能，此外系统还扩展了电子万年历以及电子温度计的功能。系统主要由单片机最小系统，称重传感器及其信号处理模块，数据输入及结果显示界面，时钟和温度模块以及电源模块等部分组成。最小系统主要由STC89C52及其它必要的外围电路组成；数据采集模块包括称重传感器、信号放大和A/D模块，其中的信号放大和A/D转换选取了海芯科技的高精度24位A/D转换芯片HX711，这种芯片是专为电子秤量身打造的。4*4薄膜型矩阵键盘和LCD12864液晶组成人机交互界面，可以快捷地输入数据和显示数据；时钟模块选用的是常用的时钟芯片DS1302；温度采集模块此处选择的是集成数字型温度传感器DS18B20。本系统结构简单、功能多、易于使用，系统有一定的理论研究价值和实际应用价值。平行梁式称重传感器 STC89C52RC单片机（主控芯片）单片机控制模块数据采集部分点阵式12864型的
