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1、广西民族大学 本科毕业论文（设计） 论文题目： 基于单片机的电子秤设计 学院（系）： 物理与电子工程学院 专 业 ： 自动化 年级班级 ： 07自本 学 号 ： 学生姓名 ： 指导教师 ： 职称 讲师 广西民族大学 毕业论文（设计）任务书 课题名称： 基于单片机的电子秤设计 学院 _物理与电子工程学院_专 业 _自动化_班 级 _07自本_学 号 _姓 名 _ 指导教师（签名）_ 2011年1月10日教研室主任（签名）_ 2011年1月12日 2011年1月10日毕业论文（设计）任务书课题名称基于单片机的电子秤设计指导教师姓名覃晓工作单位广西民族大学物理与电子工程学院一、主要内容：设计一基于单
2、片机的电子秤，LCD显示。二、基本要求(基本技术要求与数据）（1）称量范围040 kg；分度值0.02 kg；精度等级级。（2）主要功能有自检、去皮、计价、累计、单价设定、计量单位选择。（3）通过硬件实现过载报警和弱电压指示功能。三、论文（设计）工作起始日期：自2011年1月3日起，至2011年5月25日止四、进度与应完成的工作：第一阶段：阅读书籍、查找资料 （2011年1月3日2011年3月1日）第二阶段：系统设计、论文初稿 （2011年3月1日 2011年5月6日）第三阶段：系统调试、论文修改 （2011年5月7日2011年5月12日）第四阶段：论文定稿、打印 （2011年5月12日201
3、1年5月14日）第五阶段：论文答辩准备及答辩 （2011年5月16日2011年5月22日）五、主要参考文献、资料1陆伯勤.电子称重技术和自动称重系统的进展J.自动化博览，1999，（1）.2阎石.数字电子技术基础M.北京：高等教育出版社，1995.3刘伯中.刘景霞.高精度智能电子分析天平J.仪器仪表学报，1989，（2）.4于玉萍.基于MSP430的智能电子秤设计论文D.5何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计M.北京：国防工业出版社，2001.目 录摘 要5Abstract61 引言72 工作原理与设计框图73 系统硬件设计83.1 主控电路83.2 数据采集与处理电路93.2.1 传感
4、器93.2.2 运放与A/D转换器部分103.3 人机交互部分123.3.1 键盘输入123.3.2 输出显示133.4 系统电源134 系统软件设计154.1 主程序154.2 扩展功能程序175 系统调试176 结论18参考文献19致谢19附录20基于单片机的电子秤设计摘 要：电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。它与我们日常生活紧密结合成为一种方便、快捷、称量精确的工具，广泛应用于商业、集贸市场、超市、及零售业等公共场所的信息显示和重量计算。电子秤主要以单片机为中心控制单元，通过称重传感器信号放大并进行模数转换，再配以键盘、LCD液晶显
5、示和软件来组成。本系统是针对电子秤的自动称重、自动计价、数据处理和串口通信进行研究的。该电子秤不但能实现秤的基本功能，还可实现净/毛转换、计量单位选择、累计、设定价格和电子时钟功能。由于单片机控制的电子秤体积小、计量准确、携带方便、操作简单、称重速度快、并集质量称量功能与价格计算功能于一体，具有一定的开发和实用价值。关键词： 单片机；传感器；模数转换；电子秤。页码底部居中Electronic Scale Design Based on MCUNING KunAbstract： Electronic scale is the detection and conversion technology
6、, computer technology, information processing, digital technology, one of the modern novel and Technology weighing instruments. It is closely integrated with our daily life, becoming a convenient, fast and accurate weighing instrument, widely used in business, markets, supermarkets, retail and other
7、 public places in the information display and weight.Electronic scales mainly MCU center control unit, through weighing transducer and amplification frequency-field, match again with the keyboard, LCD display and software to composition. This system is aimed at the automatic weighing, automatic elec
8、tronic priced, data processing and serial interface communication research. The electronic scales can not only realize the basic function of balance, still can realize net/gross conversion, a unit of measurement choice, accumulated, setting prices and electronic clock function. Because single chip m
9、icrocomputer control precision of measurement of small volume, electronic scales, carrying convenient, simple operation, weighing speed, and weighing function and price synonymous with quality computing function at an organic whole, have certain development and practical value.Keywords：MCU， Sensor，
10、ADC， Electronic Scale .1 引言随着科学技术和科技的发展，出售商品品种的增加，需要称重物品的设备也需要更新换代，人们对称重装置不仅要求获得静态称重数据，而且进一步要求称重工作的自动化，实现快速称量，以及测量各种动态参数，提高测量精度和各种数据的及时处理。这些精度、速度、性能和功能方面的要求是传统的机械测量系统无法满足的，这就使得电子称重装置推广，使得称重装置变成为电子仪器。它的特点是：精确、智能、方便、明了、可靠，克服了传统的杆秤、盘秤不精确、速度慢、不能计价、易作弊等缺点，在商业领域应用越来越多。电子秤的设计首先是通过称重传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。
11、输出电压信号通常很小，需要通过高精度高增益的放大芯片进行信号放大，并通过A/D转换，转换成数字量被送入到主控电路的单片机中处理，再经过单片机控制显示器，从而显示出被测物体的重量。本设计是针对市场上电子秤产品的精准度不足，功能不全等一系列问题而开发的，实际使用操作简单，还附加有电子时钟和与PC串口通信功能，具有一定的开发价值。2 工作原理与设计框图电子秤的工作原理，首先是通过称重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，用高精度高增益仪表放大器进行信号放大，再通过AD芯片P进行模数转换，转换成数字量被送入到主控电路的单片机中处理，再经过单片机控制显示器，从而显示出被测
12、物体的重量。物体的重量与单价经过运算产生总价，也在显示电路上同时显示出来。按照设计的基本要求，即（1）称量范围040 kg；分度值0.02 kg；精度等级级。（2）主要功能有自检、去皮、计价、累计、单价设定、计量单位选择、过载报警和弱电压指示等。系统可以分为最小系统、数据采集、信号放大、A/D转换、人机交互界面和系统电源。其中系统电源用78/79系列三端稳压IC来组成，数据采集模块由YZC-1B称重传感器、仪表放大器INA128、12位AD转换芯片ADS774JP组成。转换后的数字信号送给单片机处理，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。系统框架图如图2-1所示。重力
13、传感器PC放大电路键盘单片机A/D转换显示器图2-1 单片机实现方案原理框图3 系统硬件设计3.1 主控电路主控电路主要是由单片机来控制，而目前市场上单片机种类繁杂，选择合适的单片机是本次设计成功的关键。 考虑到市场货源、单片机性价比、研制周期等各方面的因素，本次设计选择宏晶系列STC125A32S2单片机作为本次设计主控电路的芯片。STC125A32S2在市场上供应充足，有稳定、充足的货源，可以方便买到，而且它的性价比高，相比其他系列单片机，同样性能的单片机，宏晶STC125A32S2要比其他的单片机价格便宜，适合大规模的生产制造。最后，由于设计的时间紧、任务重，选择一款熟悉的单片机，必将起
14、到事半功倍的效果，宏晶STC125A32S2是我们课程设计时用的一款单片机，使用次数比较多，而且相关的软件、驱动也可以直接使用，相比其他系列单片机更加容易尽快投入到设计。STC125A32S2单片机为增强型 8051 芯片，1T，单时钟/ 机器周期，指令代码完全兼容传统8051单片机。具有2 个16 位定时器/ 计数器，而且可用PCA 模块再产生4 个定时器(2052 系列只有两路PCA)，片内Flash程序存储器有32K和1280B的SRAM，A/D 转换, 8 位精度ADC，共8 路。由此，我们最终选择了STC125A32S2单片机来实现系统设计。基于STC125A32S2单片机的主控电路如图3-1所示。
