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1、基于单片机的电子秤设计 摘 要:本设计以51系列单片机STC89C52RC为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。在设计系统时，为了更好地采用模块化设计法，分步的设计各个单元功能模块，系统的硬件部分可以分为最小系统、数据采集、人机交互界面(键盘以及显示)和系统电源四大部分。最小系统部分为STC89C52RC系统；数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成，包括运算放大器OP07和A/D转换器ADC0809；人机交互界面为键盘输入和数码管显示，主要使用5X5键盘、CH423数码管控制芯片及13位数码管显示，可以方便的输入数据并直观的显示重量、单价和总价。系统电源是以LM7805、
2、 LM7812为核心设计电路以提供系统正常工作电源。软件部分应用单片机C51语言进行编程，实现了该设计的基本控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能（称重范围为010Kg，重量误差不大于0.02Kg）,重量、单价、总价的计量可以精确到两位小数，键盘设置有数字键（09、.）、储存键、单价1单价8调用单价键、清除键、去皮键等；发挥部分有8种不同物品的单价记忆功能、99种消费商品价格累计功能、；待发挥部分为讲电子秤与打印机连接，能打印消费记录（小票），超量程和欠量程的报警功能。本系统结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。 关键词：单片机 采样电路A/D转换器 CH423数码管驱动
3、芯片 数码管显示 工作电源 the design of electronic scales based on Single-chip MicrocomputerABSTRACT :The design for the control of 51 computers STC89C52RC the core, to achieve the basic control functions of electronic scales. In designing the system, in order to better modular design, the design of each unit s
4、tep function modules, the system can be divided into the minimum hardware system, data acquisition, man-machine interface (keypad and display) and the system power 4 most. Minimum system partly STC89C52RC system; data collection in part by the pressure sensor, signal processing and the first class A
5、 / D conversion components, including the operational amplifier OP07 and the A / D converter ADC0809; man-machine interface for the keyboard and digital display The main use of 5X5 keypad, CH423 digital control chip and 13 digital display, can easily enter data and visual display weight, unit price
6、and total price. System power is based on LM7805, LM7812 as the core design of the circuit to provide normal power supply system. Software part of the application MCU C51 language programming, the design of the basic control functions. The electronic weighing scales can realize the basic functions (
7、weighing range of 0 10Kg, the weight of the error is not greater than 0.02Kg), weight, unit price, total measurement is accurate to two decimal places, the keyboard settings are the number keys ( 0 9,.), storage key, Unit 1 to Unit 8 Unit call key, clear key, peeled keys, etc.; play a part in 8 diff
8、erent items priced memory, 99 kinds of consumer goods prices cumulative function; play a part to be about electronic scales and printers connected to print consumption records (small notes), over range and under-range alarm. The system is simple, easy to use, fully functional, high precision, has so
9、me value for development.Key words： microcontroller sampling circuit A/D converter CH423 digital tube driver chip digital display Power Supply目录第一章 绪 论11.1引言11.2 选题背景与意义1第二章 系统方案的设计22.1 电子秤的设计要求22.1.1 基本要求22.1.2 特色与创新22.2实验原理及设计基本思路22.2.1系统工作原理22.2.2 系统设计基本思路22.3 系统总体设计方案比较与论证32.4单片机的选型42.5 数据采集部分的方
10、案确定42.5.1 传感器42.5.2 前级放大器部分72.5.3 A/D 转换器92.6人机交互部分112.6.1 键盘输入112.6.2 输出显示112.7系统电源122.8 具体实施方案简介13第三章 系统硬件设计153.1 基于STC89C52RC的主控电路153.1.1芯片介绍153.2 系统电源183.2.1 芯片介绍183.2.2 电源电路19第四章 软件流程204.1 主程序流程图204.2 键盘扫描流程图21第五章 结 论225.1 论文总结225.2 感想22致 谢24参 考 文 献25附录A：原理图26附录B：源程序29第一章 绪 论 1.1引言在现代化的今天，电子产品变
11、得越来越丰富，给人们带来了诸多方便，其中电子秤成了人们生活中不可或缺的一部分。大大小小的市场电子秤能够完成许多秤量工作，为人们节省了大量时间，提高了工作效率。在大部分超市里的电子秤，它能很精确的秤出商品的重量，还能去除皮重，更主要的是，它其中预存了超市里商品的单价，当秤出商品的重量后，电子秤马上就能算出价格，不管几种商品都能一一累加价格，最后列出消费清单。由此，顾客在购物的时候非常的放心，商家的经济效益和员工的工作效率也得到了大幅提高了，所以有了电子秤，顾客买的放心，商家也卖的开心了。本设计就是为了制作这样一种电子秤，它以单片机为核心在实际使用时达到以下要求：1、电子秤秤重范围：010；重量误
12、差0.02；2、数码管显示物重、单价、商品价格；3、8种商品的单价储存等。本设计的控制功能包括基本的秤重功能，显示购物单价及价格功能，储存8种商品的单价功能。由于系统资源丰富，还可以方便的拓展其应用。 1.2 选题背景与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秤量工具。相比传统的机械式秤量工具，电子秤具有秤量精度高、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
13、产品的独立开发能力，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。第二章 系统方案的设计电子秤的应用系统是由硬件和软件所组成。硬件指单片机、扩展的存储器、扩展的输入输出设备等部分；软件是各种控制语言程序的总秤。只有硬件和软件紧密配合、协调一致，才能提高系统的性价比。从一开始设计硬件时，就应考虑相应软件的设计方法，而软件设计是根据硬件原理和系统的功能要求进行的。2.1 电子秤的设计要求2.1.1 基本要求1、电子秤秤重范围：010Kg；重量误差不大于0.02Kg；2、数码管显示：所秤物体重量、单价
14、显示、商品价格显示3、8种商品的单价储存等。2.1.2 特色与创新1、使用单片机为主控核心，简化系统的构造，单片机可拓展性强，可以方便的对系统进行功能拓展和加强。2、使用键盘输入数据，操作简单、方便。3、显示所秤量的物品重量、单价及所秤物品的金额。4、具有去皮功能和金额累加计算功能。 2.2实验原理及设计基本思路2.2.1系统工作原理电子秤的工作原理。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A/D转换电路转换成数字量被送入到主控电路的单片机中，再经过单片机控制译码显示器，从而显示出被测
15、物体的重量。在实际应用中，为提高数据采集的精度并尽量减少外界电气干扰，还需要在传感器与A/D芯片之间加上信号调整电路。2.2.2 系统设计基本思路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A/D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。2.3 系统总体设计方案比较与论证在设计系统时，针对各个模块实现的功能来设计电子秤的方案有以下几种：方案一 数码管显示方案结构简图如下图所示： 图2.1 数码管显示方案此方案利用数码管显示物体重量，简单可行，可以采用内部带有模数转换功能的单片机。由此设计出的电子秤系统，硬件部分简单，接口电路易于实现，并且在编程时大大减少程序量，在电路结构上只有简单的输出输入关系。方案二 在前一种方案的基础上进行扩展，增加一键盘输入装置，增
