单片机课程设计-数字显示称

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1、题目:显称学院计算机与信息学院班级电子信息科学与技术11-1姓名刘伟杰学号201127991、用户需求数显称，根据“压力测量实验”的原理，能够检测并在数码管上显示出压力传感器上的压力读数。2、设计任务(目标、如何实现)设计一数显称：(1)用NBCTFT彩屏显示压力传感器的数据包括压力值(N)和转化后的重量(Kg)(2)可以进行初始压力的校准3、原理框图及说明根据设计任务，设计如下框图:电源部分，通过升压模块使用一节18650电池为单片机提供5V稳压电源；NBCTFT彩屏作为主要显示设备，显示压力以及重量的具体数值，包括一个表盘

2、实时显示重量：称重传感器，采用电桥作为压力的传感器，输出模拟量到HX711;HX711，是一个24位精度的ADC,这里采用商家提供的成品芯片hx711直接通过IIC协议读取ADC的数字量，并传送到单片机；单片机模块，使用STC12C5A60S2芯片，此芯片工作在1T(12倍速)状态，是普通的51单片机工作速度的12倍，适合作为界面的演示包括扫屏指针的更新等操作。通电后，彩屏进行初始化，各个变量定义以及初始化，随后开始传感器的开机校准，读収空载重量作为初始值，后面的重量会以此作为基准开始计算，随后进行采集压力以及显示的重复状态，

3、并实时显示在彩屏上。根裾原理框阁，设计电路图如附件1.注：由于在仿真中找不到彩屏包括压力传感器的相关模型，故在proteus仿真中采用简单模型代替，无法进行真实仿真。4、主要电路说明、元件选择及参数计算4.1复位与振荡电路复位电路如图2,由C5和R48构成。由于stcl2c单片机为低电平复位，图示电路利用电容的特性，在刚刚外加5V电源时RST脚的电压为低。时间常数=RC=38mS，满足芯片复位要求。（P4，RST段）由于电压为5V,可选择耐压6.3V的电解电容即可。振荡电路按照说明书的推荐，选择12MHz晶体，C7、C8选择3

4、3pF瓷片电容。4.2显示电路显示电路采用NBCTFT3.2寸LED液晶触摸屏作为主要显示设备，此彩屏的色阶指数为65536色，分辨率为320x240（Pixel）,屏幕的具体引脚说明如下：引脚号标识描述功能15V5V电源当5V供电时（1,2脚接5V电源），3.3V端（33,34脚输出3.3V电压）2GND接地GND3D04D15D26D37D48D5数据线D0-D159D610D711D812D913D1014D1115D1216D1317D1418D1519CSLCD片选信号低电平选择LCD20RS指令/数据寄存器选择RS

5、=1:指令寄存器RS=O:数据寄存器21WR写动作WR=0,RD=122RD读动作WR=1,RD=023RESET芯片重启低电平重启芯片24NC25BLVCC5V或3.3V背光灯VCC26巳LGND接地背光灯GND27BLCNT背光灯亮度调节可以使用PWM来控制背光灯亮度28TP_IRQ触摸面板中断检测到触摸面板有按下则为低电平29TP一CS触摸面板片选信号低电平选择触摸而板30TP_SCK触摸而板SPI时钟信号连接到SPI的SCK31TP_SI触摸面板SPI数据输入连接到SPI的MOSI32TP_SO触摸面板SPI数据输出连

6、接到SPI的MISO333.3V+3.3电源当3.3V供电时（33,34脚输入3.3V）1,2脚悬空34GND接地NBCTFT^J5?520m2Orti于在此次课程设计中没有使用触摸屏的设定，故采用的数据端为AD0-AD7,控制信号为S-指令/数裾，WR-写控制，CS-使能，RST-复位，没有使用RD（读控制）信号,因为不需要读取显示屏的内容。主板上一个稳压芯片LM1117-3.3作用是把5V电压转换为3.3V，以符合单片机的5V供电电压。由于TFT屏提供了官方的库文件驱动程序，故在主程序屮只要按需调用相应程序便可实现初始化以

7、及內容的fflzn。2科PO.OfACJOPO.IZ/SOIPOPO3/AOPO4ZACHP0.5ZXWpo.oz^aoP2.I/A®P22/A10P2.3/A11P24/A17P2.5/A13P2^/A14P2.7ZA15P3.0/RXORP1374JSfai534P0533$32na33匕Og/POI5If图3、显示电路4.3压力传感器平行梁式称重传感器作用原理为将应变片黏贴到受力的力敏型弹性元件上，当弹性元器件受力产生变形时，应变片产生相应的变化，进而使电阻阻值发生变化，由力引起的阻值变化转换为电压的变化，通过测量输出电

8、压的数值再通过AD数模转换即付得到压力位。图5、压力传感器电路图4.4AD数模转换电路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。与同类型其它芯R相比，该芯片集成丫包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路