基于单片机的智能电子称设计【优秀毕业课程设计】

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1、摘要本设计系统以单片机AT89S52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，分步设计了各个单元功能模块。系统的硬件部分包括最小系统部分、数据采集部分、人机交互界面和系统电源四大部分。最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器；数据采集部分由称重传感器，信号的前期处理和A/D转换部分组成，包括运算放大器AD620和A/D转换器ICL7135；人机界面部分为键盘输入，四位LED数码显示器，可以直观的显示重量的具体数字以及方便的输入数据，使用方便；系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电

2、源。系统的软件部分应用单片机C语言进行编程，实现了该设计的全部控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能（称重范围为0～9.999Kg，重量误差不大于±0.005Kg）,并发挥部分的显示购物清单的功能，可以设置日期和设定十种商品的单价，还具有超量程和欠量程的报警功能。本系统设计结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。关键词：电阻应变式传感器A/D单片机液晶显示37目录摘要2目录31引言12　系统方案设计12.1　电子秤的组成结构12.1.1　电子秤的基本结构12.1.2　电子秤的工作原理22.2　电子秤设计的要求及基本思路22.2.1　电子秤设

3、计的要求22.2.2　电子秤设计的基本思路32.3　单片机的选型32.4　数据采集模块32.4.1　传感器32.4.2　前级放大器62.4.3　A/D转换器82.5　人机交互界面模块92.5.1　键盘输入92.5.2　输出显示103　电子秤硬件的设计与制作103.1　AT89S52的主控电路103.1.1　AT89S52芯片103.1.2　主控电路的设计123.2　电子秤的信号处理流程123.2.1　称重数据处理123.2.2　信号处理电路153.3　人机交互界面模块设计173.3.1　键盘输入控制电路173.3.2　LCD显示电路20373.4　报警电路的设

4、计234电子秤的软件设计244.1　软件流程图及程序设计244.1.1　初始化程序设计流程图244.1.2　主程序设计流程图254.2　主程序设计及其相关程序设计264.2.1　主程序设计264.2.2　信号采样与A/D转换子程序的设计314.2.3　键盘/显示子程序设计33致　谢37参考文献38371.引言现代信息技术的三大基础是信息的采集、传输和处理技术，即传感技术、通信技术和计算机技术，它们分别构成了信息技术系统的“感官”、“神经”和“大脑”。信息采集系统的首要部件是传感器，且置于系统的最前端。在一个现代自动检测系统中，如果没有传感器．就无法监测与控制表

5、征生产过程中各个环节的各种参量，也就无法实现自动控制。在现代技术中，传感器实际上是现代测试技术和自动化技术的基础科学技术的飞速发展,由称重传感器制作的电子衡器也已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量。特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器，目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。为了提高我们对数据采集及数据处理方面知识

6、的处理能力，并且考虑到作品的实用性和个人兴趣等因数，我们设计了一台基于51单片机的智能电子秤。本系统通过称重传感器采样，A/D转换后输入单片机，通过按键设置单价后，经过单片机主控制器件的处理后，液晶上就会显示：商品的名称、数量、重量，单价、本次购物总金额，同时语音播报以上内容，达到了数字化、智能化的要求。372　系统方案设计2.1　电子秤的组成结构2.1.1　电子秤的基本结构电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量（重量）的测量仪器，也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。不管根据什么原理制成的电子秤均由以下三部分组成：（1）承重、传力复位系统它是被

7、称物体与转换元件之间的机械、传力复位系统，又称电子秤的秤体，一般包括接受被称物体载荷的承载器、秤桥结构、吊挂连接部件和限位减振机构等。(2)称重传感器即由非电量（质量或重量）转换成电量的转换元件，它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。按照称重传感器的结构型式不同，可以分直接位移传感器（电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等）和应变传感器（电阻应变式、声表面谐振式）或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。对称重传感器的基本要求是：输出电量与输入重量保持单值对应，并有良好的线性关系；有较高的灵敏度；对被称物体的状

8、态的影响要小；能在较差的工作条件下工作