简易电子秤(改).doc

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1、.G题：简易电子秤摘要如今，市场上的电子产品越来越多，具有更多功能和精确测量特点的电子秤也受到了欢迎，因为它可以为商家节约成本，减少称重耗时，进而提高商家工作效率。电子称具有精确度高，简单实用，成本低，携带方便，测量准确，分辨率高，易于制作，价格便宜等特点。其电路构成主要有测量电路，放大电路，A/D转换电路，显示电路。其中测量电路中最主要的原件是电阻应变式传感器，；放大电路是对传感器输出的微弱的模拟信号进行放大，以满足A/D转换器对输入信号电平的要求；A/D转换器的作用是将模拟信号变成数字信号，进行模数转换，然后把数字信号输入到显示电路中去，最后由显示电

2、路显示测量结果。本作品就是基于应变电阻片做传感器的简易电子称。关键词：电子称应变电阻片单片机A/D转换器显示LCD..目录..第一章设计任务及要求l1.1设计任务：设计并制作一个以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，电子秤的结构如右图所示。如右图所示，铁质悬臂梁固定在支架上，支架高度不大于40cm，支架及秤盘的形状与材质不限。悬臂梁上粘贴电阻应变片作为称重传感器。l1.2设计要求：（1）电子秤可以数字显示被称物体的重量，单位克（g）；（2）电子秤称重围5.00g~500g；重量小于50g，称重误差小于0.5g；重量在50g及以上，称重误差小于1g；（3）

3、电子秤可以设置单价（元/克），可计算物品金额并实现金额累加；（4）电子秤具有去皮功能，去皮围不超过100g.第二章方案论证与筛选方案一：通过称重电桥产生电压信号，在经放大电路把信号放大后输入A/D转换芯片AD7799进行A/D转换，转换后的输出量输入单片机，由单片机进行数据处理和对A/D转换器的控制，再由单片机输出，通过显示电路进行显示，此方案的优点是控制性好，电路简单，缺点是数据量大且存储器存储容量有限，单片机需要编写程序进行数据处理，且外围电路比较复杂，故不采用。方案二：以单片机STC89C52RC控制核心，实现电子秤的基本控制功能。系统可以分为最小

4、系统、数据采集、人机交互界面和系统电源部分。最小系统部分主要包括STC90C52RC和经典复位电路；数据采集部分由称重传感器、信号放大和A/D转换部分组成，信号放大和A/D转换部分主要由专用型高精度24位AD转换芯片HX711实现；人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示，主要使用4*4矩阵键盘和12864液晶显示器，可以方便的输入数据和直观的显示数据。该电子秤可以实现基本的称重功能。系统在称量时还具有超量程报警功能。整个系统结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。系统模式图如下..称重传感器电阻应变片STC89C52RC单片机单片机控制

5、模块数据采集部分点阵式12864型的LCDO4*4矩阵键盘两个独立按键人机交互界面电子称专用高精度高增益24位A/D转换芯片HX711蜂鸣器报警模块第一章电路与程序设计l3.1称重传感器3.1.1电子秤的工作原理：把电阻做成贴片，四片相同阻值的贴片分别两横两竖地贴在几何尺寸均匀的金属弹性体的表面上，它们组成一个全桥式测量电路，电桥的输入端接上恒定的直流电源，输出端就是金属体受力时的输出信号。这种桥式测量电路，可以灵敏地测量极微小的电阻变化。当物体放于秤盘上，弹性体受物体重力的作用，弹性体便产生弹性形变，粘在其表面的电阻应变片随其同步地变形，因而改变了它们

6、的电阻值，电阻应变片的长度L，截面积S，电阻率P均随之发生变化。由于电阻应变片组成的桥式电路是平衡的，电阻应变片的电阻变化会引起电桥的不平衡，从而输出电压信号，该信号与物体的质量m成正比。通过弹性元件，电阻应变片和测量电路从而实现了电信号间的线性转变。该信号经..放大电路放大输出到A/D转换器，转换成数字信号输出到CPU运算控制，CPU不断扫描键盘和功能开关，根据键盘命令以及程序将结果输出到显示器。3.1.2电阻应变片的测量原理为：金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外，还与金属丝的长度，横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上，金属丝受拉（F>0）,阻值增大

7、，金属丝受压（F<0）,阻值减小，这样就实现了力到阻值的转变。dR/R=Ks*ε用应变电阻片搭成的桥式图如下当R1R3=R2R4时，桥式电路处于平衡，此时才能测出应变量。3.1.3支架和秤盘材料选用：采用一个写字板作为秤的底座，确保称重盘里加物品和不加物品时底座都不会倾倒，另外将铁质悬臂固定在支架上，贴上应变电阻片，下面由细线连接纸盒做成一个秤盘。l3.224位A/D转换芯片HX711HX711是一款专为高精度称重传感器而设计的24位A/D转换器芯片。HX711管脚说明如图所示：HX711是一款专为高精度称重传感器而设计的24位A/D转换器芯片。与同类型

8、其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片时钟振荡器等其它同类..型芯片所需要的