基于51单片机的电子秤的设计

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1、摘要本设计是基于单片机的称重仪，它的硬件电路设计包括单片机最小系统、A/D转换器、称重传感器、语音电路、LED显示电路、±5V稳压电源电路等几部分设计内容。其中压力传感器输出响应的模拟电压信号，经过模/数转换（A/D变换）后就得到数字量D。但是，数字量D并不是重物的实际重量值W，W需要由数字量D在控制器内部经过一系列的运算——即数据处理才能得到。整个设计系统由Atmel公司生产51系列89S51单片机进行控制；软件实现功能开机检测，主要是开机后自动逐个扫描LED数码管，以防止某段数码管损坏造成视觉误差；出于人性化考虑我们还可以增加语音电路，

2、实现自动语音播报重量。关键词：称重仪；单片机；LED目　录摘要IABSTRACTII目　录III第1章绪论11.1课题背景11.2课题目的与意义11.3课题设计要求21.4称重仪的国内外现状2本章小结2第2章称重仪的总系统设计与各模块方案选型32.1称重仪的总系统框图32.2称重仪的主控制系统设计42.2.1称重仪的主控制系统结构42.2.2称重仪的主控制系统工作原理42.3称重仪各模块的方案选型5282.3.1电源模块方案选型52.3.2数据采集模块方案选型52.3.3主控制器模块方案选型62.3.4数据显示模块方案选型62.3.5报警模

3、块方案选型6本章小结6第3章称重仪的各单元电路设计73.1　所用单片机的简介73.1.1单片机的最小系统设计73.2　电源电路设计83.3称重传感器电路设计93.3.1传感器的工作原理93.4前级放大器电路设计113.5A/D转换器电路设计123.5.1A/D转换器原理123.5.2A/D转换器外围电路153.6显示电路设计163.6.1LED结构与原理183.6.2动态显示LED显示器接口19本章小结21第4章　称重仪的系统程序设计224.1主程序设计224.2MAX187转换程序设计234.3显示程序设计24本章小结25第五章称重仪的安

4、装与调试26本章小结26结论27致谢28参考文献2928第1章绪论1.1课题背景称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域，与人民的生活紧密相连。电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条

5、件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域，取得了显著的经济效益。因此，称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，经过40多年的不断改进与完善，我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展。电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展，特别是对快速称重

6、和动态称重的研究与应用。通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求，电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性。电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。1.2课题研究目的与意义28随着自动化测试技术的发展，传统的称重系统在功能、

7、精度、性价比等方面已难以满足人们的需要，尤其在智能化、便捷式、对微小质量的测量方面更显得力不从心。笔者采用以AT89S51单片机为控制核心，结合高敏度的电阻式应变式压力传感器和高精度的A/D转换器，设计称重系统的总体结构及软件、硬件。实现物体质量、控制及显示报告的电气化与智能化。称重仪是电子衡器的一种，电子衡器是自动化称重控制和贸易计量的重要手段,对加强企业管理、严格生产、贸易结算、交通运输、港口计量和科学研究都起到了重要作用。电子衡器具有反应速度快、测量范围广、应用面广、结构简单、使用操作方便、信号远传便于计算机控制等特点，被广泛应用于煤

8、炭、石油、化工、电力、轻工、冶金、矿山、交通运输、港口建筑机械制造和国防等各个领域。在工业现场和环境中干扰源是各种各样的，如噪音干扰、工频干扰等，抗工频干扰能力成为衡量电子衡器性