低功耗便携语音电子秤毕业设计论文

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1、芜湖职业技术学院2012届毕业设计论文芜湖职业技术学院毕业论文低功耗便携语音电子秤院系名称：电气工程学院专业班级：电气七班学生姓名：刘辉学号：指导教师：余红英2015年5月1日17芜湖职业技术学院2012届毕业设计论文摘要电子秤是将自动检测与转换技术、计算机技术、信息及数字处理等技术相结合的现代新型的称重仪器。在日常生活中随处可见，它广泛用于工场生产、超市、零售业等公共场所的信息显示和冲凉测量，与我们的生活息息相关。本文设计以STM32微处理器为主控部件，配以24位高精度的模数转换电路，必要的按键输入、示值显示，语音电路，共同构成了高精度、低功耗可

2、智能语音播报的电子秤。本系统对电子秤的数据处理和自动语音播报进行了精心设计。系统采用3.7V锂电池供电，整个系统多采用贴片元器件制作，体积小巧，方便携带。本文首先对电阻应变式称重传感器的核心元件应变片的原理进行详细介绍，然后以本文所设计的样机为例，阐述了智能电子秤的硬件设计和软件设计。硬件设计中详细讲述电源管理电路、高精度A/D转换电路和必要的输入输出电路。软件部分则采用模块化编程的思想，重点阐述数据处理的设计与实现。关键词：智能电子秤；STM32；语音播报；低功耗；17芜湖职业技术学院2012届毕业设计论文目录低功耗便携语音电子秤I摘要I1、绪论

3、11.1衡器的发展概述11.2设计思路12、应变式称重传感器的原理研究22.1金属的应变效应22.2传感器基本结构及测量原理23、电子秤硬件设计43.1电子秤的系统结构43.2微处理器控制电路43.3电源管理系统53.4高精度AD采样电路63.5显示电路73.6语音电路74、电子秤软件设计84.1、软件开发平台简介84.2、数据采集设计84.3、语音播报设计94.4、人机界面软件设计94.5、系统软件部分设计104.5.1、软件滤波的必要性104.5.2、软件滤波算法104.5.3、软件滤波算法改进114.5.4、滤波效果124.5.5、软件设计流

4、程125、结果展示135.1、测量结果135.2、系统功耗13总结14致谢15参考文献16附录A17热转印PCB图17实际焊接图17附录B18样板展示1817芜湖职业技术学院2012届毕业设计论文1、绪论1.1衡器的发展概述衡，应始于原始社会末期，据史料记载距今已有4000多年，当时出现了物品交换，但计量方法则是靠眼看手摸；而作为计量重量的器具--衡器，在我国最早出现于夏朝；春秋战国时期已掌握了杠杆原理，战国中期在楚中一带已广泛使用天平和砝码称量黄金，但在相当长的时期内计量标准不一，较为混乱，直到秦统一天下后，于秦始皇二十六年实行商鞅变法（公元前2

5、21年），才统一了度量衡标准；18世纪，苏格兰化学家J.布莱克首次将刀子、刀承应用在天平上，从而制得精确的称重器具。直到20世纪中叶出现了简单的电子衡器，使衡器跨入电子时代。微处理机与称重传感器的结合引起了称重领域的变革，此后，微处理机在称重尤其是在动态称重方面的应用愈来愈广，已基本取代原来结构复杂的计算系统。1.2设计思路本设计的主要思路是:采集应变式压力传感器因压力变化而产生的微弱电压信号，进过放大后由模数转换器转换成数字信号传入微处理器。微处理器经过运算处理后，得到当前物品的重量，然后进行显示和自动语音播报。只有待测物品的重量变化一定程度并稳

6、定后，语音播报才会播报。在1分钟内检测到重量不再变化后将自动进入低功耗模式，以节省电量。17芜湖职业技术学院2012届毕业设计论文2、应变式称重传感器的原理研究本章主要介绍电阻应变式称重传感器的原理，以及传感器的使用和计算方法。2.1金属的应变效应当长度为L、直径为d、电阻率为ρ的金属丝受轴向应力σ作用被拉伸时，由于应变效应其电阻值将发生变化，当长度变化ΔL、面积变化ΔA、电阻率变化Δρ时，其阻值变化率==K0ε式中μ=；ε=；……………………………….2.2传感器基本结构及测量原理图2.2-1平行梁式称重传感器结构（取1/4）平行梁式称重传感器结

7、构如图2.2-1所示，应变片测量应变是通过敏感栅的电阻相对变化得到的，其等效电路如图2.2-2。……………………………………17芜湖职业技术学院2012届毕业设计论文3、电子秤硬件设计本章主要介绍低功耗便携语音电子秤的硬件设计。首先介绍系统结构，然后分别对高精度AD采样电路、微处理器控制电路及语音播报电路详细介绍。其中包括AD采样电路抗干扰和便携低功耗的设计。3.1电子秤的系统结构在低功耗便携语音电子秤的设计中，包括重力采集系统、电源管理系统、微处理器控制系统和示值语音系统四个主要部分。平行梁式称重传感器将重力信号转换为0~5mV的电压信号，经高精

8、度AD转换为数字信号，交由微处理器处理。硬件设计结构图如图3.1-1图3.1-1电子秤的硬件设计系统结构3.2微处理器控制