单片机毕业设计课程设计 - 电子秤

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1、信息与电子工程学院《单片机技术应用实训》报告题目：STC89C52电子秤电路设计　　　　　时间：2014年6月23日　目录目录一、设计内容1二、硬件设计11、工作原理12、硬件方案23、称重传感器2(1)灵敏度2(2)总误差3(3)漂移34、电子秤专用24位AD转换芯片HX711及其电路45、单片机STC89C52及其电路6(1)STC89C52单片机概述6(2)STC89C52单片机特点6(3)STC89C52单片机管脚及封装76、系统显示部分电路设计87、矩阵键盘电路98、超量程报警电路10三、制作过程101、设计电路图102、绘制电路原理图103、绘制电路PCB图114、印制电路板1

2、35、焊接成型13四、软件设计14五、运行与使用161、上电运行162、键盘操作说明163、常用使用步骤17六、总结17七、参考文献18附录Ⅰ：电路原理图19附录Ⅱ：电路PCB图20附录Ⅲ：电路实物图21附录Ⅳ：器件清单22附录Ⅴ：仪器仪表清单23附录Ⅵ：端口功能表24信息与电子工程学院期末课程实训报告[摘要]电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。它与我们日常生活紧密结合息息相关。电子秤主要以单片机作为中心控制单元，通过称重传感器进行模数转换单元，在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。电子秤不但计量准确、快速方便，更重要的自动称重、数字显

3、示，对人们生活的影响越来越大，广受欢迎。本系统的设计主要从硬件电路设计，软件编程调试，实物焊接调试三部分进行详细阐述。硬件电路主要是基于单片机STC89C52为核心的控制单元实现数据的处理，采用压力传感器对数据进行采集，电子秤专用24位AD转换芯片HX711对传感器采集到的模拟量进行AD转换，转换后的数据送到单片机进行处理显示，数据显示由LCD1602液晶实现，液晶显示效果稳定无闪烁。关键词：STC89C52单片机、电子秤、压力传感器、HX711一、设计内容1)采用高精度电阻应变式压力传感器，测量量程0-5kg，测量精度可达1g。2)采用电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片hx711对

4、传感器信号进行调理转换，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。3)采用STC89C52单片机作为主控芯片，实现称重、计算价格等主控功能。4)采用1602LCD液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。5)采用4*4矩阵键盘进行人机交互，键盘容量大，操作便捷。6)具有超量程报警功能，可以通过蜂鸣器报警。二、硬件设计1、工作原理 当被称物体放置在秤体的秤台上时，其重量便通过秤体传递到称重传感器，传感器随之产生力一电效应，将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系（一般成正比关系）的电信号（电压或电流等）。此信号由放大电路进行放大、经滤波

5、后再由模／数( A/D)器进行转换，数字信号再送到微处器的CPU处理，CPU不断扫描键盘和各功能开关，根据键盘输入内容和各种功能开关的状态进行必要的判断、分析、由仪表的软件来控制各种运算。运算结果送到内存贮器，需要显示时，CPU发出指令，从内存贮器中读出送到显示器显示。第24页共24页信息与电子工程学院期末课程实训报告2、硬件方案单片机电子秤硬件方案如图1所示图1单片机电子秤硬件方案称重传感器感应被测重力，输出微弱的毫伏级电压信号。该电压信号经过电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换。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

6、的24位A/D转换器芯片，内置增益控制，精度高，性能稳定。HX711芯片通过2线串行方式与单片机通信。单片机读取被测数据，进行计算转换，再液晶屏上显示出来。矩阵键盘主要用于计算金额。当被测物体重量得到后，用户可以通过矩阵键盘输入单价，电子秤计算总金额并在液晶屏显示。电源系统给单片机、HX711电路及传感器供电。3、称重传感器传感器是测量机构最重要的部件。称重传感器本身具有单调性，其主要参数指标是灵敏度、总误差和温度漂移。(1)灵敏度第24页共24页信息与电子工程学院期末课程实训报告称重传感器的电灵敏度为满负荷输出电压与激励电压的比值，典型值是2mV/V。当使用2mV/V灵敏度和5V激励电压

7、的传感器时，其满度输出电压为10mV。通常，为了使用称重传感器线性度最好的一段称重范围，应当仅使用满度范围的三分之二。因此满度输出电压应当大约为6mV。当电子秤应用于工业环境时，在6mV满度范围内测量微小的信号变化并非易事。(2)总误差总误差是指输出误差和额定误差的比值。典型电子秤的总误差指标大约是0.02%，这一技术指标相当重要，它限制了使用理想信号调节电路所能达到的精确度，决定了ADC分辨率的选择以及放大电路和滤波器