电子秤控制系统的设计Word文件下载.docx

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采样电路；

A/D转换器；

液晶显示

ABSTRACT

ThedesignisbasedonthemicrocontrollerAT89S52systemasthecoretocarryoutthebasiccontrolfunctionoftheelectronicssteelyard.Whiledesigningthesystem,Iadoptthemoldpiecemethodtodividethehardwareofthesystemintofourparts:

theminimumsystem,samplingcircuit,I/Ointerfaceandthesystempowersupply.TheminimumsystemmainlyincludestheAT89S52andtheexpandedexteriordatamemory.Samplingcircuitiscomprisedofapressuresensor,adifferentialmeasuringamplifierAD620andaA/DconverterICL7135.WiththeusageofZLG7289keyboardcontrolchipandOCM4*8Cdisplay,wecompletethefunctionofthekeyboardinputandtheLCDmanifestation.ThepowersupplysystemselectstheLM317andLM337todesigntheelectriccircuittoprovidetheneededpowersupply.ThesoftwarepartappliesamachineClanguagetocarryoutallcontrolfunction.Theelectronicsteelyardcanweighthescopeas0～9.999Kgs,andtheweigherrormarginisnobiggerthan±

0.005Kgs.Italsohasmanyotherfunctions,suchasdisplayingtheshoppingdetailedlist,settingthedateandtenkindsofunitpricesofmerchandiseandoverweighingalarm.Thewholesystemissimple,well-found,convenienttouseandhashighaccuracyandcertaindevelopmentvalue.

Keywords：

microcontroller;

samplingcircuit;

A/Dconverter;

LCDManifestation

第一章绪论1

1.1引言1

1.2选题背景与意义2

1.3研究现状2

1.3.1影响因素2

1.3.2产品质量3

1.3.3发展方向3

1.3.4电子秤的智能化3

1.4本文的结构4

第二章系统方案的设计5

2.1电子秤的设计要求5

2.1.1基本要求5

2.1.2发挥部分5

2.1.3创新部分5

2.2系统工作原理及设计基本思路5

2.2.1系统工作原理5

2.2.2系统设计基本思路6

2.3系统总体设计方案比较与论证6

2.4单片机的选型8

2.5数据采集部分的方案确定9

2.5.1传感器9

2.5.2前级放大器部分12

2.5.3A/D转换器15

2.6人机交互部分17

2.6.1键盘输入17

2.6.2输出显示17

2.7系统电源18

2.8具体实施方案简介20

第三章系统硬件设计22

3.1基于AT89S52的主控电路22

3.1.1芯片介绍22

3.1.2主控电路26

3.2基于ICL7135的前端信号处理电路27

3.2.1芯片介绍27

3.2.2信号处理电路30

3.3人机交互界面33

3.3.1键盘控制电路33

3.3.2液晶显示电路35

3.4系统电源37

3.4.1芯片介绍37

3.4.2电源电路38

3.5报警电路40

第四章软件流程41

4.1主程序流程图41

4.2主要中断程序流程图42

第五章结论44

致谢46

参考文献47

附录A：

英文资料48

附录B：

英文资料翻译55

附录C：

原理图62

附录D：

Pcb板图63

附录E：

元器件清单64

第一章绪论

1.1引言

质量是测量领域中的一个重要参数，称重技术自古以来就被人们所重视。

公元前，人们为了对货物交换量进行估计，起初采用木材或陶土制作的容器对交换货物进行计量。

以后，又采用简单的秤来测定质量。

据考证，世界上最古老的计量器具出土于中东和埃及，最古老的衡器和砝码出自于埃及。

秤是最普遍、最普及的计量设备，电子秤取代机械秤是科学技术发展的必然规律。

低成本、高智能化的电子秤无疑具有极其广阔的市场前景。

21世纪，电子产品变得越来越丰富，给人们带来了很多很多的方便，其中电子秤成了人们生活中不可缺少的一部分。

大大小小的市场电子秤能够完成许多工作，为人们节省了时间，提高了工作效率。

在超市里的一台电子秤，它能很精确的称出商品的重量，还能去除皮重，更主要的是，它其中预存了超市里商品的单价，当称出商品的重量后，电子秤马上就能算出价格，不管几种商品都能一一累加，最后列出清单，可以说非常的智能化，而且非常的精确。

由此，顾客在购物的时候非常的放心，商家的效益也提高了，所以有了电子秤，顾客买的放心，商家也卖的开心了。

本设计就是为了制作这样一种电子秤，它以单片机为核心在实际使用时达到以下要求：

1、电子秤称重范围：

0～9.999㎏；

重量误差不大于0.005㎏；

2、液晶显示：

所称物体重量、10重商品的购物清单等。

本设计的控制功能包括基本的称重功能，显示购物清单功能，设置日期和重新设定10种商品的单价功能，还具有超重与欠量程报警功能。

由于系统资源丰富，还可以方便的拓展其应用。

我相信通过这次对电子秤控制系统的硬件设计，一定能够学到丰富的知识并对电子产品有更深一层的了解。

1.2选题背景与意义

电子秤是日常生活中常用的电子衡器，广泛应用于超市、大中型商场、物流配送中心。

电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。

相比传统的机械式称量工具，电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点，在外形布局、工作原理、结构和材料上都是全新的计量衡器。

电子秤的设计首先是通过压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。

输出电压信号通常很小，需要通过前端信号处理电路进行准确的线性放大。

放大后的模拟电压信号经A/D转换电路转换成数字量被送入到主控电路的单片机中，再经过单片机控制译码显示器，从而显示出被测物体的重量。

目前市场上使用的称量工具，或者是结构复杂，或者运行不可靠，且成本高，精度稳定性不好，调正时间长，易损件多，维修困难，装机容量大，能源消耗大，生产成本高。

而且目前市场上电子秤产品的整体水平不高，部分小型企业产品质量差且技术力量薄弱，设备不全，缺乏产品的开发能力，产品质量在低水平徘徊。

因此，有针对性地开发出一套有实用价值的电子秤系统，从技术上克服上述诸多缺点，改善电子秤系统在应用中的不足之处，具有现实意义。

1.3研究现状

1.3.1影响因素

随着科技的进步,对电子秤的要求也越来越高。

影响其精度的因素主要有:

机械结构、传感器和数显仪表。

在机械结构方面，因材料结构强度和刚度的限制,会使力的传递出现误差，而传感器输出特性存在非线性,加上信号放大、模数转换等环节存在的非线性，使得整个系统的非线性误差变得不容忽视。

因此，在高精度的称重场合，迫切需要电子秤能在线自动校正系统的非线性。

此外，为了保证准确、稳定地显示,仪器内部分辨率（主要是ADC的分辨率）一般要比外部显示分辨率高4倍以上,这就要求所采用的ADC具有足够的转换位数，而采用高精度的ADC，自然增加了系统的成本。

1.3.2产品质量

目前市场上主流的电子秤根据使用功能的不同包括以下几个类型：

电子天平、电子计数秤、电子计价秤、电子台秤、电子吊钩秤、定量包装秤以及条形码电子秤等。

面对种类如此繁多的电子秤，目前市场上存在许多不合格的电子秤产品。

不合格问题主要表现在以下三个方面：

1、温度试验项目不符合标准规定；

2、湿热试验项目达不到标准要求；

3、抗电脉冲串试验和抗静电放电试验项目不合格。

造成产品不合格的原因主要有以下几个方面：

1、称重传感器的质量不达标，制约了电子秤产品整体质量的提高；

2、关键元器件未进行筛选和通电老化，造成电子计价秤质量失控；

3、部分产品设计上抗干扰能力不强；

4、产品检验把关不严。

面对目前市场上电子秤产品的总体质量不高的局面，除了加强对电子秤产品的日常监督管理之外，还要从根本上推动技术的发展，促进电子秤产品质量的提高，更好地保护消费者的合法权益。

1.3.3发展方向　

电子秤不仅要向高精度、高可靠方向发展，而且更需向多种功能的方向发展。

据悉,目前电子秤的附加功能主要有以下几种：

1、电子秤附加了计算机信息补偿处理装置，可以进行自诊断、自校正和多种补偿计算和处理；

2、具有皮重、净重显示等特种功能。

电子秤有些已具备了动态称量模式,即通过进行算术平均、积分处理和自动调零等方法,消除上述的误差；

3、附加特殊的数据处理功能。

目前的电子秤有附加多种计算和数据处理功能,以满足多种使用的要求。

今后,随着电子高科技的飞速发展,电子秤技术的发展定将日新月异。

同时,功能更加齐全的高精度的先进电子秤将会不断问世,其应用范围也会更加拓宽。

1.3.4电子秤的智能化

电子秤的称重功能是基于微电脑控制芯片处理器这一核心技术来实现的。

由于目前在设计电子秤系统时大量地采用集成芯片，因此电子秤系统已经摆脱了