单片机电子秤毕业设计论文.doc
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毕业设计（论文）
设计（论文）题目：
基于单片机的电子秤设计
学生姓名：
指导教师：
二级学院：
专 业：
班 级：
学 号：
提交日期：
2017年05月03日答辩日期：
2017年05月13日
金陵科技学院学士学位论文目录
目录
目录 I
摘要 III
ABSTRACT IV
第一章概述 1
1.1课题背景与研究意义 1
1.2电子秤的组成 2
1.2.1电子秤的基本结构 2
1.2.2电子秤的工作原理 3
1.3本章小结 3
第二章 系统方案设计 4
2.1系统整体方案设计框图 4
2.2系统设计要求 4
2.2.1基础要求 4
2.2.2具体要求 4
2.3方案论证 5
2.4本章小结 6
第三章硬件电路设计 7
3.1单片机芯片STC89C52介绍 7
3.2电源电路设计 8
3.3数据显示电路设计 9
3.4键盘电路设计 11
3.5报警电路的设计 11
3.5.1三极管 12
3.5.2蜂鸣器 12
3.6称重转化器 13
3.7系统硬件电路绘制 14
3.7.1Protel99介绍 14
3.7.2系统原理图与PCB的绘制 14
3.8本章小结 15
第四章 系统软件设计 16
4.1系统软件编程环境介绍 16
4.2系统主程序流程图 16
4.3系统显示板块流程图 17
4.4系统按键调整板块流程图 17
4.5本章小结 18
第五章系统整体调试 19
5.1调试中遇到的问题 19
5.2系统实物调试图 19
5.2.1实物正面图 20
5.2.2实物背面焊接图 20
5.3误差分析 21
5.4本章小结 21
第六章结论 22
参考文献 23
附录部分程序代码 24
致谢 27
IV
金陵科技学院学士学位论文摘要
基于单片机的电子秤设计
摘要
电子技术逐渐发展的今天，如今人们用的传统的称重技术手段显然已经不能满足大家的需求。
对于这个问题，我们经过不断地研究与创新，设计出了本课题的这款基于单片机的电子秤。
这款电子秤包含基本的称重功能，以STC89C52单片机作为核心，数/模转化器构成了称重板块，LCD1602是它的液晶显示器，在开机上电之后，将被测物体置于称重传感器之上，液晶显示器接收到电压信号之后能立刻显示出被测物体的质量，调节按键，设置单价，能自动计算出物体总价，若被测物体质量超过20kg，蜂鸣器发出报警提示。
该电子秤具有功效多、速率高、准确性能好、稳定性高、可靠性强、性价比高等优点。
关键词：
STC89C52;称重传感器;数/模转化器;1602液晶
金陵科技学院学士学位论文Abstract
DesignofElectronicScaleBasedonSingleChipMicrocomputer
Abstract
Electronictechnologygraduallydevelopedtoday,andnowpeopleusethetraditionalmeansofweighingtechnologyobviouslycannotmeeteveryone'sneeds.Forthisproblem,wecontinuetoresearchandinnovation,designedthesubjectofthissingle-chip-basedelectronicscales.
ThiselectronicscalecontainsthebasicweighingfunctiontoSTC89C52microcontrollerasthecore,digital/analogconverterconstitutesaweighingplate,LCD1602isitsliquidcrystaldisplay,afterthebootpower,themeasuredobjectplacedintheloadcell,Theliquidcrystaldisplayafterreceivingthevoltagesignalcanimmediatelyshowthequalityofthemeasuredobject,adjustthebutton,settheunitprice,canautomaticallycalculatethetotalpriceoftheobject,ifthemeasuredobjectqualityexceeds20kg,thebuzzeralarmwarning.Theelectronicscalehasmanyadvantages,highspeed,goodaccuracy,highstability,highreliability,cost-effectiveadvantages.
Keywords:
STC89C52;Loadcell;Digital/Analogconverter;1602LCD
金陵科技学院学士学位论文第一章概述
第一章概述
1.1课题背景与研究意义
称重技术有着很长的历史，人们一直很重视，从曹冲称象的典故中就可以看出。
电子秤是当代称重的一种工具，是国家规定计重、国泰民生、国防研发、科技研究、国际商业领域的技重器材，可以衡器设计的产品是否合格达到标准，会直接影响到各行业的发展水平和社会经济效益。
电子秤不光可以当做供应称重数据的丈量仪器，还是工业操作和商业现代化管理系统的重要构成板块，推动了工业、农业的自动化生产和现代化的打理，它有着缩短工作时间、提高工作效率、优化工作流程、改善工作条件、降低能源损耗、带动产品质量升级以及增强企业自身管理、改善企业环境等的作用。
这个称重器件的运用已达到了显著的经济效益，涉及到国民经济的各行各业。
我国电子称重发展技术由一开始的机电连结型向如今的数字智能型和全电子型完成了转变，电子称重的技术设备、检测测试手段正在向国际水平努力。
电子称重技术及设备运用进入了新成长的局面。
上个世纪50年代中期，得益于电子技术的大发展，衡器制造业也迎来了极速蜕变的春天。
到了60年代初期，机电联合式电子称重应运而生，又过了40多年科学家们不停琢磨、探索与完善，静态电子称重技术慢慢向动态电子称重技术方向发展；模拟丈量计量方式向数字丈量计量方式发展；单参数丈量特征向多参数丈量迈步，尤其是一直作为研究的重点和攻克的难题的的快速称重和动态称重方面，取得了本质性的突破。
对比分析近些年来调研报告上国内外市场的需求以及电子产品称重的特征，电子称重总体的变化趋势是：
机械化、板块化、智能化、归纳化和组合化；是高速度、高正确度、高稳定性和高安全可靠性；是节制信息和非节制信息两方面并重的“智能化”。
电子称重的达到需要经过几个方面，第一，将被测物体置于压力传感器之上，其重量经压力传感器转化成电压信号。
一般而言，这个电压信号很小，通常要由前端信号处理电路来处理，以此来线性放大。
放大之后，电压信号由数/模转化电路转化成可被识别的数态信号来送到主控电路的单片机中，然后主控电路中的单片机控制显示器，就能在显示器上显示出被测物体的重量。
依照该设计的底子思路来讲，整个系统可以由三大板块组成，分别是数据收集板块、控制器板块、液晶显示板块。
在这之中，压力传感器、前级处理信号系统和数/模转化构成了数据收集板块。
数字信号经变换后送给控制器进行整理，最终这个数字量的处置是由控制器达到的，然后人机间数据交互由驱动显示板块达到。
这里面就要求软件编程功底要高，由于整个系统绝大多数功效都需要通过编写的软件来操控。
为了能够拓展一些功效，本方案最终决定加了一个超量程报警功效使本课题更具人性化和适用性。
1.2电子秤的组成
电子秤由控制器调控板块、丈量数据板块、人机交互显示板块、键盘输入板块、超量程报警板块和电源电路板块构成。
所需元件清单如表1-1所示。
表1-1元件清单
元件型号
元件名称
元件标号
数量
蜂鸣器
Bell
B1
1
10uF
电容
C1
1
20pF
电容
C2,C3
2
LCD1602
液晶
LCD1
1
Header2
电源接口
P1
1
9012
三极管
Q5
1
2.7K
电阻
R1
1
10K
电阻
R2
1
SW-PB
按键
S1,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S10,S11,S12,S13,S14,S15,S16,S17,S18
17
SW-灰色
电源开关
SW1
1
U1
单片机
U1
1
12M
晶振
Y1
1
1.2.1电子秤的基本结构
其硬件结构主要包括：
收集数据板块、单片机系统板块、超量程报警板块、键盘输入和液晶显示器显示板块。
1.2.2电子秤的工作原理
当物体放在了压力传感器上，由于压力变动产生了电信号，压力传感器先进行采集，然后再电压的放大，接着模数转化器将之转化成数字信号，最终数字信号被发入到主控中的单片机中。
人机交互方面，我们从键盘按键中先去皮清零并设置好单价，接着单片机方面进行内部调整后，计算出此时被测物品的质量及总价，最终液晶显示器显示出来。
若所称物体重量大于20Kg，蜂鸣器就会响，达到超量程报警功效。
1.2.3电子秤的功效及技术指标
运用LCD1602显示，第一行显示当前所称物体的重量（Kg），第二行显示单价和总价（元）等信息。
本课题运用了高准度电阻应变压力传感器，是电子秤专门的模/数转化器芯片HX711来调度转变传感器信号，称重范围为0-20Kg，丈量准度可在误差±3g之内。
人机交互运用16键矩阵键盘，能够直接方便的达到输入单价、删除单价、去皮、清零等功效。
同时按键的时候会有提示声发出，还有超出量程报警功效，当超出压力传感器的量程范围时蜂鸣器会发出报警声。
1.3本章小结
本章主要介绍了本课题的研究背景和应用前景、该电子秤的组成板块、基础结构、工作原理和具备的功效，读者从整体上对本课题能有个大概的了解。
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