电子秤软件设计开题报告.docx

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电子秤软件设计开题报告

毕业设计开题报告

毕业设计开题报告

1．结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：

文献综述

1.1课题研究背景

随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。

常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。

作为重量测量仪器，智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确，测量速度快，易于实时测量和监控的巨大优点，并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称，成为测量领域的主流产品[1]。

所以，人们一直期待着测量准确、价格低廉的电子秤投放市场。

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[1]。

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，电子秤取代机械称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及其广阔的市场前景[2]。

1.2称重技术和衡器的发展

衡器是指计量物体质量（重量）的器具和装备，是应用范围最广泛，品种数量最多的计量装备。

据统计，世界上有60%以上的产品都要经过称重计量。

衡器广泛应用于工业、农业、商业、外贸、交通、医疗保健国防建设和科学研究等各种领域。

在我国，衡器被列为国家重点管理的法制计量器具[3]。

第一次世界大战后，由于金融贸易和工业发展的需要，急需能进行快速称量的衡器。

机械式衡器在此期间得到很大的发展。

当时以倾斜杠杆案秤占绝大多数，读数装置除扇形度盘外，还有滚筒形度盘，从而扩大了读数范围并可附加价格标尺。

以后又出现了用于工业的带双摆锤测量机构的圆形度盘指针式秤和成本低廉带投影标尺的倾斜式杠杆秤[4]。

第二次世界大战后出现了电子衡器，它主要由称重显示控制器、称重传感器和电器控制等部分组成，其发展过程与其它事物一样，经历了由简单到复杂、由粗糙到精密、由机械到机电结合再到全电子化、由单一功能到多功能的过程[5]。

虽然衡器行业是个古老行业，但现代衡器则是融合计算机、微电子、信息处理和自动控制等多项机电技术的知识密集型产品[6]。

今天的衡器，除计量功能外，还有监测、运算、控制、管理等多项功能，成为控制产品质量、降低物品消耗、提高劳动效率、保护正当商贸等环节中不可缺少的计量与控制设备[7]。

1.3我国电子秤的发展现状

电子秤产品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[10]。

“九五”以来，我国称重传感器和显示控制器的技术与生产有较大进步，国产电子衡器产量及质量也不断提高，中国衡器正在告别机械衡器占主导地位的时代。

我国标准中划分的十大类衡器（台秤、案秤、地上衡、地中衡、吊秤、皮带秤、料斗秤、检验秤、轨道衡和特种秤），在国内都实现了产品电子化[11]。

比较成熟的静态衡器计量范围可以从1μg到800t。

部分非自动衡器（如电子计价称、电子台秤、电子地上衡、电子皮带秤、电子吊秤和电子轨道衡等）已达到国际九十年代初期水平，有的产品达到了九十年代中期水平；由于近十年来电子技术的迅速发展，商用衡器的加工能力迅速增长，产品成本大幅度降低，市场稳步发展。

目前，已有4个企业制造的电子计价秤，通过了国际计量组织的OIML认证，性能与质量达到了当前国际水平[12]。

现在，电子计量称重技术已越来越多地应用于工业生产过程控制中，电子衡器的功能及应用拓展到更广泛领域。

随着我国加入WTO组织，经济市场的开放度加大，一批具有国际先进水平的衡器产品和技术（如定量包装秤、自动重量检测称、标签计价秤、电脑组合称、耐压式计量给煤机等，以及应变计、称重传感器、称重显示器生产技术）进入我国，这对电子秤的进一步普及和提高必将产生积极的、巨大的影响[13]。

2009年我国电子秤产品出口国家和地区仍保持180多个，2009年全国共出口电子秤6.9亿美元，比2008年减少11%。

中国应用高技术含量的提高前辈电子秤，还处在依靠入口解决供给的阶段，因此，在技术含量高的电子秤产品领域，中国的电子秤制造企业有着巨大的发展空间。

电子秤是应用范围最广泛，品种数量最多的计量装备。

1.4该设计实现的意义

本课题设计的是电子秤，它主要由电源、称重传感器、单片机、键盘/开关、LCD显示器等部分构成。

主要技术指标为：

称量范围0～100kg，电源DC1.5V。

仪器的技术指标，其合理性无疑加大了产品投放市场后的竞争能力[14]。

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－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、经滤波后再由模/数（A/D）转换器进行转换，单片机对转换后的数字信号进行必要的判断、分析，再送到显示电路。

新型电子秤体积小、计量准确、操作简单、称量速度快，能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求，具有广阔的应用前景[15]。

电子称重技术的发展规律就是不断的加强基础研究并扩大应用，扩展新技术领域，向相邻学科和行业渗透，综合各种技术方法解决称重计量、自动控制、信息处理等问题。

对某些商用电子计价秤而言，只具备称重、计价、显示、打印功能还远远不够，现代商业系统还要求它能提供各种销售信息，把称重与管理自动化紧密结合，使称重、计价、进库、销售管理一体化，实现管理自动化。

这就要求电子计价秤能与电子计算机联网，把称重系统与计算机系统组成一个完整的综合控制系统，为现代商业贸易物流的高效率发展提供强有力的支持[16]。

使电子称重技术达到一个更高的水平。

让智能电子秤更广泛的被运用，更好的服务社会。

参考文献：

[1]赵茂泰.智能仪器原理及应用.北京：

电子工业出版社，2004

[2]贾伯年，愈朴.传感器技术.南京：

东南大学出版社，2000

[3]李名兆.低成本低功耗电子秤的设计.电子技术，1997（9）:

40-41

[4]刘笃仁，韩保君.传感器原理及应用技术.西安:

电子科技大学出版社，2003

[5]廉晓霞.电阻应变式称重传感器的原理及故障分析.工业计量，2003，5

[6]金篆芷，王明时.现代传感技术.北京：

电子工业出版社，1995

[7]郭江宇.一种商用电子秤重传感器[J].计量技术，1990（3）：

30-34

[8]费业泰.误差理论与数据处理.北京：

机械工业出版社，1981

[9]顾理敏，宋玮.电子秤.北京：

计量出版社，1982

[10]NonautomaticweighinginstrumentsPart1:

Metrologicalandtechnical

Requirement-TestOIMLR76-11992（E）

[11]NonautomaticweighinginstrumentsPart2:

pattemevaluationreport

OIMLR76-21992（E）

[12]李朝青.单片机原理及接口技术.北京：

北京航天航空大学出版社，2005

[13]李广弟.单片机基础.北京:

北京航空航天大学出版社,1998

[14]谢振辉.改进式MCS-51单片机实验.北京:

科学出版社,2006

[15]徐惠民.单片微型计算机原理接口及应用.北京：

北京邮电大学出版社，2000

[16]楼然苗，李光飞.51系列单片机设计实例.北京：

北京航空航天大学出版社，2003

毕业设计开题报告

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

2.1本课题要研究的问题

本课题要求针对电子秤硬件电路进行软件设计，要求如下：

1、测量对象：

压力；

2、对压力进行测量并能实时显示；

3、当压力超限时，能声音报警。

2.2本课题拟采用的研究手段

本次课题主要解决电子秤的软件设计，软件设计的总体思想是:

根据预先编制的程

序对测量进行控制，完成自动调零、自动逻辑判断以及自动测量重量；搜集和处理测得的数据。

软件设计采用模块化结构。

根据仪器的设定功能，将软件划分为若干个功能相对独立的模块，主要有仪器主程序、电源管理模块、键盘管理模块、采样管理模块。

单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。

尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：

CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。

同时集成诸如通讯接口、定时器和实时时钟等外围设备。

而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

现今社会单片机已经渗透到我们生活的各个领域。

单片机为核心的电子秤，体积小、功能强大、智能化程度高、测量准确度高。

因此被广泛的使用在菜场、商店。

由于单片机系统资源丰富，因此由单片机所组成的控制系统也易于扩展其它功能。

掌握单片机技术对于控制电路的设计与研究极为重要。

本次课题是基于51单片机设计的电子秤原理及实现方法。

该系统由51单片机控制，通过液晶屏自动显示所称物体的重量。

其电路构成主要有测量电路，差动放大电路，A/D转换，单片机控制电路、显示电路。

测量电路利用电阻式应变器件将物体的重量信号转化成相应大小的电信号，通过差动放大电路将电信号放大到AD芯片能够识别的范围内从而能将电信号转换成对应的数字信号送给单片机处理，最终在液晶上显示所称物体的重量，系统通过软件实现自动换挡。

经调试和测试，系统各项性能参数基本达到设计指标。

2.3硬件系统框图

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指导教师意见：

指导教师：

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所在系审查意见：

系主任：

年月日