电子秤调研报告.docx

1、电子秤调研报告电子秤调研报告电子秤调研报告 (2)本科生毕业论文（ 设计）调研报告题 目：新型便携式高精度电子秤学生姓名：左蓉学 号：07210129专业班级：自动化0701指导教师：梅英完成时间： 2011 年 3月 31日新型便携式高精度电子秤设计一、 主要目标任务：综合运用所学知识， 如模拟电子技术、数字电子技术 、微机原理、单 片机原理与应用，设计一个基于单片机的新型便携式高精度电子秤。1）对以前所学知识进行系统的复习，全面的综合并将其连贯。2）学会独立分析和解决问题以及进行相关社会调查的能力。3）学好查阅文献的方法和培养查阅文献的良好习惯。4）提高专业相关的外文阅读、翻译能力。提高专

2、业英语水平。5）提高编写程序水平，优化软件结构。提高电脑绘图水平。二、技术性能指标：1）称量范围： 010kg;2） 分度值 0.01kg; 精度等级 III 级;3）电影 DC 1.5v; 主要功能：开机自检、去皮计价、累计、单价设定、计量单位选择等。仪器若 不进行称量操作， 5 分钟后自动进入休眠模式，降低电源消耗。三、简要工作原理根据便携式高精度电子秤的性能及技术要求，选择 89C52 单片机为核心，组成称量系统。系统主要有 89C52单片机、 A/D转换器、键盘扫描电路、显示电 路、传感器、放大电路等组成。当商品放到秤盘上时，基于秤盘下的重量，此时电容式传感器就会产生一 个电信号，信号

3、的强弱随商品的重量大小变化而变化，该电信号经放大电路放 大后，送入 A/D 转换芯片进行模数转换，转换后的数字信号，即数字量与物重 成正比，再进入 AT89C52单片机进行数据处理，处理后的数据再送至显示电路 显示出实际重量。课题文献综述1. 半导体加速度传感器在电子称重系统中的应用1)作者：刘宁2)摘要：本文介绍了一种电子称重系统设计方案 该系统利用半导体加速度传 感器 MMA6260Q测 得系统工作平面的倾斜角度 从而对称重数值进行适当的补 偿 使称重系统在轻度倾斜的工作平面上仍然能够较为准确的称重。3)主要内容：称重传感器输出信号采样和计算处理，加速度采样，倾斜判断。 称重数值补偿及按键

4、显示处理等任务均由主程序完成。系统中所用的精确定时 及其时间控制处理由定时中断完成按键检测由按键中断完成。系统软件主要由 系统初始化及自检、称重量数值计算、倾斜角度计算称重结果补偿计算等几个 部分组成。本系统程序在各个步骤的计算中都没有采用浮点数运算，而采用多 字节数运算或查表来实现。简化了程序。节约了运算时间，而精度没有降低。2.单片机控制的电子秤1)作者：凌有铸2)摘要：绍一种由单片执 8751 控制的电子称的设计，该电子砰的最大称量为 5009，最小分度为 0.19 ，16 个数码管分别显示质量及其它参数。基于成本和精 度考虑，习 D转换部分采用单片机拉侧的双积分刀 D电路。3)主要内容

5、：对于正常的称重采样，则用当前的计数值减去零位计数值，并进 行非线性插值补偿及标度变换，获得所称物品的克数。在标度变换子程序里， 设置了软件滞环来处理四舍五入问题，如果电子秤的载荷超过了称重范围 (5009) ，则在显示质量的显示位置显示“ OFF”。在主程序的最后，调用段形码 分解子程序，将 16个显示位的段形码按段分解到 20H一 ZDH中，并置计算完成 标志，以便在功中断服务程序中更新显示缓冲区的内容。在功中断服务程序里 每隔 10Ins 扫描一次键盘，键功能主要有预置称量次数，清除累加内容等。3.定量秤称重控制系统的研究1)作者：李朝霞2)摘要：本文对整个称重控制系统进行了分析，并根据

6、动态称量的特点，对称 重过程实现多级控制，这样可以同时保证称重速度和精度。在控制方法上， 本设计采用先建立预测模型，再根据预测模型，估计各级控制的切换系数来 调整各级进料阀门的开关时机。本设计的称重控制系统的软硬件设计均采用模块化结构，便于维护和诊断。3） 主要类容：控制系统上电后，在称重工作状态下，按键输入密码后，便可进 行系统设定和参数设定。称重时，外部开关量输入运行有效信号，仪表进入 运行工作状态。称重控制系统根据预先设定的参数对秤体进行控制。称重过 程中，称重传感器信号经刀 D转换器模数转换后，输入单片机，单片机进行 处理和计算，通过显示器显示出此时物料的称重过程，累计称重值等。当累

7、加后的总重量达到了预设总重量值后，停止进料，定量秤进入非称重工作状 态。继续进行参数设置后，便可进行下一次称重。4.多功能微电脑电子秤的设计1）作者：黄振时2）摘要：为适应我国非自动电子衡器类如电子吊秤、电子平台秤以及测力称重 仪器的需要，我们设计研制了多功能微电脑电子秤。它的机芯采用 MCS越 8 单片计算机， ICL710912 位双积分 A/D转换器具有去皮、清零、零中心显示、自动 零跟踪处理、净重 / 毛重转换、自动累计打印、负秤显示、过载显示、弱电源指 示等功能。3）主要内容：本文着重介绍 8039 单片机与 A/D 转换器、显示器、打印机的接 口设计，完成电子秤各类功能的硬件设置，

8、单片机采用了工 NTEL越 8 系列中的8039型.外接 EPROM273为2 其外部程序存贮器， 8D触发器 74LS373为其地址锁 存用。数字滤波即是多次采样 A/D 值，然后求其平均值输出。这样可提高测检 精度，削弱尖峰脉冲或其它干扰的影响，特别对于电子秤来说，其秤体、重物 等抖动必将影响计量精度。5.基于 AT89C51 单片机的电子计价秤的设计与实现1）作者：马鸿文2）摘要：本文介绍了基于 AT89C51 单片机的电子计价秤的软硬件设计方法。 该方法是由应变片式传感器组成的全桥电路感应物料重量后转换成与之成线性 关系的电压 , 再通过 V/F 变换电路、 10 倍倍频电路转换脉冲信

9、号输入 AT89C51 单片机进行处理 , 且通过 16 位 LCD 液晶时时显示。该电子计价秤硬件电 路 包括液晶驱动芯片 7211AM, 键盘专用芯片 74C922 及看门狗复位电路等 , 达到 了高效、可靠、精确的电子计价秤的设计目的。3）主要内容：电子计价秤软件设计均采用模块化设计，整个程序包括主程序、 定时中断程序、 INT0 中断程序按键散转程序、数据处理子程序（双字节乘法、 二十进制转换程序及逆转换程序） 、LCD 十六位液晶静态显示子程序等模块。 所有程序均采用汇编语言编写。电子计价秤的软件设计思路说明如下：主程序 的作用为程序初始化，计算单价 * 单重（ 单价和单重分别在定时

10、中断程序和 INT0 外部中断程序中获得 ） ，并时时显示十进制的单重，单价，总价。设定 T0 为计数工作方式， T1 为定时工作方式。其中 R0 为标志位寄存器当为 00H 时 为正常显示方式，当为 01H 时为累计显示方式，在 T1 定时中断程序中，一秒 钟采样物料重量（已转成脉冲频率） ，并赋值重量计算 RAM区和显示 RAM区。6.基于 CPLD/CCD的高精度小量程电子秤的研究与设计1）作者：吴红哲2）摘要：本课题所设计的高精度小量程电子秤是基于 CCD（ChargeCoupledDeviee， 电荷祸合器件 ） 图像传感器设计的，通过 CCD将待测物体的重量转变成电信号， 再对该模

11、拟信号进行处理来得到物体的重量。 2）主要内容：在硬件方面，本文选用复杂可编程逻辑器件驱动 CCD芯片工作，光学系统 把物体在秤盘上引起的微小位移反映到 CCD上之后，通过专用 CCD视频信号处 理 芯 片 对 ccD 的 输 出 信 号 进 行 预 处 理 和 刀 D 转 换 ， 再 用 DsP（DigitalsignalProcessor ，数字信号处理器 ） 处理数据并用 LCD显示来实现 称重的功能。在软件方面，根据对应的硬件单元分为 cPLD（complexProgrammableLogicDeviee ，复杂可编程逻辑器件 ） 驱动、数字信 号处理和 Len（Liquide 砂st

12、azDisPlay ，液晶显示器 ）显示。分析了 CPLD和 DSP 功能实现的设计方法，复杂可编程逻辑器件对 CCD芯片及其视频信号处理芯片 的脉冲驱动是通过VHDL（Very 一 High 一 SpeedIntegatedCireuitHardwareDeseriptionLanguage） 硬 件 描 述 语 言 和 Quartus11 开 发 环 境 实 现 的 ;Dsp 的 开 发 工 具 是 ees（eodeeomposerStudio） 。并设计了简要的系统软件流程图。7.新型便携式电子秤研究1） 作者：张海霞2） 摘要：本文设计了一种便携式电子秤，论述了仪器的工作原理，介绍了仪

13、器 的误差来源与误差分配，给出了仪器电路设计与软件流程，探讨了仪器的工程 设计技术。针对电容式称重传感器非线性影响大的问题，提出并建立了电容式 称重传感器的非线性影响模型与校正模型，为便携式电子秤的低成本准确称量 奠定了理论基础。便携式电子秤主要由电源、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 lokg;分度值o01kg; 精度等级111级；电源DC1. SV。仪器的技术指标参考了目前国内市场上使用最多、 国内外产量最大的电子衡器的技术指标，其合理性无疑加大了产品投放市场后 的竞争能力。仪器主要功能有自检、去皮、计价、累计、单价设定、过载报警 和欠压

14、提示等。仪器若不进行称量操作，5分钟后自动进入休眠模式，降低电源 消耗。3） 主要内容：全文分为6部分：第一章阐述电子秤的发展现状，介绍本文研究背景，指出研究新型便携式电子 秤的意义，介绍本文的组成。第二章介绍传统应变式称重传感器存在的不足， 设计了一种电容式称重传感器，介绍了它的测量原理、结构设计、尺寸设计和 工艺设计.并且釆用多项式回归模型进行非线性补偿。第三章介绍以单片机 PIC16F877为信息处理核心的便携式电子秤的硬件设计方案，详细分析各单元的 硬件电路，并给出相关电路原理图。第四章根据仪器的硬件构成和功能要求， 对系统软件进行模块化设计，给出主要程序流程图。第五章分析仪器误差来源

15、, 介绍误差分配和误差的计算方法。第六章对仪器的工程设计作出详细论述，包 括低功耗设计、抗干扰设计和可靠性设计。8.简易数字电子秤的设计1） 作者：吴玉林2） 摘要：叙述了一款简易数字电子秤的设计.该设计以51单片机最小系统为核 心，电阻应变传感器将压力转化为电信号，用HX711芯片进行A/D转换，输出值送 四位数码管显示该电子秤的精度是3g,最大称量是3kg.3） 主要内容：数字电子秤系统结构，可分为单片机控制电路、A/D转换电路、复 位电路、传感器电路、时钟电路、LED显示电路、滤波电路等几部分组成.总体 来说有复位电路、时钟电路和滤波电路构成单片机的最小系统.传感器主要是将 压力转化为电

16、信号，传感器内部的电阻应变片受到压力而发生应变，电阻发生微 小变化，通过全桥测量电路将电阻的微小变化转化成电压的变化,HX711将信号 调整到A/D能采集的范围，然后由A/D进行釆集，接着把采集到的24位高低电平 通过DOUT送到单片机进行处理（如调零和定标等），单片机处理后，把数字信号输 送到显示电路中，由显示电路输出测量结果.9一种高精度的电子秤设计1） 作者：罗众耘2） 摘要：设计了一种以DSP处理器TMS320LF2407为信息处理核心的高精度电 子秤，介绍了其系统框图，重点阐述了称重传感器的工作原理与电子秤称重数 据采集电路的设计方法，并完成了电子秤的软件设计;侧试结果表明，电子秤的

17、 各项性能均优于国家标准非自动秤通用检定规程JJG555 - 1996规定的三级 秤指标，称重误差小。3） 工作原理：高精度电子秤以DSP处理器TMS320LF2407为信息处理单元，主 要由称重信号采集电路、数字温度传感器、键盘、LCD、通信接口电路、语言提 示电路等成，其原理如图1所示。图1髙精度电子秤的原理框图图中称重传感器、调理电路、A/D转换电路等组成称重信釆集电路，当被测物体 加载在秤盘上时，安装在秤盘下方的称重传感器产生与被测载荷成正比的电压 信号，经调理电路放大、滤波、A/D转换后，传送至DSP,完成称重信号采集， 经DSP数据处理后通过LCD显示被测物体的质量。系统利用键盘电

18、路完成电子 秤不同功能的选择和相关数据的输人;系统具有语音提示功能，可完成电子秤相 关功能提示、报警等功能；电子秤具有RS232通信接口，可实现与上位机的通信 功能等;AC DC模块给系统提供+5V电源。4)5 结论：本文以 TI 公司的 DSP处理器 TMS320LF2407为信息处理核心，结合24 位 A/D 转换器，设计了一种高精度电子秤，完成了电子秤的软、硬件电路设 计。这种电子秤的最大量程为 50k ，分度数为 5000，内分度值为 19。测试结果 表明，电子秤的各项性能均优于国家标准非自动秤通用检定规程 1JG555 一1996规定的三级秤指标。10 Electronic scal

19、e 1. Principle of work: The electronic scale principle of work (calls the heavy sensor, the AD switching circuit by the electronic component, themonolithic integrated circuit electric circuit, the display circuit, thekeyboard electriccircuit, thecommunication connection electric circuit,electric cir

20、cuitcompositionandso on voltage-stabilizedsourceelectric circuit.2. Use function:The electronicscaleuses the modern sensor technology,the electronictechnology and thecomputer technology integrationelectronic weighing installment, can satisfy and fast solve which in the real life proposed, accurate,

21、is continual, the automatic weighing request, simultaneously effectively eliminates the personal error, causes it to conform to the legal system measurement management and the industrial production process control application request.3. The electronic scale is the measurement appliance which the cou

22、ntry forces to examine, his certified product has examination scale interval e and subdivides value D the standard, is counted the country the mensuration protection the product.4. Electronic scale classification: 1) According to principle minute: Electronic scale mechanical scale mechanical and ele

23、ctrical union scale2) According to function minute: Counts the scale to count the price scale to count the heavy scale3)According to use minute: Industry scale commercial scale special scale4)According to lays aside the position classification: The tabletop scale points to the entire weighing below

24、the 30Kg electronic scale platform scale: Refers to the entire weighing in the 30-300Kg electronic scale weighing bridge: Refers to the entire weighing above the 300Kg electronic scale 4. Precision balance5)According to precision classification: I level: Special balance accuracy = 1,/10 ten thousand II level: 2. High accuracy balance 1/1 ten thousand = accuracy 1,/10 ten thousand III level: 3. Centerprecision balance 1/1,000 = accuracy 1/1 ten thousand IV level: Ordinary scale 1/,100 = accuracy 1/1,000