基于单片机的电子秤设计毕业论文(编辑修改稿)

基于单片机的电子秤设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

数字信号 经过 控制器 完成 处理，驱动显示模块 实现 人 和 机 器之间 信息 的 交 换。 由于软件控制系统大部分功能，故本设计对软件部分要求相对较高。 在 其他 功能上，设为了 使 其 更人性化智能化 我 增加了一个过载报警提示功能 以及一个 电子日历功能。 第二章 系统硬件方案设计 系统设计方案 在设计系统时， 初步考虑具体以下三种基本方案： 方案 1 仅采用 数码管显示 方案 ： 图 211 通过 数码管显示 方案 1中是最简单的一个把重量显示出来就行了。 故设计时 ,硬件 十分 简单 ,需要编程程序 的部分相对较少 ,根据测得信号的模数转换直接得到所测物体重量是多少 就显示多少。 缺点 主要有两点 :硬件简单 ,实际应用中，外围的输入以及输出之间的关系存在不确定性，很多参数要适宜选定。 所以它只能是一个转换信号后的显示功能，看不到处理过程，只能存在于实验室中的理想模型，真正用于实践时可能造成很大的测量误差。 同时系统硬件太死板，没有办法进行大容量，故不能用于本次设计。 方案 2 对第一种最基本的理想思路再实际化 ， 而且基于例如单价这些信息可以通过由外部的键盘输入，再在单片机中预先设定，从而计算显示物体价格。 结构简图如 212 图对应 ： 图 212 外部信息通过 键盘输入 信号 采集 模数 转换 单片机 LED 显示 按键 输入 信号 采集 模数 转换 单片机 LED 显示 第 3 页 共 29 页 此方案设计的电子秤， 不但可以称重 ， 而且能够计价。 但是除了单价显示这样的功能外，数码管几乎不能实现其他什么要求。 若要用于实际测量，往往必须接许许多多的数码管才能满足测重 精度， 进而也必需更多 I/O 口 ， 显得 麻烦。 方案 3 前端信号处理时， 对信号放大便于信号采集但是投入也会有一定增加 ；采用 LCD 显示器。 这种更强的人机交互能力对 清单、 所称物品的 信息等 都能够准确显示 ， 必要时，当需要显示其他信息时，我们可以把液晶显示切换到需要显示的功能上。 结构简图如下图 213 所示： 图 213 键盘输入并液晶显示 鉴于 以上几种 方案 对比考量 ， 同时考虑到设计 系统 时 的 能够实现用最低廉的成本达到设计目的的同时还要合理可行。 最终认为在 214所示 方案是可行的 ， 日历功能也在该方案中得到运用 ， 使的应用更方便而不过于简单。 信号 采集 模数 转换 单片机 LCD 显示 按键 输入 放大电路 第 4 页 共 29 页 图 214 系统 最终 框图 系统元器件参数 单片机选型 主控芯片 是设计的心脏，对它的要求固然也比较多：价格低廉的同时还要 求具有速率高并且内存大的特点， 本 设计用 AT89S52 单片机。 AT89S52 不仅性能高，同时电功率消耗比较小 ， 它 含 有 可 以 反复 擦除、 写 入上万次 的 Flash 存储器。 AT89S52 芯片 兼容性良好 ： 图 221 AT89S52 的 引脚 信号 采集 模数 转换 单片机处理 LCD 显示时间 重量价格 按键 输入 放大电路 时钟芯片 第 5 页 共 29 页 )( 43 421 1 RR RRR RE ))(( 4321 4231 RRRR RRRRE  3421 RRRR  传感器选择 压电传感器 由力生电的原理告诉我们它对动态量的感知更加敏感。 压电器件的弱点：高内阻、小功率。 功率小，输出的能量微弱， 外接电路直接可能干扰到输出特性。 机械应变电阻应信号往往在实际应用中因为太小不被采用。 所以利用测量电桥转换应变仪 R / R 是改变电压或电流的变化。 直流桥的特性是一个信号不受线的元素和分布电感和电容 ,能抗较强干扰能力 ,小机械应变输出信号 ,要求放大器的增益要高稳定性也要高。 下图 222 电桥， E0接直流电源： 图 222 内部 电路 输出端 和无限大的电阻连接时 ，输出端 看成 开路。 不计 内阻， 电阻的分压作用 ： ADABBDo uuuu  = （ a） R1和 R3的 乘积与 R2和 R4乘积相等 时，即 （ b） Rd Ra Rc Rb 输入 电压 E0 输出 电压 第 6 页 共 29 页    )()()()( )()( 22 RRRRRRRR ERRRRuo  ERRU0=0，即电桥平衡。 式（ b）称平衡条件。 由于 电桥平衡， 故 输出电压只 和 电阻 的大小 变化有关。 当在 差动 状态下时 ，即 R1=R△ R,R2=R+△ R,R3=R△ R， R4=R+△ R,通过 （ a），可以得到输出电压 Ek (c) 应变片式 相较其他的优点 ： （ 1） 广泛的 测量范围，可制成 其他 机械传感器。 （ 2） 精 度 和灵敏 度 都 高。 （ 3）对试件影响小， 可以工作在各种复杂环境下。 （ 4）使用方便。 综上比较确定了电阻应变传感器。 要求称重范围 0 到 5000g ,全面的误差小于 5g 的数量 ,传感器 的选择 范围 在本次设计中采用 大于 预先设定的 5000g ，这是想到实际测量时外来力的加入可能会对传感器轻则影响精度，重则使其毁坏，故多出额定部分用作预估保护。 同时精度固定在 %,以 达到 精度 指标。 显示 部分 方案 1 数码管显示 众所周知多 个发光二极管 组成起数码管发光。 数码管部分的数量 包含 8 个 数码管 ， 8个 LED。