C51C52單片機實現減法秤要點

1、上海第童*學課程設計論文課程名稱學院專業(yè)班級學號單片機減法秤報告電子與電氣自動化11自動C1學生姓名單片機減法秤設計報告一、方案設計1、采用高精度電阻應變式壓力傳感器， 測量量程 0-5kg ，測量精度達 5g。2、采用電子秤專用模擬 /數字（ A/D ）轉換器芯片 hx711 對傳感器信號進 行調理轉換， HX711 采用了海芯科技集成電路專利技術，是一款專為高精度 電子秤而設計的 24 位 A/D 轉換器芯片。3、采用 STC89C52 單片機作為主控芯， 實現稱重、 計算價格等主控功能。4、采用 128*64 漢字液晶屏顯示稱重重量、單價、總價等信息。5、采用 4*4 矩陣鍵盤進行人機交

2、互，鍵盤容量大，操作便捷。6、具有超量程報警功能，可以通過蜂鳴器和LED 燈報警。7、系統(tǒng)通過 USB 電源供電，單片機程序也可通過 USB 線串行下載。8. 黑金剛配套的 28BYJ48 5V 驅動的 4 相 5 線的步進電機二、硬件設計1、硬件方案（ 一）：稱重傳感器感 稱重傳感器感應被測重力，輸出微弱的毫伏級電壓信號。該電壓信號經 過電子秤專用模擬/數字（A/D）轉換器芯片hx711對傳感器信號進行調理轉 換。 HX711 采用了海芯科技集成電路專利技術，是一款專為高精度電子秤而 設計的24位A/D轉換器芯片，內置增益控制，精度高，性能穩(wěn)定。HX711芯片通過 2 線串行方式與單片機通信

3、。單片機讀取被測數據，進行計算轉換， 再液晶屏上顯示出來。電阻應變式傳感器測量原理如圖 2所示5V*J圖3測量電橋原理（二）、電子秤專用24位AD轉換芯片HX711及其電路該芯片與后端 MCU芯片的接口和編程非常簡單，所有控制信號由管腳驅動，無需對芯片內部的寄存器編程。輸入選擇開關可任意選取通道A或通道B,與其內部的低噪聲可編程放大器相連。通道A的可編程增益為128或64,對應的滿額度差分輸入信號幅值分別為土20mV或土 40mV通道B則為固定的32增益，用于系統(tǒng)參數檢測。芯片內提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器 和芯片內的A/D轉換器提供電源，系統(tǒng)板上無需另外的模擬電源。芯片內的 時鐘振蕩器

4、不需要任何外接器件。上電自動復位功能簡化了開機的初始化過 程。HX711內部方框圖如圖4所示。其外部管腳如圖 5所示。圖4 HX711內部方框圖本課題設計的HX711電路如圖7所示：（三）步進電機選擇步進電機的主要特性：1、步進電機必須加驅動才可以運轉，驅動信號必須為脈沖信號,沒有脈沖的時候， 步進電機靜止，如果加入適當的脈沖信號，就會以一定的角度（ 稱為步角）轉動。轉 動的速度和脈沖的頻率成正 比。2、步進電機具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特性3、改變脈沖的順序，可以方便的改變轉動的方向。因此，目前打印機，繪圖儀，機器人，等等設備都以步進電機為動力核心。1、如果不考慮數據鎖存功能，步進電機的擴

5、展板電路可以簡化為下圖：ULN2D03+VCCAPD.12PO.23PO.34-8 0.0曰日日白日日曰1 2 3 4 5 6 7 -Ec cccccc MCN2vAIBe D+VCCC2 47U/1W程序設計（四）、單片機STC89C52及其電路STC89C52單片機概述STC89C5系列單片機是宏晶科技生產的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是 高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051, 但速度快8-12倍，內部集成MAX81C專用復位電路。本課題設計的電子秤的單片機應用電路如圖 9所示:1O1FendU1STC89C52alert2IW43ROW34

6、DOUT5PDSCK6SOZFL7SI ZK8RXD10TXD11RQW212ROW!13COL114COL215COL316COL417VJ1Pl QPl.lP1J3Fl .4Pl_5Pl 6Pl.7RXDJTP3.0 TXD/P3.1 fIrr6jP3-a LNTUP3.3 T0/P3.4 TUP3.5 WRnP3,6 RD/P3.7OAPOO/ADOP0.1/AD1FO.2/AD2P0.3AD3P0.4/AD4P0.3/AD5 PO 6XAD6 PO.7/AD7 ALE/PRQC PSEN P2.7；A15 P2.6/A14 P2_S/A13 P2.47A12 P2.3/A11 P2.2

7、/A10 P2.UA9 P2.O/A8393837363534333227LCD.RES26LCD RS25LCDJSDA24LCD SCK23LEDA22cs藝瓷21sck ZKCiN2uFC4 I ；O-IuF圖9 STC89C52單片機電路（五）、液晶屏電路LCD顯示電路LCD JLX12864G圖10 LCD顯示電路液晶屏電路如圖 10 所示。LCD_CS、LCD_RES、LCD_RS、LCD_SDA、LCD_SCK為液晶模塊與單片機接口的控制線。CS_ZK、SCK_ZK、SO_ZK和SI ZK為字庫和單片機接口的控制線。（六）、矩陣鍵盤電路矩陣鍵盤電路如圖11所示:號為R0W1 R0

8、W4，列掃描信號為 C0L1 C0L4。（七）.電源電路本設計采用USB接口供電，電源電壓5V。同時，USB接口通過內含PL2303 芯片的轉換電路對單片機進行程序編寫。其電路原理如圖所示。J22 P0WER2USB電源及下載接口1234GNDrtmTXD-JU H）限XD 攢 USB 綠 iTXTh4fil aXD接U/B 白銭RXn（八）軟件設計主程序軟件流程如圖21所示圖21主程序流程圖3、主程序下面介紹main.c主程序編寫，其他程序略。#i nclude mai n.h#i nclude HX711.h#i nclude LCD1602.h/un sig nedunsigned ch

9、ar code CCW8=0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09; char code CW8=0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08;un sig ned long HX711_Buffer = 0;un sig ned long Weight_Maopi = 0;long Weight_Shiwu = 0;un sig ned char KEY_NUM = 0;char Target_Co unt = 0;un sig ned char Target_Buffer2 = 0x00,0x00;char targe

10、t = 0;un sig ned char wucha =1;bit Flag_ERROR = 0;bit Flag_OK = 0;#define Gap Value 378378void mai n()I nit_LCD1602();LCD1602_write_com(0x80);LCD1602_write_word(Welcome to use!);while(K1);Delay_ms(1000);while(K1=0) motor_cw(); LCD1602_write_com(0x80);LCD1602_write_word( Weight:);LCD1602_write_com(0x

11、80+0x40);LCD1602_write_word( Target: 0000 g);Get_Maopi(); while(1) Get_Weight();LCD1602_write_com(0x80+0x0a); LCD1602_write_word(ERROR ); elseLCD1602_write_com(0x80+0x0a); LCD1602_write_data(Weight_Shiwu/1000 + 0X30); LCD1602_write_data(Weight_Shiwu%1000/100 + 0X30); LCD1602_write_data(Weight_Shiwu%

12、100/10 + 0X30); LCD1602_write_data(Weight_Shiwu%10 + 0X30); LCD1602_write_word( g);if(Flag_OK = 1&(targetWeight_Shiwu+wucha) motor_ccw(); /電機逆轉 if(target=Weight_Shiwu+wucha)Flag_OK=0; if(Flag_OK=0)KEY_NUM = Scan_Key(); if( KEY_NUM != 0x55) if(KEY_NUM = 16) Get_Maopi(); if(KEY_NUM = 15) while(K1); De

13、lay_ms(1000);while(K1=0) motor_cw(); if(KEY_NUM = 12)Target_Count-; if( Target_Count = 0 & KEY_NUM = 2)Target_Count = 2; unsigned char Scan_Key() unsigned char temp = 0; unsigned char com = 0x55 , com1 = 0 , com2 = 0; P1=0xf0;if(P1!=0xf0) com1=P1;P1=0x0f;com2=P1; P1=0xf0;while(P1!=0xf0); temp=com1|c

14、om2;if(temp=0xee)com=1;/ 數字 1 if(temp=0xed)com=4;/ 數字 4 if(temp=0xeb)com=7;/ 數字 7 if(temp=0xe7)com=11;if(temp=0xd7)com=0;/ 數字 0 if(temp=0xb7)com=14;/ 備用鍵 * 號鍵 if(temp=0xde)com=2; / 數字 2 if(temp=0xdd)com=5; / 數字 5 if(temp=0xdb)com=8;/ 數字 8 if(temp=0xbe)com=3;/ 數字 3 if(temp=0xbd)com=6; / 數字 6 if(temp=

15、0xbb)com=9;/ 數字 9 if(temp=0x7e)com=16;/ 數字 A 鍵，去皮功能 if(temp=0x7d)com=15;/ 數字 B 鍵清除鍵，二次測量 if(temp=0x7b)com=12;/ 數字 C 輸入單價錯誤時返回上一步if(temp=0x77)com=13;/ 數字 D 鍵，計算總價 return(com);Weight_Shiwu = HX711_Read();Weight_Shiwu = Weight_Shiwu - Weight_Maopi; if(Weight_Shiwu 0)Weight_Shiwu = (unsigned int)(float)

16、Weight_Shiwu/GapValue); if(Weight_Shiwu 5000)Flag_ERROR = 1; else Flag_ERROR = 0;else Weight_Shiwu = 0;Flag_ERROR = 1; void Get_Maopi() Weight_Maopi = HX711_Read(); void Delay_ms(unsigned int n) unsigned int i,j;for(i=0;in;i+) for(j=0;j123;j+); void delay500us(void) int j;for(j=0;j57;j+) ； void di(v

17、oid) / unsigned int y;for(y=0;y250;y+)beep=0; Delay_ms(1);beep=1;Delay_ms(1);void motor_ccw(void) / unsigned char i,j;for(j=0;j2;j+) / for(i=0;i8;i+) / F1=CCWi&0x01;F2=CCWi&0x02;F3=CCWi&0x04;F4=CCWi&0x08; Delay_ms(10); void motor_cw(void) unsigned char i,j;for(j=0;j5;j+) for(i=0;i8;i+) F1=CWi&0x01;F

18、2=CWi&0x02; F3=CWi&0x04;F4=CWi&0x08;Delay_ms(1);（九）操作與使用1、上電運行下載完成后程序自動運行，或重上電后程序正常運行，如圖所示圖23上電運行圖4*4矩陣鍵盤定義如下78451214（未定義）02、鍵盤操作說明9D（清 0）6C（電機反轉）3B（電機正轉）15（.）A（確定價格）其中：鍵09為數字鍵，用于單價設定 鍵15為小數點，也用于單價設定。B鍵為電機正轉，每次設定數值后，請先按清 B鍵，以驅動電機轉動。C鍵為電機反轉，當達到設定值時，按下該鍵電機開始向 反方向轉動3、常用使用步驟: 打開電源，屏幕顯示電子秤初始化成功，此時重量和單價為0,金額為空；通過數字鍵和小數點鍵鍵入搖確定的稱重數值，完成后按下 電機轉動鍵。在支架上稱出搖秤的數值，液晶屏顯示重量（單位為g）,當 到達設定值時電機停止當到達設定值后按下C鍵，電機向相反方向轉動。（十）誤差分析一：由于電路的不穩(wěn)定以及傳感器的工作原理造成的誤差。二：硬件設計時，下面擋板不高造成物料容易掉下來， 當數值在一霎啦間以達到 設定值