單片機電子秤設(shè)計報告

單片機電子秤設(shè)計報告秤是一種在實際工作和生活中經(jīng)常用到的測量器具。隨著計量技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)純機械結(jié)構(gòu)的桿秤、臺秤、磅秤等稱量裝置逐步被淘汰，電子稱量裝置電子秤、電子天平等以其準(zhǔn)確、快速、方便、顯示直觀等諸多優(yōu)點而受到人們的青睞。和傳統(tǒng)秤相比較，電子秤利用新型傳感器、高精度AD轉(zhuǎn)換器件、單片機設(shè)計實現(xiàn)，具有精度高、功能強等特點。本課題設(shè)計的電子秤具有基本稱重、鍵盤輸入、計算價格、顯示、超重報警功能。該電子秤的測量范圍為0-40Kg，測量精度達到5g，有高精度，低成本，易攜帶的特點。電子秤采用液晶顯示漢字和測量記過，比傳統(tǒng)秤具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性。另外，該電子秤電路簡單，使用壽命長，應(yīng)用范圍廣，可以應(yīng)用于商場、超市、家庭等場所，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?。一、功能描?、采用高精度電阻應(yīng)變式壓力傳感器，測量量程0-40kg，測量精度可達5g。2、采用電子秤專用模擬/數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換器芯片hx711對傳感器信號進行調(diào)理轉(zhuǎn)換，HX711采用了海芯科技集成電路專利技術(shù)，是一款專為高精度電子秤而設(shè)計的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片。3、采用STC89C52單片機作為主控芯片，實現(xiàn)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。二、硬件設(shè)計1、硬件方案單片機電子秤硬件方案如圖1所示：圖1單片機電子秤硬件方案稱重傳感器感應(yīng)被測重力，輸出微弱的毫伏級電壓信號。該電壓信號經(jīng)過電子秤專用模擬/數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換器芯片hx711對傳感器信號進行調(diào)理轉(zhuǎn)換。HX711采用了海芯科技集成電路專利技術(shù)，是一款專為高精度電子秤而設(shè)計的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片，內(nèi)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。單片機讀取被測數(shù)據(jù)，進行計算轉(zhuǎn)換，再液晶屏上顯示出來。覆矩陣婚鍵盤襪主要弟用于升計算離金額拜。當(dāng)寧被測糊物體京重量濤得到急后，推用戶蜻可以醬通過解矩陣延鍵盤炸輸入變單價族，電糾子秤椒自動躬計算駝總金融額并炎在液嬌晶屏夕顯示疼。電聞源系拉統(tǒng)給獵單片文機、肆HX車71鵲1電既路及天傳感擠器供嬸電。壘2、被稱重啊傳感際器慕傳感帝器是活測量姻機構(gòu)疑最重且要的恰部件合。禮稱重艘傳感浸器本想身具榜有單圖調(diào)性廁，其密主要該參數(shù)指指標(biāo)嫂是靈協(xié)敏度拒、總悔誤差背和溫狐度漂碌移。榆(1超)據(jù)靈敏販度半稱重起傳感陪器的附電靈粉敏度紛為滿縫負(fù)荷珍輸出什電壓告與激擺勵電魂壓的壯比值衰，典旗型值波是2遭mV牧/V銜。當(dāng)演使用躬2疫mV蝦/V羞靈敏磨度和碼5劃V激甘勵電捧壓的嫁傳感古器時隱，其近滿度吳輸出唐電壓貨為1問0千mV燃。通言常，傳為了副使用謝稱重恨傳感舌器線起性度撒最好疼的一扶段稱漏重范脆圍，晉應(yīng)當(dāng)葉僅使挺用滿隙度范淹圍的趟三分?jǐn)傊~。因愛此滿哥度輸未出電而壓應(yīng)稠當(dāng)大晴約為億6m隸V。托當(dāng)電卵子秤曲應(yīng)用齒于工誤業(yè)環(huán)鞋境時幅，在爸6m省V滿身度范孟圍內(nèi)鬼測量牢微小燕的信脖號變存化并筒非易悲事。獄(2拍)亦總誤罷差灘總誤壩差是瓦指輸屠出誤蘿差和巖額定笛誤差設(shè)的比奇值。伸典型損電子奪秤的暑總誤則差指陣標(biāo)大搞約是鄭0.續(xù)02刃%，宜這一疊技術(shù)劈指標(biāo)陷相當(dāng)桶重要童，它任限制助了使碎用理答想信塞號調(diào)性節(jié)電正路所與能達挎到的揪精確仗度，秧決定姥了A折DC平分辨勢率的予選擇勉以及破放大哨電路儉和濾此波器但的設(shè)偏計。恒(3犯)再漂移遭稱重群傳感懇器也辯產(chǎn)生子與時鼓間相梯關(guān)的宜漂移斑。智目前仁常用銷的稱刺重傳調(diào)感器耐有電篩阻應(yīng)夸變式雨壓力伐傳感戴器、躁電容品壓力擔(dān)傳感葬器、功壓電柳式壓朗力可傳感臨器。錫選用回時應(yīng)倦按穩(wěn)絨定行先、精秒度登霧記、瓶壽命倘和安觸裝環(huán)屠境要網(wǎng)求考標(biāo)慮，計其主嫌要特朱點如恰下：合(1柱)撿電容速式壓佩力傳嘗感器欄穩(wěn)定旱性較眠差，獨精度匠和靈匙敏度滅較高蒜，壽造命較父短，芳對環(huán)罰境要悶求苛擁刻，系不易唉長距束離傳妨輸。三(2疾)央壓電芒式壓肢力傳貫感器仙穩(wěn)定究性好椒，精夸度和肥靈敏輕度高楊，壽哲命長刺，但惡大量窯程的稅壓力腔傳感爐器尚道待進咳一步晝研究慮。在(3言)驕電阻巖應(yīng)變種式壓匯力傳跌感器抗穩(wěn)定腔性較涂好，蛛精度裁和靈繼敏度幫較高聯(lián)，壽猛命較抗長，朗對測茅量環(huán)錘境要妹求不酬太嚴(yán)陸格。練綜上腦所述形，選船用電岡阻應(yīng)尸變式述壓力悠傳感魚器作糕為電獄子秤被稱重侵傳感客器是席最為謀合適針的。廢電阻板應(yīng)變裁式壓供力傳釋感器鎖主要信由彈斤性體漿、電嗽阻應(yīng)飛變片罰電纜算線等杜組成墊，內(nèi)晨部線黎路采劣用惠市更斯儲電橋符，當(dāng)盯彈性換體承授受載雷荷產(chǎn)脾生變燦形時共，電規(guī)阻應(yīng)蒙變片似（轉(zhuǎn)享換元匙件）唇受到銜拉伸荷或壓料縮應(yīng)柔變片都變形毫后，廳它的垮阻值言將發(fā)夏生變元化（索增大址或減返?。┎。瑥谋芏沽_電橋唱失去牙平衡查，產(chǎn)謠生相吉應(yīng)的榨差動話信號膀，供劑后續(xù)恰電路首測量咬和處摧理。怨電阻仆應(yīng)變右式傳畢感器修測量史原理據(jù)如圖勢2所填示?？h圖2的扮電阻朗應(yīng)變怎式傳匠感器嫩測量慮原理草當(dāng)垂樸直正步壓力戲P作福用于邪梁上曾時，后梁產(chǎn)劣生形伯變，許電阻期應(yīng)變降片R抖1、脅R3侵受壓簡彎拉飼伸，言阻值尾增加但；R洲2、配R4障受壓媽縮，糞阻值握減小狗。電多橋失窮去平拐衡，曉產(chǎn)生嫌不平理衡電越壓，濟不平嗚衡電腐壓與午作用柏在傳眠感器耐上的末載菏磚P成謝正比來，從截而將倆非電虧量轉(zhuǎn)蟻化成般電量刪輸出卻。帆R1隊、R沿2、壓R3帳和R扁4組同成惠滲更斯乏電橋旅，將妄2對靈電阻馳應(yīng)變逆片的愚阻值熄變化手轉(zhuǎn)變電成輸?shù)贸鲭娧鯄?，阿其工范作原醉理如般圖3析所示救。露圖3鍛衰測量繞電橋億原理族3、奇電子儉秤專蔥用2防4位娃AD城轉(zhuǎn)換濤芯片僻HX絡(luò)71叼1要及其袍電路香HX注71井1圍采用煩了?？剐究朴窦技３呻娧舐穼Ｃ衫挤Q術(shù)，譜是一寬款專丑為高限精度收電子表秤而雜設(shè)計嘴的戴24襲忙位澤A/獵D塞轉(zhuǎn)換委器芯誤片。駝與同嬸類型母其它齊芯片思相比名，該強芯片請集成絹了包犬括穩(wěn)氏壓電派源、弱片內(nèi)先時鐘變振蕩縫器等父其它垂同類既型芯秋片所歡需要潔的外枝圍電旅路，擋具有治集成肚度高手、響傳應(yīng)速四度快勿、抗啟干擾闖性強醬等優(yōu)折點。級降低拾了電辟子秤燃的整選機成丟本，傭提高蹤了整濁機的靠性能透和可脹靠性告。老該芯鉗片與派后端撿MC哭U漏芯片賴的接慎口和默編程種非?？唵魏?，所貿(mào)有控過制信拔號由壇管腳外驅(qū)動看，無培需對禿芯片授內(nèi)部搶的寄棕存器沸編程窩。輸膛入選姜擇開員關(guān)可輝任意交選取鼓通道決A鼻或通易道教B醫(yī)，與壁其內(nèi)載部的湖低噪概聲可秤編程膀放大裂器相桌連。月通道綱A奪的可石編程恩增益躁為謙12僵8薪或藝64泉，對鍋應(yīng)的謙滿額亮度差蟲分輸春入信黑號幅貴值分渣別為堪±們20催mV旗或煩±歡40裳mV形。通翠道榮B涌則為序固定污的五32臟貌增益蹈，用鄭于系其統(tǒng)參領(lǐng)數(shù)檢般測?；坌酒簝?nèi)提甘供的榆穩(wěn)壓小電源催可以伍直接軍向外怨部傳沙感器施和芯醬片內(nèi)對的箏A/芹D籃轉(zhuǎn)換訴器提渾供電單源，取系統(tǒng)臭板上裂無需縫另外什的模像擬電勝源。夢芯片才內(nèi)的蛇時鐘悄振蕩假器不幸需要委任何鞋外接晉器件揀。上賴電自材動復(fù)州位功峰能簡嗚化了糞開機毫的初巖始化票過程眾。械H售X7皺11脊內(nèi)部瓶方框鞏圖如潤圖4匆所示逝。其類外部身管腳腐如圖印5所論示。旺圖4級扇HX議71暫1內(nèi)冊部方當(dāng)框圖曠圖5捎程HX癥71背1外傘部管說腳圖價圖閃5魯為跨HX蘇71跌1驗芯片畢應(yīng)用早于計侵價秤醒的一瞎個參款考電氣路圖黎。該閑方案陽使用睜內(nèi)部星時鐘留振蕩續(xù)器觀(X銹I=箭0)額，責(zé)10研Hz滲的輸挪出數(shù)最據(jù)速靈率盞(R掘AT繩E=頭0)伯。電緒源（胞2.悟7爐～捷5.媽5V乓）直雨接取惡用與躺MC口U織芯片命相同意的供優(yōu)電電覺源。樂通道劉A跪與傳徹感器帖相連校，通貪道躲B買通過鳴片外棗分壓張電阻屬與電姻池相釀連，援用于嘗檢測雨電池劉電壓國。警圖6菌劈HX皺71拼1計嶺價秤呈應(yīng)用煉參考看電路邊圖擊層本界課題紙設(shè)計霉的H膊X7勿11挎電路暴如圖洽7所倘示：雞圖7濤晶HX殊71毫1電躁路尖4、益單片片機S懸TC死89叢C兄52案及其古電路糊(1具)稼ST龍C去89坡C游52濕單磚片機趣概述盤ST嫌C飯89夾C鄙52勸系列皆單片續(xù)機是綠宏晶桶科技寺生產(chǎn)也的單夕時鐘肺/炮機器縮周期灘(1暫T)炮的單鋒片機掌，是挎高速鉆/威低功闊耗來/搜超強蜻抗干躁擾的顛新一涼代界80怎51壁單片辟機，賞指令聚代碼羨完全罵兼容濾傳統(tǒng)賄80忍51耕,邪但速鏟度快墊8-竭12彈倍糾，句內(nèi)部喉集成轟MA艷X8凍10霧專用脂復(fù)位盛電路宅。債(2梢)藏ST那C務(wù)89普C懸52嘆單棕片機毀特點雪增強汗型黃8制05唱1南CP束U遠，騾1T明，單顯時鐘薯/疤機器伴周期懂，指算令代萌碼完和全兼踐容傳怨統(tǒng)鞏80洪51吼；離工作后電壓雷：閘5表.5閘V枝-屬3.右5V叼（挺5V夫單片嫁機）敏；泄工作尊頻率打范圍籮：擇0飲～蓋40樓MH倍z續(xù)，相猜當(dāng)于紡普通慕80歡51旁的妨0壞～閉8菜0M諒Hz困；飛用戶棚應(yīng)用螺程序栽空間董4鉤K石//流8K扛/1貌6k掃/3搏2K圓/6管4K聯(lián)字節(jié)圓；甜片上患集成鐮12餃80尺字節(jié)罪R蝦AM關(guān)；瞞通用跪I/文O壁口（堅3還2伸/田36犁個）充，復(fù)典位后挽為準(zhǔn)斑雙向醬口競/楊弱上杯拉（帽普通啞80螺51掃傳統(tǒng)較I/糖O茶口）拘；挺IS掠P（曬在系祥統(tǒng)可瓣編程茄）/當(dāng)IA券P（冶在應(yīng)找用可正編程積），騰無需擱專用汗編程揮器/早仿真兵器。借每個五I/裙O碎口驅(qū)唐動能匯力均放可達臥到哄20削mA麻，但細(xì)整個賣芯片票最大動不要鉆超過財12腿0m奇A林；大可通書過串灑口（做P3恨.0姻/P效3.原1生）直金接下牛載用踩戶程啟序，陡數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