具有rs485通信功能的称重单元设计
电子称重单元常常在工业生产中有着至关重要的作用，在自动化生产中他常常被用来计价及判定产品是否合格的重要审核标准。同样与我们日常生活不可分离，并在市场交易，产品生产，超市等多方领域都有着不可替代的作用。本设计通过选用STC89C52单片机设计一个电子称重单元是可以应用于工业生产的一种器件，其主要作用是在生产流水线中担任着最基本的称重。本次设计做出实物并给出了原理框图、硬件构成以及软件功能部分。其中包括了平行梁式称重传感器、HX711专用转换芯片、LCD1602显示器、RS485通信接口。并通过HX711电子称专用的转换芯片转换成数字信号，通过计算得出数据，并通过LCD1602显示器显示出来，方便人们观看。并可以利用RS485通信接口实现查看。
目 录
一、引言 1
（一） 称重单元的组成结构 1
（二） 称重单元的工作原理 1
（三） 称重单元的设计要求 2
二、 总体方案设计 2
1． 传感器的选择 3
2． A/D转换器的选择 4
3． 显示器的选择 4
4. 单片机的选择 5
三、 硬件电路的设计 6
（一） 电路的设计和实现 6
1. 传感器电路 6
2. AD转换电路 7
3. 显示电路 9
4. STC89c52最小系统 9
（二）通信部分 10
1. RS485通信格式 10
2. RS485串行通信协议 10
3. RS485串行通信过程 11
四、 系统软件设计及调试部分 11
（一） 通信部分 12
（二） 通信部分 13
1. 软件仿真调试 13
2. 硬件调试 14
五、 设计结论 15
六、 收获与致谢 16
参考文献 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
附录三 元件清单 20
附录四 程序 21
一、引言
称重单元除了 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
在商业交易中的应用，还可在工业领域发挥作用，在工业生产中所使用到的称重单元可称为工业称重单元。在工业上，称重准确度一般都在三级或四级。
工业用电子称重单元基本上不受到国家法律管制的约束。所以发展的较为自由，因此其结构型比较多样。工业用称重单元往往使用显示器与承载机在机械上分离的形式。这样的作用可以使显示器不受到工业生产的影响，保持良好的工作性能。另一方面是承载器更能够实行工作环境的变化。在工业生产中，承载平台应使用防腐的材料。工业称重具有智能化程度高，外形小巧的特点。称重数据可通过串口，或者USB接口输出。可以实现动态标定和动态称量，但是工业秤的完善仍然需要各种厂商，科研人员的努力。本次设计的电子称重单元可以在快递行业，生产食品行业起到最初的称重作用，当物体流经称重传感器上会自动记录物体质量，并可通过RS485电路实现PC端查看数据，本设计采用STC89C52单片机最小系统为核心，通过多方实验与研究，设计出了一款能够通过485通信接口实现PC端查看数据的电子称重单元，我认为对以后电子称的发展方向提供一定的帮助。
（一）称重单元的组成结构
本设计中的电子称系统大致可以分为单片机控制电路、AD转换电路、显示电路，485通信接口按键等及部分组成，如图1所示:
图1 结构框图
（二）称重单元的工作原理
由本次设计要求可以得出原理框图如图1所示，工作原理：当物体放置于系统传感器上方，传感器会由于压力作用产生一定的形变。这个时候，电阻应变片便会产生电阻变化，并且传感器会接收到这种变化将信号通过HX711内部电路的放大，并且会将称重传感器产生的模拟信号经过AD转换成数字信号。这时，STC89C52单片机会对这个信号进行计算得出被测量物体的相关信息通过LCD1602向人们展示。在实际的应用当中，为提高起测量精准度，会在传感器和转换器当中加入信号调整电路。
（三） 称重单元的设计要求
电子称称重范围：0~5kg，重量误差不大于1g。
数码管显示：物体质量
具有去皮、校正功能。可通过PC端查看物体重量。
4、本次设计的突出之处在于能够实现电子称与PC端之间的连接，在能够精确称重的情况下实现了远程连接。
二、 总体方案设计
在设计开始的时候，要根据本次设计要求作出相应的方案选择，可以大致了解到本次设计的主要目的是所设计产品能够实现物体的称重，显示及远程查看。本次设计要求首先应该由设计要求可分为三个部分，数据采集模块、控制器模块、人机交换界面模块。说到数据采集部分应该是有压力传感器，信号处理和数模转换这三个部分处理。再通过单片机对所得到的数字信号进行下一步处理，最后都得到被测量物体的信息通过显示器显示出来其中对软件部分要求比较严格。
在设计系统时，针对各个模块实现的功能设计了以下方案如图2所示：
图2 方案简图
本设计方案，采用数码管显示称重物体质量，简单可行，可以选用内部带有数模转换的单片机进行操作。功能简单，接口电路容易实现，并且在软件方面不会有太多苦难，总体上比较简单。在数码管显示方面上进行扩展，加入按键，增加对单片机内部的设定，是电子称具有去皮功能。电子秤已经实现了电子秤的去皮功能并可以通过LCD1602显示物体重量但仍然无法满足本设计在前面的基础上，电子秤已经实现了称重物体重量的显示，具有了去皮功能，但仍然无法实现PC查看数据的功能。于是，通过安装RS485通信接口实现PC端查看物体重量信息。
因为目前单片机技术的成熟，功能也比较完备，被测信号经过hx711芯片的放大转换并送入单片机中，有单片机对输入信号进行计算处理并显示而且可以通过RS485通信电路实现远程查看数据的功能特点。由于本设计并不复杂，单片机可以完成其中功能，所以在设计之中，选用上述方案。
目 录
一、引言 1
（一） 称重单元的组成结构 1
（二） 称重单元的工作原理 1
（三） 称重单元的设计要求 2
二、 总体方案设计 2
1． 传感器的选择 3
2． A/D转换器的选择 4
3． 显示器的选择 4
4. 单片机的选择 5
三、 硬件电路的设计 6
（一） 电路的设计和实现 6
1. 传感器电路 6
2. AD转换电路 7
3. 显示电路 9
4. STC89c52最小系统 9
（二）通信部分 10
1. RS485通信格式 10
2. RS485串行通信协议 10
3. RS485串行通信过程 11
四、 系统软件设计及调试部分 11
（一） 通信部分 12
（二） 通信部分 13
1. 软件仿真调试 13
2. 硬件调试 14
五、 设计结论 15
六、 收获与致谢 16
参考文献 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
附录三 元件清单 20
附录四 程序 21
一、引言
称重单元除了 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
在商业交易中的应用，还可在工业领域发挥作用，在工业生产中所使用到的称重单元可称为工业称重单元。在工业上，称重准确度一般都在三级或四级。
工业用电子称重单元基本上不受到国家法律管制的约束。所以发展的较为自由，因此其结构型比较多样。工业用称重单元往往使用显示器与承载机在机械上分离的形式。这样的作用可以使显示器不受到工业生产的影响，保持良好的工作性能。另一方面是承载器更能够实行工作环境的变化。在工业生产中，承载平台应使用防腐的材料。工业称重具有智能化程度高，外形小巧的特点。称重数据可通过串口，或者USB接口输出。可以实现动态标定和动态称量，但是工业秤的完善仍然需要各种厂商，科研人员的努力。本次设计的电子称重单元可以在快递行业，生产食品行业起到最初的称重作用，当物体流经称重传感器上会自动记录物体质量，并可通过RS485电路实现PC端查看数据，本设计采用STC89C52单片机最小系统为核心，通过多方实验与研究，设计出了一款能够通过485通信接口实现PC端查看数据的电子称重单元，我认为对以后电子称的发展方向提供一定的帮助。
（一）称重单元的组成结构
本设计中的电子称系统大致可以分为单片机控制电路、AD转换电路、显示电路，485通信接口按键等及部分组成，如图1所示:
图1 结构框图
（二）称重单元的工作原理
由本次设计要求可以得出原理框图如图1所示，工作原理：当物体放置于系统传感器上方，传感器会由于压力作用产生一定的形变。这个时候，电阻应变片便会产生电阻变化，并且传感器会接收到这种变化将信号通过HX711内部电路的放大，并且会将称重传感器产生的模拟信号经过AD转换成数字信号。这时，STC89C52单片机会对这个信号进行计算得出被测量物体的相关信息通过LCD1602向人们展示。在实际的应用当中，为提高起测量精准度，会在传感器和转换器当中加入信号调整电路。
（三） 称重单元的设计要求
电子称称重范围：0~5kg，重量误差不大于1g。
数码管显示：物体质量
具有去皮、校正功能。可通过PC端查看物体重量。
4、本次设计的突出之处在于能够实现电子称与PC端之间的连接，在能够精确称重的情况下实现了远程连接。
二、 总体方案设计
在设计开始的时候，要根据本次设计要求作出相应的方案选择，可以大致了解到本次设计的主要目的是所设计产品能够实现物体的称重，显示及远程查看。本次设计要求首先应该由设计要求可分为三个部分，数据采集模块、控制器模块、人机交换界面模块。说到数据采集部分应该是有压力传感器，信号处理和数模转换这三个部分处理。再通过单片机对所得到的数字信号进行下一步处理，最后都得到被测量物体的信息通过显示器显示出来其中对软件部分要求比较严格。
在设计系统时，针对各个模块实现的功能设计了以下方案如图2所示：
图2 方案简图
本设计方案，采用数码管显示称重物体质量，简单可行，可以选用内部带有数模转换的单片机进行操作。功能简单，接口电路容易实现，并且在软件方面不会有太多苦难，总体上比较简单。在数码管显示方面上进行扩展，加入按键，增加对单片机内部的设定，是电子称具有去皮功能。电子秤已经实现了电子秤的去皮功能并可以通过LCD1602显示物体重量但仍然无法满足本设计在前面的基础上，电子秤已经实现了称重物体重量的显示，具有了去皮功能，但仍然无法实现PC查看数据的功能。于是，通过安装RS485通信接口实现PC端查看物体重量信息。
因为目前单片机技术的成熟，功能也比较完备，被测信号经过hx711芯片的放大转换并送入单片机中，有单片机对输入信号进行计算处理并显示而且可以通过RS485通信电路实现远程查看数据的功能特点。由于本设计并不复杂，单片机可以完成其中功能，所以在设计之中，选用上述方案。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzdq/438.html
