便携式数学电子秤设计与实现
本文介绍并设计了一款以单片机为核心控制的数字电子秤。本次设计有利于促进人类消费，推动经济发展。该电子秤以AT89S52单片机作为主控芯片，以电阻应变式传感器作为压力传感器，以HX711为模数转化器，以LCD1602为液晶显示器，以DS1302为时钟芯片的组成的电子秤系统。能够实现物体的称重，物体总价的计算，时间日历的显示等功能。数字电子称是利用单片机进行系统控制的，测量物体简单方便，便于携带，测量物体快速精准，可以数字显示，减少人为误差，而且还使用于各个行业。本次设计的系统主要用于微小物品间的测量。关键词 数字电子秤，压力传感器，单片机，液晶显示器
目 录
1 绪论 1
1.1 衡器的发展历史 1
1.2 电子秤发展现状与趋势 2
1.3 本课题研究目的及意义 2
2 电子秤总体设计 3
2.1 电子秤设计要求 3
2.2 电子称硬件设计方案 3
2.3 数据采集模块选型 4
2.4 放大模块和AD转化模块 7
2.5 单片机模块选型 7
2.6 显示模块选型 9
2.7 时钟模块选型 10
2.8 本章小结 11
3 系统硬件电路设计 11
3.1 电源电路 11
3.2 信号放大及模数转化电路 12
3.3 系统显示电路 13
3.4 单片机主控电路 14
3.5 超重报警电路 17
3.6 键盘输入电路 18
3.6 时钟电路 19
3.7 本章小结 20
4 系统软件设计 20
4.1 系统主程序流程图 20
4.2 LCD1602显示流程图 21
4.3 按键键盘扫描流程图 22
4.4 本章小结 23
5 系统整体调试 23
5.1 调试中遇到问题及解决方法 23
5.2 硬件调试结果 24
5.3 本章小结 25
结 论 26 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
致 谢 27
参 考 文 献 28
附录A 主程序代码 30
1 绪论
称重技术的发展直接影响着衡器的发展，间接影响着社会的进步和人类的发展。自古以来，衡器与人类生活关系极其密切，很多领域都运用称重技术，比如商业交易，工业生产等等，因此研究称重技术是极其重要的。当然，设计课题是便携式数字电子秤，是电子衡器中的一种。因为称重技术具有很大的重要性，所以衡器的使用也是非常重要的。衡器是一种生活必备，人人所需且法定的计量设备。电子衡器的发展水平可以直接显示出衡器的发展水平。多年之来，中国都是以机械衡器为主要的称量工具。从二十世纪八十年代开始，中国就加快电子衡器的研究和生产。人类社会发展明显变快，科技水平提高迅速，应用水平提高。生产数字化，集成化，智能化，网络化，逐渐成为现代的主流趋势。电子秤也成为人们生活中主要的称量工具。
1.1 衡器的发展历史
测量使用的衡器主要分为杆秤，机械秤以及电子秤。在世界历史上，最早出现的衡器应属距今4500年的古埃及出土的天平杠杆。它是利用中间的一个支点来测量重物是否等重。如果两端物体不等重，则使得天平杠杆失去平衡，以至于倾斜一边。在中国，称量技术也是在很早之前就产生了。早期时代代表工具为杆秤，具有悠久的历史意义。那时候杆秤有很多种类，比如骨杠，木杆和金属杆。在春秋时期，楚国、齐国繁荣昌盛之时，商业发展迅速，这时候出现了齐右伯君铜权，楚国的铜环权，作为中国历史上重要的计量工具出现的标志性代表物。这种铜环权就是一种小天平，这个小天平是由一个木杆以及两个托盘组成，为了计量准确，还将许多的砝码做的精细准确。为了砝码在托盘里不随着两边重物不一样而倾斜，故出现环形砝码。当时社会也在不断发展，终究要突破瓶颈的束缚，天平已经满足不了商业的迅速发展，到了西汉时期，杆秤因为方便精细得到了社会的广泛亲睐，也因此得到人们广泛使用。到了清朝，杆秤已经得到最全面的完善，使用也变得全面化，市场商业行为基本上都是以杆秤为衡量工具。当然在悠悠历史长河中，衡器在不断发展，计量单位也不断变化，这里就大体介绍一些，一开始夏朝商朝，以铢和两为计量单位，后来到周朝，多了金、均、石作为单位，古代以十六两制秤，一直沿用到解放时期，五十年代改成了十两制，并一直沿用下去。新中国建立之后,工业开始加快发展，杆秤基本上满足不了工业带来的迅速变化，开始出现压力弹簧秤等机械秤。随着工艺技术的发展以及称量技术的进步，为满足格式各样的需求，对秤的精度要求不断提高，在这种情况下，各式各样的电子秤便出现了。在上世纪60年代，第一台机电结合秤诞生，它是利用杠杆原理运作的，它的内部含有光栅装置以及电子线路来配合机电结合秤的运作的，这种电子秤具有精度高，速度快，操作简易，维护方便等优点。而到了现代，称重系统更加完善，对秤的精度和量度的需求也变得越来越高，使用的更多的是智能型、网络型的电脑组合秤，也更适应了当前工业的集成化与模块化发展。
1.2 电子秤发展现状与趋势
在我国电子称量工具从先前的机电结合秤向现代的全电子智能型转化。由于称量技术发展迅速，电子称也得到了极快的发展，从静态测量到动态测量的发展使得电子秤能够实现遥测，远距离测量。从信号的模拟测量到数字测量的变化发展使得电子秤能够更加智能化，集成化。从单参数测量到多参数测量，使得电子秤不仅能够当当测量物体的重量，还能够测出当时温度，还能显示出时间等等。许多新型智能仪器取代了传统测量工具，电子测量仪器向智能型转变，使得许多工业的自动化水平得到明显的提高。近年来，经济发展水平提高，电子秤的功能越来越强大，消费过程也变得越来越简便，消费量也在变大。由于消费水平不断的提高，能加快社会的发展，科技也更加进步。
现代社会的电子秤主要是向模块化、小型化、智能化、集成化这几个方向发展的。不过电子称量技术的发展是多向的，性能向着更高的要求发展，主要是向速率快速，高效率运作，精确度精细，稳定性完美好这几个方向发展的。电子秤的应用性能主要是也是趋向于两种不同的形态发展的，就是往组合型与综合型的这两个方向发展的。未来的电子秤将更多的以电脑为中心而组合成的各种形态的电子秤，组成集成化，智能化的多功能电子秤将满足更大更多的市场需要，更先进的科技研发，更加广阔的商业贸易市场。
目 录
1 绪论 1
1.1 衡器的发展历史 1
1.2 电子秤发展现状与趋势 2
1.3 本课题研究目的及意义 2
2 电子秤总体设计 3
2.1 电子秤设计要求 3
2.2 电子称硬件设计方案 3
2.3 数据采集模块选型 4
2.4 放大模块和AD转化模块 7
2.5 单片机模块选型 7
2.6 显示模块选型 9
2.7 时钟模块选型 10
2.8 本章小结 11
3 系统硬件电路设计 11
3.1 电源电路 11
3.2 信号放大及模数转化电路 12
3.3 系统显示电路 13
3.4 单片机主控电路 14
3.5 超重报警电路 17
3.6 键盘输入电路 18
3.6 时钟电路 19
3.7 本章小结 20
4 系统软件设计 20
4.1 系统主程序流程图 20
4.2 LCD1602显示流程图 21
4.3 按键键盘扫描流程图 22
4.4 本章小结 23
5 系统整体调试 23
5.1 调试中遇到问题及解决方法 23
5.2 硬件调试结果 24
5.3 本章小结 25
结 论 26 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
致 谢 27
参 考 文 献 28
附录A 主程序代码 30
1 绪论
称重技术的发展直接影响着衡器的发展，间接影响着社会的进步和人类的发展。自古以来，衡器与人类生活关系极其密切，很多领域都运用称重技术，比如商业交易，工业生产等等，因此研究称重技术是极其重要的。当然，设计课题是便携式数字电子秤，是电子衡器中的一种。因为称重技术具有很大的重要性，所以衡器的使用也是非常重要的。衡器是一种生活必备，人人所需且法定的计量设备。电子衡器的发展水平可以直接显示出衡器的发展水平。多年之来，中国都是以机械衡器为主要的称量工具。从二十世纪八十年代开始，中国就加快电子衡器的研究和生产。人类社会发展明显变快，科技水平提高迅速，应用水平提高。生产数字化，集成化，智能化，网络化，逐渐成为现代的主流趋势。电子秤也成为人们生活中主要的称量工具。
1.1 衡器的发展历史
测量使用的衡器主要分为杆秤，机械秤以及电子秤。在世界历史上，最早出现的衡器应属距今4500年的古埃及出土的天平杠杆。它是利用中间的一个支点来测量重物是否等重。如果两端物体不等重，则使得天平杠杆失去平衡，以至于倾斜一边。在中国，称量技术也是在很早之前就产生了。早期时代代表工具为杆秤，具有悠久的历史意义。那时候杆秤有很多种类，比如骨杠，木杆和金属杆。在春秋时期，楚国、齐国繁荣昌盛之时，商业发展迅速，这时候出现了齐右伯君铜权，楚国的铜环权，作为中国历史上重要的计量工具出现的标志性代表物。这种铜环权就是一种小天平，这个小天平是由一个木杆以及两个托盘组成，为了计量准确，还将许多的砝码做的精细准确。为了砝码在托盘里不随着两边重物不一样而倾斜，故出现环形砝码。当时社会也在不断发展，终究要突破瓶颈的束缚，天平已经满足不了商业的迅速发展，到了西汉时期，杆秤因为方便精细得到了社会的广泛亲睐，也因此得到人们广泛使用。到了清朝，杆秤已经得到最全面的完善，使用也变得全面化，市场商业行为基本上都是以杆秤为衡量工具。当然在悠悠历史长河中，衡器在不断发展，计量单位也不断变化，这里就大体介绍一些，一开始夏朝商朝，以铢和两为计量单位，后来到周朝，多了金、均、石作为单位，古代以十六两制秤，一直沿用到解放时期，五十年代改成了十两制，并一直沿用下去。新中国建立之后,工业开始加快发展，杆秤基本上满足不了工业带来的迅速变化，开始出现压力弹簧秤等机械秤。随着工艺技术的发展以及称量技术的进步，为满足格式各样的需求，对秤的精度要求不断提高，在这种情况下，各式各样的电子秤便出现了。在上世纪60年代，第一台机电结合秤诞生，它是利用杠杆原理运作的，它的内部含有光栅装置以及电子线路来配合机电结合秤的运作的，这种电子秤具有精度高，速度快，操作简易，维护方便等优点。而到了现代，称重系统更加完善，对秤的精度和量度的需求也变得越来越高，使用的更多的是智能型、网络型的电脑组合秤，也更适应了当前工业的集成化与模块化发展。
1.2 电子秤发展现状与趋势
在我国电子称量工具从先前的机电结合秤向现代的全电子智能型转化。由于称量技术发展迅速，电子称也得到了极快的发展，从静态测量到动态测量的发展使得电子秤能够实现遥测，远距离测量。从信号的模拟测量到数字测量的变化发展使得电子秤能够更加智能化，集成化。从单参数测量到多参数测量，使得电子秤不仅能够当当测量物体的重量，还能够测出当时温度，还能显示出时间等等。许多新型智能仪器取代了传统测量工具，电子测量仪器向智能型转变，使得许多工业的自动化水平得到明显的提高。近年来，经济发展水平提高，电子秤的功能越来越强大，消费过程也变得越来越简便，消费量也在变大。由于消费水平不断的提高，能加快社会的发展，科技也更加进步。
现代社会的电子秤主要是向模块化、小型化、智能化、集成化这几个方向发展的。不过电子称量技术的发展是多向的，性能向着更高的要求发展，主要是向速率快速，高效率运作，精确度精细，稳定性完美好这几个方向发展的。电子秤的应用性能主要是也是趋向于两种不同的形态发展的，就是往组合型与综合型的这两个方向发展的。未来的电子秤将更多的以电脑为中心而组合成的各种形态的电子秤，组成集成化，智能化的多功能电子秤将满足更大更多的市场需要，更先进的科技研发，更加广阔的商业贸易市场。
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