多功能电子秤硬件系统的设计
当今社会，科学技术不断向前发展。日新月异的电子技术基本上已经成为了现代科技文明最为重要的标志之一。在现在这个科技迅速发展的时代，电子秤已经被每一个人所接受，为他们购买或运输的物品做着准确测量。不同的物品可能所要求测量的精度不同，所以生产厂家要同时生产多种不同规格的电子秤。
本文的采用的是软硬件结合的方式设计以单片机AT89S52为核心的多功能电子秤，除单片机AT89S52外，电子秤的硬件系统所需要的硬件还有很多，例如称重传感器、A/D转换器、键盘、蜂鸣器、显示器和时钟芯片等。将物体放在秤盘上时，称重传感器由于电阻应变效应将阻值的变化转变为电压的变化，这个电信号传入A/D转换器将此电信号转换成数字信号，再由A/D转换器将转换好的数字信号传输给单片机，单片机将这些数字信号处理，结合键盘的按键功能触发各种电子秤的功能，如超重报警功能、时间日期显示功能等。
关键词 电子秤，软硬件，电子技术，准确测量
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外电子技术研究现状 1
1.3 研究目标及内容 3
1.4 电子秤行业发展前景 3
2 系统总体设计 4
2.1 电子秤的设计要求 4
2.2 设计思路 4
2.3 方案选择 5
3 系统的硬件设计 5
3.1 称重传感器 6
3.2 A/D转换器 8
3.3 单片机 9
3.4 时钟芯片 10
3.5 键盘 11
3.6 放大电路 12
3.7 显示电路 12
3.8 超重报警电路 13
4 制作与调试 13 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 4.1电路的绘制与PCB板的制作 13
4.2 系统的调试 15
4.3 调试的结果 15
总结 18
致谢 19
参考文献 20
附录A 21
附录B 22
附录C 23
1 绪论
1.1 研究背景
电子秤的组成部分基本包括传力转换系统（一般为杠杆传力系统或传感器）、承重系统（一般为秤盘或秤体）和示值系统（一般为刻度盘电或子显示仪表）。称的种类不胜枚举，传统的称和现代的称各有很多分支，不过若以结构原理而论，称有电子秤、机械称和机电结合称。电子秤应用的现代技术有很多，但大多数的电子秤都基本包含了三大技术，第一类技术为现代传感技术，第二类技术为电子技术，第三类微机技术。这样的电子秤优势明显，不仅准确，而且连续和自动，成功达到了生活中应用的要求。
经济社会伴随着科学技术的不但创新而迅速发展，传统的称重装置远不能满足人们对于称的越来越高的要求，所以传统的称重装置包括刀刃和机械式杠杆的称重装置必然会被时代的潮流淘汰，从而被电子秤一类的称重装置所取代，电子秤重装置的发展很快，已经势不可挡地发展到微处理器领域还有传感器领域，由此可以想到多半的称重设备都以电子秤的形式展现在世人眼前。称重装置的变革已经进入了快速化称量的新阶段，基本实现了称重领域的智能化，并且在称重的准确度和称重结果处理的速度上取得了很大的进展。电子秤测物体的重的工作原理是测量电阻应变片的细小形变。为了方便人们的生活，实现电子秤的智能化，电子秤拥有了设定单价和计算总价的功能，这样减少了人们的运算量。由此可见，电子秤成为人们工作、生活、学习的必需品。
电子秤在市场经济和众多社会活动中有着举足轻重的地位，而今，电子秤被越来越多的人所欢迎，电子秤变成了家用和贸易活动不可或缺的器材。在现在这个科技迅速发展的时代，电子秤已经被每一个人所接受，为他们购买或运输的物品做着准确测量。不同的物品可能所要求测量的精度不同，所以生产厂家要同时生产多种不同规格的电子秤。
1.2 国内外电子技术研究现状
当今社会，科学技术不断向前发展。以惊人速度发展的微电子技术，是人类世界多方面变革的极大动力，包括社会生产、社会经济和社会活动。以微电子技术和集成电路方面的发展为甚，正是这些科学技术的发展，成为今日创造出更为优越的电子设备的坚实基础。日新月异的电子技术基本上已经成为了现代科技文明最为重要的标志之一。在电子技术发展的同时，计算机技术、微电子技术和半导体技术等等各种技术也得到了长足的发展，深受社会人士的青睐。
本文介绍的多功能电子秤结合了AT89S52和称重传感器，从而达到了测量物体质量的目的。这就使得电子秤功能更加齐全，测量更加精确，体积更加适中。本文以多功能电子秤为题课。称重传感器作为电子秤的输入设备，测量的是物体的重力，不过通过重力就可以得出物体质量，称重传感器可以将这种物理信号转换为电信号输出。不过由于经称重传感器传感器转换过后的电信号太过微弱，所以需要通过放大器将其放大后再继续输入。但信号输入单片机，有必要进一步进行信号转换，通过A/D转换器将模拟信号转换成单片机放大后可以接受的数字信号，转换过后就可以将数字信号输进单片机了，从而就测出了物体质量，由LED显示屏显示出物体的测量信息。
由于在电子秤上推广使用了单片机和传感器，称重设备无论在形态还是构造都发生了巨大的变化，从过去的单功能机械称一直发展到今天的多功能电子秤，一步步走来，称的各方面发生了令人瞠目结舌的变化，电子秤的测量精度远远超过了传统的机械称，而且电子秤还可以实现数据保存和微机的主从控制。很明显，这个电子秤不仅大大提高了质量和社会生产的速度，同时也带来了很多的方便的日常社会生活。
新兴的电子秤取代陈旧的电子秤是大势所趋，但取代的速度则要视经济发展的快慢，若企业效益高，经济发展势头良好，那么设备更新就会大幅加快，从而使用更加精良的设备去创造更多的经济效益，如此才能实现良性循环。更加智能且精确的电子秤离不开软硬件的结合，本文所设计的电子秤可靠且方便，优势明显，是一种很常见且经典的称重仪器，目前在社会领域多有应用。
由于对衡器的社会需求量大且要求越来越高，这就无形中推动了许多衡器企业进行持久而深入的技术研究，从而不断将衡器进行更新换代，进而使衡器的品质更上层楼。不过称分多钟，不能一概而论，一切要从实际出发，实事求是，社会对称的需求分多钟，既需要称量汽车的大型称如重型电子吊磅，也需要称量蔬菜水果的小型电子秤如便携式电子秤，功能的多少和体积的大小都要视具体的需求而定，所以说三百六十行，行行出状元。尽管有诸多不同，但各电子秤还有着多种相同之处，那就是要测量准确，测量快速，度数稳定。
随着无数科研人员夜以继日的不懈努力，科学技术不断向前发展，电子秤的制作工艺有了极大提高，各种功能日益完善，所以不断有各种充满高科技的电子秤如雨后春笋纷纷问世，人们有着充分的理由相信，电子秤的未来将是一片坦途。
1.3 研究目标及内容
（1）学习并掌握多种电子相关的知识，其中包括单片机知识、传感器知识和C语言等知识，并能够将这些知识熟练运用，解决实际中的问题。设计电子秤的硬件系统以实现包括精确称量在内的多种功能，其中电子秤的控制核心为单片机AT89S52，在本课题的设计中重温并强化各种曾经学过的专业知识，并初步培养切实解决工程问题的能力。
时钟芯片种类繁多，其中串行的时钟电路在市场上比较流行，例如PCF8485或DS1302等等。串行的时钟电路之所以如此流行，完全是因为它方便操作且性价比高，所以为人们广泛接受。此次设计的电子秤采用的是DS1302时钟电路，它是DALLAS公司的一种具有涓细电流充电能力的电路。DS1302时钟电路主要采用的是串行数据传输，可以为电源进行可编程充电，但也可以关闭充电功能。采用普通32.768kHz晶振。
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外电子技术研究现状 1
1.3 研究目标及内容 3
1.4 电子秤行业发展前景 3
2 系统总体设计 4
2.1 电子秤的设计要求 4
2.2 设计思路 4
2.3 方案选择 5
3 系统的硬件设计 5
3.1 称重传感器 6
3.2 A/D转换器 8
3.3 单片机 9
3.4 时钟芯片 10
3.5 键盘 11
3.6 放大电路 12
3.7 显示电路 12
3.8 超重报警电路 13
4 制作与调试 13
/> 4.1电路的绘制与PCB板的制作 13
4.2 系统的调试 15
4.3 调试的结果 15
总结 18
致谢 19
参考文献 20
附录A 21
附录B 22
附录C 23
1 绪论
1.1 研究背景
电子秤的组成部分基本包括传力转换系统（一般为杠杆传力系统或传感器）、承重系统（一般为秤盘或秤体）和示值系统（一般为刻度盘电或子显示仪表）。称的种类不胜枚举，传统的称和现代的称各有很多分支，不过若以结构原理而论，称有电子秤、机械称和机电结合称。电子秤应用的现代技术有很多，但大多数的电子秤都基本包含了三大技术，第一类技术为现代传感技术，第二类技术为电子技术，第三类微机技术。这样的电子秤优势明显，不仅准确，而且连续和自动，成功达到了生活中应用的要求。
经济社会伴随着科学技术的不但创新而迅速发展，传统的称重装置远不能满足人们对于称的越来越高的要求，所以传统的称重装置包括刀刃和机械式杠杆的称重装置必然会被时代的潮流淘汰，从而被电子秤一类的称重装置所取代，电子秤重装置的发展很快，已经势不可挡地发展到微处理器领域还有传感器领域，由此可以想到多半的称重设备都以电子秤的形式展现在世人眼前。称重装置的变革已经进入了快速化称量的新阶段，基本实现了称重领域的智能化，并且在称重的准确度和称重结果处理的速度上取得了很大的进展。电子秤测物体的重的工作原理是测量电阻应变片的细小形变。为了方便人们的生活，实现电子秤的智能化，电子秤拥有了设定单价和计算总价的功能，这样减少了人们的运算量。由此可见，电子秤成为人们工作、生活、学习的必需品。
电子秤在市场经济和众多社会活动中有着举足轻重的地位，而今，电子秤被越来越多的人所欢迎，电子秤变成了家用和贸易活动不可或缺的器材。在现在这个科技迅速发展的时代，电子秤已经被每一个人所接受，为他们购买或运输的物品做着准确测量。不同的物品可能所要求测量的精度不同，所以生产厂家要同时生产多种不同规格的电子秤。
1.2 国内外电子技术研究现状
当今社会，科学技术不断向前发展。以惊人速度发展的微电子技术，是人类世界多方面变革的极大动力，包括社会生产、社会经济和社会活动。以微电子技术和集成电路方面的发展为甚，正是这些科学技术的发展，成为今日创造出更为优越的电子设备的坚实基础。日新月异的电子技术基本上已经成为了现代科技文明最为重要的标志之一。在电子技术发展的同时，计算机技术、微电子技术和半导体技术等等各种技术也得到了长足的发展，深受社会人士的青睐。
本文介绍的多功能电子秤结合了AT89S52和称重传感器，从而达到了测量物体质量的目的。这就使得电子秤功能更加齐全，测量更加精确，体积更加适中。本文以多功能电子秤为题课。称重传感器作为电子秤的输入设备，测量的是物体的重力，不过通过重力就可以得出物体质量，称重传感器可以将这种物理信号转换为电信号输出。不过由于经称重传感器传感器转换过后的电信号太过微弱，所以需要通过放大器将其放大后再继续输入。但信号输入单片机，有必要进一步进行信号转换，通过A/D转换器将模拟信号转换成单片机放大后可以接受的数字信号，转换过后就可以将数字信号输进单片机了，从而就测出了物体质量，由LED显示屏显示出物体的测量信息。
由于在电子秤上推广使用了单片机和传感器，称重设备无论在形态还是构造都发生了巨大的变化，从过去的单功能机械称一直发展到今天的多功能电子秤，一步步走来，称的各方面发生了令人瞠目结舌的变化，电子秤的测量精度远远超过了传统的机械称，而且电子秤还可以实现数据保存和微机的主从控制。很明显，这个电子秤不仅大大提高了质量和社会生产的速度，同时也带来了很多的方便的日常社会生活。
新兴的电子秤取代陈旧的电子秤是大势所趋，但取代的速度则要视经济发展的快慢，若企业效益高，经济发展势头良好，那么设备更新就会大幅加快，从而使用更加精良的设备去创造更多的经济效益，如此才能实现良性循环。更加智能且精确的电子秤离不开软硬件的结合，本文所设计的电子秤可靠且方便，优势明显，是一种很常见且经典的称重仪器，目前在社会领域多有应用。
由于对衡器的社会需求量大且要求越来越高，这就无形中推动了许多衡器企业进行持久而深入的技术研究，从而不断将衡器进行更新换代，进而使衡器的品质更上层楼。不过称分多钟，不能一概而论，一切要从实际出发，实事求是，社会对称的需求分多钟，既需要称量汽车的大型称如重型电子吊磅，也需要称量蔬菜水果的小型电子秤如便携式电子秤，功能的多少和体积的大小都要视具体的需求而定，所以说三百六十行，行行出状元。尽管有诸多不同，但各电子秤还有着多种相同之处，那就是要测量准确，测量快速，度数稳定。
随着无数科研人员夜以继日的不懈努力，科学技术不断向前发展，电子秤的制作工艺有了极大提高，各种功能日益完善，所以不断有各种充满高科技的电子秤如雨后春笋纷纷问世，人们有着充分的理由相信，电子秤的未来将是一片坦途。
1.3 研究目标及内容
（1）学习并掌握多种电子相关的知识，其中包括单片机知识、传感器知识和C语言等知识，并能够将这些知识熟练运用，解决实际中的问题。设计电子秤的硬件系统以实现包括精确称量在内的多种功能，其中电子秤的控制核心为单片机AT89S52，在本课题的设计中重温并强化各种曾经学过的专业知识，并初步培养切实解决工程问题的能力。
时钟芯片种类繁多，其中串行的时钟电路在市场上比较流行，例如PCF8485或DS1302等等。串行的时钟电路之所以如此流行，完全是因为它方便操作且性价比高，所以为人们广泛接受。此次设计的电子秤采用的是DS1302时钟电路，它是DALLAS公司的一种具有涓细电流充电能力的电路。DS1302时钟电路主要采用的是串行数据传输，可以为电源进行可编程充电，但也可以关闭充电功能。采用普通32.768kHz晶振。
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