基于单片机的电子称设计
基于单片机的电子称设计[20200406140238]
摘要
作为称重器具，电子称的存在使生活中商品交易更加的趋向于公平公正。随着称重技术的不断发展，传统的杆秤的速度慢、精度差的缺点更加的突出，它已经不能够适应现实生活中人们的需求。本文设计了一款电子称，以单片机为主控系统，结合传感器来采集称重信息，经过放大电路处理，将采集的信号放大供给A/D芯片，A/D转换芯片将采集的信息数字化，键盘设置工作参数，最终利用lcd1602显示模块来显示称重信息。本次设计出来的电子称具有方便、速度、精确和智能的特点。这款电子称的优点会让它在广大的交易过程中得到极大的应用和发展。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:电子称单片机称重传感器
目录
第一章 绪论 1
1.1 本课题的研究意义 1
1.2 电子称的发展 1
1.2.1 国内电子称的成长历史 1
1.2.2国内现状 2
1.2.3电子称的发展前景 2
1.3 几种常见的电子称系统 2
1.4 设计内容 3
1.5 章节介绍 3
第二章 系统设计 4
2.1 系统方案分析 4
2.1.1 课题预期要求 4
2.1.2 数据采集模块 5
2.1.3 数据处理模块 5
2.1.4 数据显示模块 5
2.2设计软件和工具 6
2.2.1 Keil C51 6
2.2.2 Proteus 6
第三章 硬件设计 7
3.1 电压传感器 7
3.1.1 传感器的选择 7
3.1.2 输出电压的计算 8
3.2 放大电路 8
3.3 A/D转换器 9
3.3.1 A/D芯片的选择 9
3.3.2 AD转换公式 10
3.4 电源电路 10
3.5 键盘 11
3.6 液晶显示 12
3.7 单片机最小系统 12
第四章 软件设计 15
4.1 系统流程 15
4.2 键盘输入 16
4.2.1 按键扫描 16
4.2.2 按键消抖 17
4.2.3 按键编码 18
4.3 A/D转换 19
4.3.1 A/D转换原理 19
4.3.2 A/D流程 20
4.3.3 A/D转换输出与重量关系 20
4.4 lcd1602液晶显示 21
4.4.1控制芯片HD44780 21
4.4.2 lcd1602初始化 22
4.4.3基本操作时序 22
第五章 设计总结 25
参考文献 26
附录 27
总电路图 27
程序 27
主程序 27
A/D转换 31
Lcd设置函数 32
基于单片机的电子称设计
第一章 绪论
1.1 本课题的研究意义
电子秤是人们生活中常用的称重器具，在超市、小型商场里面随处可见。科学技术的快速发展，现代电子技术的发展冲击了过去的测量技术，比如传感器的发展促使杆秤向电子称转变。先进的电子仪器登上了时代舞台，而常规的测量仪器则慢慢的遭到了淘汰。功能强大、精度高且能自动控制的电子器具对传统的仪器造成了巨大的的冲击，很大程度上提高了科技研究和应用工程的自动化水平。多功能电子称适用于现代生活，是一种精准、简单、可读的称量仪表。新型称重工具克服了许多问题，比如传统称误差大、反应速度慢、不能显示价格这些问题，越来越多的新型称重工具运用在正常交易中。
智能电子称作为生活不可或缺的一部分，在各个行业逐渐展现出了其测量准确度高，速度相当快，而且能够实时测量和监控的巨大优点，并慢慢的淘汰了传统的杆秤，成为测量器具中的主要纯在形式。所以，研究出一种有使用价值的电子称很符合现实人们生活的需要，利用新型技术改善上述的速度慢、精准度低、不可读的缺点。
1.2 电子称的发展
1.2.1 国内电子称的成长历史
作为大众使用工具，电子称也经历了由简到繁、由杂变精、由木质到铁皮外表、由单一称重到计算、显示相结合的过程。
在我们中国20世纪40年代以前还是依靠那些机械元件组成的称，40年代之后才开始发展机械与电子结合在一起的称重器具。尤其在50年代，以称重传感器为主的电子称出现在历史的舞台上。然后在80年代之后，我们国家通过自行研究电子器具，电子器具发展相当迅速。电子称具有速度快，读数方便，在恶劣环境下也能正常运行的特点，同时将电子称与计算机技术结合，实现了称重过程的自动化。电子技术伴随着机械加工技术的快速前进为敏感元件、转换元件和信号处理电路的一体化发展开辟了道路。所以，我们国家的称重水平也在很大程度上的得到了提高。
1.2.2国内现状
我国的称重器具经过40多年的不断的研究，已经从机械与电子的简单结合发展到现在的全电子型的电子称。我国电子称重的技术和检测手段基本上相当于国际在21世纪初时期的水平。称重制造技术及称重的应用都获得了新的方向，称重技术由静到动，不再是单一的测量功能。但是从整体上看，我们中国在电子称重方面的发展与发达国家相比，在数量和质量上存在着较大差距，主要表现在技术的依旧落后、测量器材年代久远、自主研发能力低、产品功能单一等方面。因此，加速发展称重技术是当前不可少的科研任务之一，对于我国的市场发展具有重大意义。
1.2.3电子称的发展前景
通过对最近几年来称重产品在国内外市场的使用和需求的调查以及分析，我们认为电子称将朝着更小、结构分明、电路板更精密、更加自动化的方向发展；而且技术朝着高速度，高精度，高稳定性，高可靠性的方向发展；其功能是称重的可控和不可控信息的智能发展；其应用将注重综合应用和组合应用。?
目前市场上电子称数量多、种类繁多、应用范围广，从平常菜场、超市用的小规格电子称到大型的电子称, 从单一的称重、计价到对生产过程每一个流程的检测, 它的使用范围正在一步步的变广。当然，电子称重器具既关系到国内外货物进出口，也关系到平凡的大众群体的利益，因此国家强制性的依法管理法定称量工具,，同时世界上其他各个国家也重视称重技术和工具的研究、开发和应用。
电子称重技术的发展历史给了我们提示，它是由原本一个单一的称重装置慢慢的演变成为一个将测量、自动化和信息处理等多个不同功能共同组成的测重系统， 它一定会伴随着科技的进步和工业自动化的不断发展而不停地完善自己。
1.3 几种常见的电子称系统
现在常见的电子称系统有很多种形式。其中一种是将系统分为三大模块，数据采集模块、控制器模块、人机交换模块。其中数据采集模块完成对来自称重传感器的信号的检测、A/D转换，此时的数字信号送给控制器处理，由控制器完成被测物体重量及价格显示[1]。
还有一种常见的方式是系统由压力传感器、放大器电路、A/D转换器、中央处理器、LED共5大部分组成。由电阻应变片组成的传感器，将微弱的称重信号，经高精度的差分放大，A/D转换器将放大后称重模拟信号转换成数字量提供LED显示[2]。
1.4 设计内容
本次设计首先选择好的应变式压力传感器，由压力传感器来采集物品的重量信息，经过电路处理将采集到的信息传送给AD转化器。同时设有键盘，要求能够控制物品的单价，让物品单价可以按需设置；另外，还带有显示屏，能够同时显现出物品的采集重量、设置的单价以及总价。本次设计中除了参数可控之外，还要求最终的测量偏差不能过大，误差太大对于实际应用没有意义的。本次设计相比于以前的衡器，具有很多的优点，其中一点就是更快的处理速度，能够很方便的显示物品总价。
1.5 章节介绍
第一章是绪论部分，介绍了这次设计的现实意义，电子称这方面历史成长过程，当今社会的发展程度以及未来的发展空间。
摘要
作为称重器具，电子称的存在使生活中商品交易更加的趋向于公平公正。随着称重技术的不断发展，传统的杆秤的速度慢、精度差的缺点更加的突出，它已经不能够适应现实生活中人们的需求。本文设计了一款电子称，以单片机为主控系统，结合传感器来采集称重信息，经过放大电路处理，将采集的信号放大供给A/D芯片，A/D转换芯片将采集的信息数字化，键盘设置工作参数，最终利用lcd1602显示模块来显示称重信息。本次设计出来的电子称具有方便、速度、精确和智能的特点。这款电子称的优点会让它在广大的交易过程中得到极大的应用和发展。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:电子称单片机称重传感器
目录
第一章 绪论 1
1.1 本课题的研究意义 1
1.2 电子称的发展 1
1.2.1 国内电子称的成长历史 1
1.2.2国内现状 2
1.2.3电子称的发展前景 2
1.3 几种常见的电子称系统 2
1.4 设计内容 3
1.5 章节介绍 3
第二章 系统设计 4
2.1 系统方案分析 4
2.1.1 课题预期要求 4
2.1.2 数据采集模块 5
2.1.3 数据处理模块 5
2.1.4 数据显示模块 5
2.2设计软件和工具 6
2.2.1 Keil C51 6
2.2.2 Proteus 6
第三章 硬件设计 7
3.1 电压传感器 7
3.1.1 传感器的选择 7
3.1.2 输出电压的计算 8
3.2 放大电路 8
3.3 A/D转换器 9
3.3.1 A/D芯片的选择 9
3.3.2 AD转换公式 10
3.4 电源电路 10
3.5 键盘 11
3.6 液晶显示 12
3.7 单片机最小系统 12
第四章 软件设计 15
4.1 系统流程 15
4.2 键盘输入 16
4.2.1 按键扫描 16
4.2.2 按键消抖 17
4.2.3 按键编码 18
4.3 A/D转换 19
4.3.1 A/D转换原理 19
4.3.2 A/D流程 20
4.3.3 A/D转换输出与重量关系 20
4.4 lcd1602液晶显示 21
4.4.1控制芯片HD44780 21
4.4.2 lcd1602初始化 22
4.4.3基本操作时序 22
第五章 设计总结 25
参考文献 26
附录 27
总电路图 27
程序 27
主程序 27
A/D转换 31
Lcd设置函数 32
基于单片机的电子称设计
第一章 绪论
1.1 本课题的研究意义
电子秤是人们生活中常用的称重器具，在超市、小型商场里面随处可见。科学技术的快速发展，现代电子技术的发展冲击了过去的测量技术，比如传感器的发展促使杆秤向电子称转变。先进的电子仪器登上了时代舞台，而常规的测量仪器则慢慢的遭到了淘汰。功能强大、精度高且能自动控制的电子器具对传统的仪器造成了巨大的的冲击，很大程度上提高了科技研究和应用工程的自动化水平。多功能电子称适用于现代生活，是一种精准、简单、可读的称量仪表。新型称重工具克服了许多问题，比如传统称误差大、反应速度慢、不能显示价格这些问题，越来越多的新型称重工具运用在正常交易中。
智能电子称作为生活不可或缺的一部分，在各个行业逐渐展现出了其测量准确度高，速度相当快，而且能够实时测量和监控的巨大优点，并慢慢的淘汰了传统的杆秤，成为测量器具中的主要纯在形式。所以，研究出一种有使用价值的电子称很符合现实人们生活的需要，利用新型技术改善上述的速度慢、精准度低、不可读的缺点。
1.2 电子称的发展
1.2.1 国内电子称的成长历史
作为大众使用工具，电子称也经历了由简到繁、由杂变精、由木质到铁皮外表、由单一称重到计算、显示相结合的过程。
在我们中国20世纪40年代以前还是依靠那些机械元件组成的称，40年代之后才开始发展机械与电子结合在一起的称重器具。尤其在50年代，以称重传感器为主的电子称出现在历史的舞台上。然后在80年代之后，我们国家通过自行研究电子器具，电子器具发展相当迅速。电子称具有速度快，读数方便，在恶劣环境下也能正常运行的特点，同时将电子称与计算机技术结合，实现了称重过程的自动化。电子技术伴随着机械加工技术的快速前进为敏感元件、转换元件和信号处理电路的一体化发展开辟了道路。所以，我们国家的称重水平也在很大程度上的得到了提高。
1.2.2国内现状
我国的称重器具经过40多年的不断的研究，已经从机械与电子的简单结合发展到现在的全电子型的电子称。我国电子称重的技术和检测手段基本上相当于国际在21世纪初时期的水平。称重制造技术及称重的应用都获得了新的方向，称重技术由静到动，不再是单一的测量功能。但是从整体上看，我们中国在电子称重方面的发展与发达国家相比，在数量和质量上存在着较大差距，主要表现在技术的依旧落后、测量器材年代久远、自主研发能力低、产品功能单一等方面。因此，加速发展称重技术是当前不可少的科研任务之一，对于我国的市场发展具有重大意义。
1.2.3电子称的发展前景
通过对最近几年来称重产品在国内外市场的使用和需求的调查以及分析，我们认为电子称将朝着更小、结构分明、电路板更精密、更加自动化的方向发展；而且技术朝着高速度，高精度，高稳定性，高可靠性的方向发展；其功能是称重的可控和不可控信息的智能发展；其应用将注重综合应用和组合应用。?
目前市场上电子称数量多、种类繁多、应用范围广，从平常菜场、超市用的小规格电子称到大型的电子称, 从单一的称重、计价到对生产过程每一个流程的检测, 它的使用范围正在一步步的变广。当然，电子称重器具既关系到国内外货物进出口，也关系到平凡的大众群体的利益，因此国家强制性的依法管理法定称量工具,，同时世界上其他各个国家也重视称重技术和工具的研究、开发和应用。
电子称重技术的发展历史给了我们提示，它是由原本一个单一的称重装置慢慢的演变成为一个将测量、自动化和信息处理等多个不同功能共同组成的测重系统， 它一定会伴随着科技的进步和工业自动化的不断发展而不停地完善自己。
1.3 几种常见的电子称系统
现在常见的电子称系统有很多种形式。其中一种是将系统分为三大模块，数据采集模块、控制器模块、人机交换模块。其中数据采集模块完成对来自称重传感器的信号的检测、A/D转换，此时的数字信号送给控制器处理，由控制器完成被测物体重量及价格显示[1]。
还有一种常见的方式是系统由压力传感器、放大器电路、A/D转换器、中央处理器、LED共5大部分组成。由电阻应变片组成的传感器，将微弱的称重信号，经高精度的差分放大，A/D转换器将放大后称重模拟信号转换成数字量提供LED显示[2]。
1.4 设计内容
本次设计首先选择好的应变式压力传感器，由压力传感器来采集物品的重量信息，经过电路处理将采集到的信息传送给AD转化器。同时设有键盘，要求能够控制物品的单价，让物品单价可以按需设置；另外，还带有显示屏，能够同时显现出物品的采集重量、设置的单价以及总价。本次设计中除了参数可控之外，还要求最终的测量偏差不能过大，误差太大对于实际应用没有意义的。本次设计相比于以前的衡器，具有很多的优点，其中一点就是更快的处理速度，能够很方便的显示物品总价。
1.5 章节介绍
第一章是绪论部分，介绍了这次设计的现实意义，电子称这方面历史成长过程，当今社会的发展程度以及未来的发展空间。
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