智能电子秤的设计与实现
本设计的研究方向是讨论如何通过软件设计将电子秤的功能的多元化以及数据的精确性更加的完善。通过阐述电子秤的主要组成，以及电子秤如何采集数据，分析数据，计算数据最终得出结果来一步步验证我们的猜想。我们将以STC89C52单片机为中心控制单元，进行相关的硬件与软件设计来实现电子秤的基本功能。设计的硬件部分为系统部分，数据采集部分，人机交互界面，系统电源，软件部分应用C语言单片机进行编程控制。电子秤的功能实现是物体将压力施加给称重传感器，传感器便会发生形变，进而阻抗发生变化，从而使激励电压发生变化，输出变化的模拟信号，信号再经过放大电路放大输出到A/D转换器，最后通过CPU处理收到的数字信号将其输出到显示器。本设计将通过软件方面的改良试图简化其程序，使其结构更加简单实用，从而具备一定的使用价值。
目录
一、绪论 1
（一）电子秤的概述 1
（二）电子秤的发展历程 1
（三）选题背景及其意义 1
二、电子秤的组成结构 2
（一）基本结构 2
（ 二）预计实现功能 2
（三）组成电路介绍 2
（四）放大器 3
（五） A/D转换器 4
（六）单片机STC89C52 5
（七）液晶屏电路 8
（八）声光报警电路 9
（九）电源电路 9
三、仪器误差 11
（一）误差来源 11
（二）误差的计算 11
四、下载与调试 13
（一）驱动的安装 13
（二）下载程序 13
（三）连接失败时 14
（四）连接成功后 15
（五）实物测试 15
五、总结 17
致谢 18
参考文献 19
附录 20
附录一 主程序 20
附录二 元件清单 27
附录三 实物设计图 28
附录四 电路原理图 29
一、绪论
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
（一）电子秤的概述
秤古已有之，早在春秋时起，楚国就有出现。历经两千多年的发展，已经出现了大量的商业与工业用电子秤，它已经成为了我们生活中离不开的存在。
（二）电子秤的发展历程
上世纪30年代，应变片被研制出来，70年代A/D转换器,单片机,液晶显示等构成的测控系统大规模应用，为电子秤的出现打下基础。由于集成电路的发展以及计算机软件的开发使得电子秤在80年代得到应用，并由于传感器技术的发展与完善最终使得电子秤走进了商业领域甚至科技领域。
美国、德国等工业发达国家经过十余年的研发吐出来许多数字式智能称重传感系统，在电子衡器领域取得了令人瞩目的成就，成功的推动了电子称重系统的发展。我国的智能称重传感研究始于20世纪90年代，在短短数年时间便研制出了模拟式称重传感器内部的小型数字化单元，并在电子配料秤等小型称重系统中取得了较好的测试效果。近年来在开发整体新数字式智能称重传感器和分离模块化数字式称重传感器系统中取得了阶段性成果，并基本跟上国际步伐。
（三）选题背景及其意义
与很多事物的发展历程相似，电子秤也是以一个由简入繁，由粗糙到精密，由机械到机电结合再到全电子化的过程。
微处理机的应用是称重技 术突破的契机，随着科学与经济的繁荣发展，人们对称重技术的要求也越来越高。因为在精确，实用，效率上远胜于传统秤，这使得电子称重装置得到推广。电子称重技术获得发展后不仅局限于获得静态数据，进一步最求称重的自动化，快速化，并力求可以测量动态参数.
在日常生活中我们无论是在超市或是市场购物都会接触到电子秤，可见电子秤在我们平时的生活中已成为必不可少的工具。本设计想通过一些软件硬件方面的改良来改善电子秤系统在应用中的不足之处，希望它能具备一些实用价值。
二、电子秤的组成结构
（一）基本结构
本设计采用的是利用应变片式传感器来进行测量，输出得到模拟信号进行放大以及模数转换，最后再收入 STC89C52单片机进行处理。系统的结构组成由称重传感器、A/D转换器、信号放大装置，LED显示屏，语音播报部分组成（如图2.1）。
结构可分为四个部分，信号采集部分：使用称重传感器来收集测量物体的信息和超声波。信号分析部分：有信号放大器、A/D转换器来分析转换接受到的信号将接收到的模拟信号转换为数字信号。信号处理部分：由STC89C52单片机处理接收到的数字信号 ，通过运算与处理将最后的结果输送到液晶显示屏显示。人机接口部分：通过液晶显示器将STC89C52单片机处理过来的数据进行表达出来。
图21电子秤的组成结构图
（ 二）预计实现功能
1可以测量体重，误差在50g以内，最大量程可达150kg
2具有超重报警功能
（三）组成电路介绍
1 桥式测量电路
桥氏测量电路我们测量电路中最常见的，通过电阻式应变传感器将测量到的力使金属变形并转换成电阻式敏感元件。本设计最初的想法便是可以称人的体重，成年人的体重一般在50~80kg，误差想要控制在50g以内。为了防止量程范围不够以及电子秤自身的质量因素，所以我想把最大量程提高到150kg。 电阻应变传感器的两只应变片和电阻因为贴在弹性梁上，所以测量时电阻会随着重力使弹性量形变而改变。电阻的改变会使电路的输出电压也随着变化，所以结论就是重力的变化使输出电压也随之而变化，最后从数据上体现出来。
输出电压公式
/2.1
通过这个公式我们可以得到电桥的输出电压V与四个桥臂一边片受到的因变量成正比的结论。
/
图22桥式测量电路
压力传感器传出的电压信号是毫伏级，这就要求运算放大器的精度得很高。经过考虑我使用专用仪表放大器INA128，这个芯片内部使用的是差动输入，特点是共模抑制比高，差模输入阻抗较大。器增益的表达公式为:
/ 2.2
目录
一、绪论 1
（一）电子秤的概述 1
（二）电子秤的发展历程 1
（三）选题背景及其意义 1
二、电子秤的组成结构 2
（一）基本结构 2
（ 二）预计实现功能 2
（三）组成电路介绍 2
（四）放大器 3
（五） A/D转换器 4
（六）单片机STC89C52 5
（七）液晶屏电路 8
（八）声光报警电路 9
（九）电源电路 9
三、仪器误差 11
（一）误差来源 11
（二）误差的计算 11
四、下载与调试 13
（一）驱动的安装 13
（二）下载程序 13
（三）连接失败时 14
（四）连接成功后 15
（五）实物测试 15
五、总结 17
致谢 18
参考文献 19
附录 20
附录一 主程序 20
附录二 元件清单 27
附录三 实物设计图 28
附录四 电路原理图 29
一、绪论
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
（一）电子秤的概述
秤古已有之，早在春秋时起，楚国就有出现。历经两千多年的发展，已经出现了大量的商业与工业用电子秤，它已经成为了我们生活中离不开的存在。
（二）电子秤的发展历程
上世纪30年代，应变片被研制出来，70年代A/D转换器,单片机,液晶显示等构成的测控系统大规模应用，为电子秤的出现打下基础。由于集成电路的发展以及计算机软件的开发使得电子秤在80年代得到应用，并由于传感器技术的发展与完善最终使得电子秤走进了商业领域甚至科技领域。
美国、德国等工业发达国家经过十余年的研发吐出来许多数字式智能称重传感系统，在电子衡器领域取得了令人瞩目的成就，成功的推动了电子称重系统的发展。我国的智能称重传感研究始于20世纪90年代，在短短数年时间便研制出了模拟式称重传感器内部的小型数字化单元，并在电子配料秤等小型称重系统中取得了较好的测试效果。近年来在开发整体新数字式智能称重传感器和分离模块化数字式称重传感器系统中取得了阶段性成果，并基本跟上国际步伐。
（三）选题背景及其意义
与很多事物的发展历程相似，电子秤也是以一个由简入繁，由粗糙到精密，由机械到机电结合再到全电子化的过程。
微处理机的应用是称重技 术突破的契机，随着科学与经济的繁荣发展，人们对称重技术的要求也越来越高。因为在精确，实用，效率上远胜于传统秤，这使得电子称重装置得到推广。电子称重技术获得发展后不仅局限于获得静态数据，进一步最求称重的自动化，快速化，并力求可以测量动态参数.
在日常生活中我们无论是在超市或是市场购物都会接触到电子秤，可见电子秤在我们平时的生活中已成为必不可少的工具。本设计想通过一些软件硬件方面的改良来改善电子秤系统在应用中的不足之处，希望它能具备一些实用价值。
二、电子秤的组成结构
（一）基本结构
本设计采用的是利用应变片式传感器来进行测量，输出得到模拟信号进行放大以及模数转换，最后再收入 STC89C52单片机进行处理。系统的结构组成由称重传感器、A/D转换器、信号放大装置，LED显示屏，语音播报部分组成（如图2.1）。
结构可分为四个部分，信号采集部分：使用称重传感器来收集测量物体的信息和超声波。信号分析部分：有信号放大器、A/D转换器来分析转换接受到的信号将接收到的模拟信号转换为数字信号。信号处理部分：由STC89C52单片机处理接收到的数字信号 ，通过运算与处理将最后的结果输送到液晶显示屏显示。人机接口部分：通过液晶显示器将STC89C52单片机处理过来的数据进行表达出来。
图21电子秤的组成结构图
（ 二）预计实现功能
1可以测量体重，误差在50g以内，最大量程可达150kg
2具有超重报警功能
（三）组成电路介绍
1 桥式测量电路
桥氏测量电路我们测量电路中最常见的，通过电阻式应变传感器将测量到的力使金属变形并转换成电阻式敏感元件。本设计最初的想法便是可以称人的体重，成年人的体重一般在50~80kg，误差想要控制在50g以内。为了防止量程范围不够以及电子秤自身的质量因素，所以我想把最大量程提高到150kg。 电阻应变传感器的两只应变片和电阻因为贴在弹性梁上，所以测量时电阻会随着重力使弹性量形变而改变。电阻的改变会使电路的输出电压也随着变化，所以结论就是重力的变化使输出电压也随之而变化，最后从数据上体现出来。
输出电压公式
/2.1
通过这个公式我们可以得到电桥的输出电压V与四个桥臂一边片受到的因变量成正比的结论。
/
图22桥式测量电路
压力传感器传出的电压信号是毫伏级，这就要求运算放大器的精度得很高。经过考虑我使用专用仪表放大器INA128，这个芯片内部使用的是差动输入，特点是共模抑制比高，差模输入阻抗较大。器增益的表达公式为:
/ 2.2
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/gdxx/89.html
