简易电子称的设计与实现(附件)【字数：8331】
摘 要本设计以单片机STC89C51为主体，加上称重传感器和A/D转换器HX711来实现电子称的全部控制功能。设计这个电子称时采用了模块设计法，分成四个模块，并分别设计各个单位模块功能。此单片机系统的硬件部分可以分为以下几个部分数据采集部分、最小系统部分、按键和显示部分和电源部分。其中，数据采集模块包含称重传感器和A/D转换器，最小系统模块包含单片机STC89C51、晶振电路和复位电路，按键和显示模块包含四个按键和5mm红发红LED、0.36四位一体共阳数码管，电源模块包含自锁开关、DC电源插座以及USB电源线。电子称的设计软件部分采用C语言进行编程，能够实现电子称的功能。该电子秤实现的功能是测量0～9.999kg的物体，还有超重警报的功能。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 称重技术和衡器的发展 1
1.2电子称发展的现状和趋势 1
1.3电子称研究的意义 2
1.4本论文研究的工作内容 2
第二章 电子称的硬件组成 3
2.1电子称的工作原理及方案图 3
2.2电子称使用的元件 3
2.3 A/D转换器HX711 4
2.4最小系统模块 5
2.4.1单片机STC89C51 5
2.4.1晶振电路 7
2.4.2复位电路 7
2.5 四个按键和5mm红发红LED 8
2.6电子称原理图 8
第三章 系统软件设计 13
3.1 系统主程序设计 13
第四章 系统的仿真与调试 14
4.1 Proteus的应用 14
4.2调试 14
4.2.1硬件调试 14
4.2.2软件调试 15
4.2.3整机调试 15
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附录 19
附录A 19
附录B 20
第一章 绪论
1.1 称重技术和衡器的发展
衡器的测量原理是根据物体的重力产生的作用来实现测量的器件，在衡 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
器发展的过程中，出现了很多种不同类型的衡器。
上世纪20年代之后，，西方发达国家贸易发展很快，工业也出现急速发展的趋势，这时候人们需要一种测量速度快的衡器，机械式衡器因此发展迅速。上世纪50年代之后出现了电子衡器，它主要由称重传感器，显示器以及电路来实现测量物体质量功能。
在整个历史发展长河中，人们都十分重视称重技术的发展，作为一种计算物体质量方式，在科学研究、工业生产、医学研究等领域使用很频繁。在人民生活、国家发展、零件生产、对外贸易等领域，电子称的作用都是很重要的。衡器产品水平的提高，对每个行业的发展都起到了很大的推动作用。称重器件不仅仅是一种简单的测量器件，在工业生产中，它起到了减少时间、提高工作效率、改善操作条件、节省原料使用、提高产品质量、改善企业管理、提示企业形象等作用。称重器件在生活中已经应用很广泛，并且取得了令人惊叹的成果。因此，每个国家在衡器发展上，都花费了很多的时间、精力和金钱，希望能取得令人满意的成果。1950年左右，电子技术运用到衡器上，促进了衡器的发展，1960年左右，又出现了机电结合式的衡器，接下里的50年左右，我国的电子衡器发展取得了非常大的进步，现在已经实现了全电子型衡器。电子称重技术也有了很大的发展，静态的称重技术逐步向动态的称重技术发展，参数的测量也逐步从单一形势的向多种形势的发展。
1.2电子称发展的现状和趋势
在很多领域，电子称都扮演着重要的角色。发达国家的电子称重已经比较成熟了，无论是制作工艺还是测量的准确度，都比较号好，稳定性也好，中国生产的电子称无论哪一方面，都达不到发达国家的水平。
电子称很多的种类，它与交易中的结算和每个消费者的利益相关，因此，各个国家都十分重视，在我国，电子称受到国家的法律保护。电子秤是质量测量和贸易计量的重要手段，对提高生产质量、精确交易结算、提高运输效率和促进科学研究都起到了非常大的作用。目前我国电子称发展的现状是质量和数量和西方发达国家有着较大的差距，例如测量精度不够好，不足够方便，主要差距是制作工艺不够先进，研发能力不足，投入的资金相比较而言比较少，测量的参数比较少，能够实现的功能较少，测量时不太稳定等。电子称经过了这么多年的发展，结合国内和其他国家市场的需求，电子称大的发展趋势是产品越来越小、越来越智能、功能越来越多；其技术发展趋势是称重速度越来越快、越来越稳定、测量结果越来越稳定、可靠；其功能趋势是称重测量的控制信息和非控制信息的“智能化”功能；其应用功能趋势是拥有的功能越来越多，能够和其它产品组合在一起使用。
1.3电子称研究的意义
人类社会的发展促进了称重技术的发展，同时称重技术的发展也与传感器的发展有着紧密联系。之前的台秤，杆秤由于其使用过程较为麻烦，精确度不够，携带不方便、稳定性不好、读数不够直观，成本较高等因素，逐渐被淘汰，电子称克服了上面所说的缺点，所以人们开始使用各方面更好的电子称，电子称的出现极大的提高了测量物体质量的效率，也为人们的日常生活提供了便利。因此，电子称的研究具有很好的实际价值。
1.4本论文研究的工作内容
本论文研究的内容是以单片机为核心的高精度电子称。这种高精度电子称体积小，质量轻、测量方便、精确度高，能够满足日常生活使用。此电子称量程0～9.999kg，误差0.001kg，测量精度小于等于0.005kg。接通电源后，按下自锁开关，然后led灯闪烁开始自动校零，待led灯不闪时，说明此电子称已经校零成功，然后将需要测量的物体放在支架上，数码管上会出现数字，数字就是所测物体的质量，如果所测物体质量超过量程范围就会报警，由蜂鸣器发出声音。
第二章 电子称的硬件组成
2.1电子称的工作原理及方案图
当被测物体放在支架上，物体的质量对压变片产生压力作用，压变片产生弹性形变，传感器因此会产生一种电信号，产生的这种电信号通过A/D转换器HX711转换成数字信号，数字信号然后经过单片机STC89C51系统转换成数码管上的数字，数码管上显示的数字即为所测物体的质量。电子称的方案图如图21所示。
图21电子称方案图
2.2电子称使用的元件
30pF瓷片电容*2；
40脚IC座；
目 录
第一章 绪论 1
1.1 称重技术和衡器的发展 1
1.2电子称发展的现状和趋势 1
1.3电子称研究的意义 2
1.4本论文研究的工作内容 2
第二章 电子称的硬件组成 3
2.1电子称的工作原理及方案图 3
2.2电子称使用的元件 3
2.3 A/D转换器HX711 4
2.4最小系统模块 5
2.4.1单片机STC89C51 5
2.4.1晶振电路 7
2.4.2复位电路 7
2.5 四个按键和5mm红发红LED 8
2.6电子称原理图 8
第三章 系统软件设计 13
3.1 系统主程序设计 13
第四章 系统的仿真与调试 14
4.1 Proteus的应用 14
4.2调试 14
4.2.1硬件调试 14
4.2.2软件调试 15
4.2.3整机调试 15
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附录 19
附录A 19
附录B 20
第一章 绪论
1.1 称重技术和衡器的发展
衡器的测量原理是根据物体的重力产生的作用来实现测量的器件，在衡 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
器发展的过程中，出现了很多种不同类型的衡器。
上世纪20年代之后，，西方发达国家贸易发展很快，工业也出现急速发展的趋势，这时候人们需要一种测量速度快的衡器，机械式衡器因此发展迅速。上世纪50年代之后出现了电子衡器，它主要由称重传感器，显示器以及电路来实现测量物体质量功能。
在整个历史发展长河中，人们都十分重视称重技术的发展，作为一种计算物体质量方式，在科学研究、工业生产、医学研究等领域使用很频繁。在人民生活、国家发展、零件生产、对外贸易等领域，电子称的作用都是很重要的。衡器产品水平的提高，对每个行业的发展都起到了很大的推动作用。称重器件不仅仅是一种简单的测量器件，在工业生产中，它起到了减少时间、提高工作效率、改善操作条件、节省原料使用、提高产品质量、改善企业管理、提示企业形象等作用。称重器件在生活中已经应用很广泛，并且取得了令人惊叹的成果。因此，每个国家在衡器发展上，都花费了很多的时间、精力和金钱，希望能取得令人满意的成果。1950年左右，电子技术运用到衡器上，促进了衡器的发展，1960年左右，又出现了机电结合式的衡器，接下里的50年左右，我国的电子衡器发展取得了非常大的进步，现在已经实现了全电子型衡器。电子称重技术也有了很大的发展，静态的称重技术逐步向动态的称重技术发展，参数的测量也逐步从单一形势的向多种形势的发展。
1.2电子称发展的现状和趋势
在很多领域，电子称都扮演着重要的角色。发达国家的电子称重已经比较成熟了，无论是制作工艺还是测量的准确度，都比较号好，稳定性也好，中国生产的电子称无论哪一方面，都达不到发达国家的水平。
电子称很多的种类，它与交易中的结算和每个消费者的利益相关，因此，各个国家都十分重视，在我国，电子称受到国家的法律保护。电子秤是质量测量和贸易计量的重要手段，对提高生产质量、精确交易结算、提高运输效率和促进科学研究都起到了非常大的作用。目前我国电子称发展的现状是质量和数量和西方发达国家有着较大的差距，例如测量精度不够好，不足够方便，主要差距是制作工艺不够先进，研发能力不足，投入的资金相比较而言比较少，测量的参数比较少，能够实现的功能较少，测量时不太稳定等。电子称经过了这么多年的发展，结合国内和其他国家市场的需求，电子称大的发展趋势是产品越来越小、越来越智能、功能越来越多；其技术发展趋势是称重速度越来越快、越来越稳定、测量结果越来越稳定、可靠；其功能趋势是称重测量的控制信息和非控制信息的“智能化”功能；其应用功能趋势是拥有的功能越来越多，能够和其它产品组合在一起使用。
1.3电子称研究的意义
人类社会的发展促进了称重技术的发展，同时称重技术的发展也与传感器的发展有着紧密联系。之前的台秤，杆秤由于其使用过程较为麻烦，精确度不够，携带不方便、稳定性不好、读数不够直观，成本较高等因素，逐渐被淘汰，电子称克服了上面所说的缺点，所以人们开始使用各方面更好的电子称，电子称的出现极大的提高了测量物体质量的效率，也为人们的日常生活提供了便利。因此，电子称的研究具有很好的实际价值。
1.4本论文研究的工作内容
本论文研究的内容是以单片机为核心的高精度电子称。这种高精度电子称体积小，质量轻、测量方便、精确度高，能够满足日常生活使用。此电子称量程0～9.999kg，误差0.001kg，测量精度小于等于0.005kg。接通电源后，按下自锁开关，然后led灯闪烁开始自动校零，待led灯不闪时，说明此电子称已经校零成功，然后将需要测量的物体放在支架上，数码管上会出现数字，数字就是所测物体的质量，如果所测物体质量超过量程范围就会报警，由蜂鸣器发出声音。
第二章 电子称的硬件组成
2.1电子称的工作原理及方案图
当被测物体放在支架上，物体的质量对压变片产生压力作用，压变片产生弹性形变，传感器因此会产生一种电信号，产生的这种电信号通过A/D转换器HX711转换成数字信号，数字信号然后经过单片机STC89C51系统转换成数码管上的数字，数码管上显示的数字即为所测物体的质量。电子称的方案图如图21所示。
图21电子称方案图
2.2电子称使用的元件
30pF瓷片电容*2；
40脚IC座；
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