单片机的智能电子秤设计【字数：10633】
摘 要智能电子秤在现实生活中的使用已经普及，随着高科技电子技术应用的推进，传统的称重衡器已经无法满足当代社会的发展，所以本文研究设计一款智能电子秤。论文研究设计一款以单片机为基础的一款智能电子秤。该智能电子秤的系统由AT89C51单片机、滑动变阻器、信号放大、A/D转换、LCD液晶显示、键盘模块等组成。滑动变阻器滑动滑片，以此改变阻值，压力传感器称重被测物体的重量，形成信号的转化，将被测物体的重量转换成电信号，放大系统将收集到的电信号放大成所需的模拟信号，模拟信号转送到A/D转换电路，主控制单片机将收集到的信号处理运算，以重量值的形式或计价值的形式送到LCD液晶显示，本论文研究的智能电子秤的最大称重值为5kg,精度确定为最大称重值的1%。本论文研究的智能电子秤具有简易设置、性能高、操作简单、自我检测维护、测量准确等特点。
目 录
绪论 1
1.系统总体方案设计 3
1.1基本工作原理 3
1.2系统总体结构框图 3
2.系统硬件设计 4
2.1硬件系统组成 4
2.2电源模块设计 4
2.3称重模块设计 4
2.3.1称重传感器的选择 4
2.3.2滑动变阻器的组成及原理 5
2.3.3滑动变阻器测量电路的设计 6
2.3.4信号放大电路 7
2.4 A/D转换电路设计 7
2.4.1 A/D转换器原理 7
2.4.2 A/D转换器外围电路 8
2.5 主控制器设计 8
2.6 显示模块设计 9
2.6.1显示器的选择 9
2.6.2 LCD的结构和原理 10
2.7 键盘模块 11
3.系统软件设计 13
3.1单片机系统主控制程序 13
3.2 A/D转换程序 13
3.3 LCD显示控制程序 14
3.4 键盘控制程序 15
3.4.1 4×4矩阵键盘扫描的实现 15
3.4.2 矩阵键盘控制功能的实现 15
3.5 串行（读写）存储程序 16
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
4.调试与分析 18
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
附录A 系统电路图 23
附录B 仿真图 25 绪论
研究的背景及意义
伴随着现代自动化技术的发展，传统的称重技术以及称重仪器已经很难以满足人们的需求，尤其凸显在智能化、快捷式、精度测量等方面。因此我们需要向高精度、智能化、高性能等需求发展，称重仪器需要具有准确度，快捷简易，精确读数，智能化，与自动化技术相结合而实现称重计量等特点，因此智能化的称重仪器在运输领域、国计民生、轻工实业、医药行业、新能源等领域得到了广泛的应用。
伴随着称重传感技术与计算及自动化技术行业的发展，现代高性能化技术的相辅相成，称重技术及应用有了新型的发展。称重技术已经迈出了巨大的一步，测量方式已转变为数字测量，测量模式从从静态发展为动态测量，测量特点也有所改变，从个体测量向众体测量发展，对于快捷测量和数字称重的研究与应用，已为世界各国所关注[1]。电子称重技术的发展水平，衡器技术水平的高低，已然成为衡量国家科学技术的重要标志以及影响各行各业的现代化水平。
国内外研究现状
衡器是计量工作尤为重要的体现。40年代后期高科技型微电子技术的发展推动了计量仪器的发展。从50年代中期出现微电子技术结合衡器以来，历经50多年的不断进步与优化，我国衡器制造业已经有了突飞猛进的发展。从一开始的微电子技术结合发展到如今的数字化，智能化模式。显著地两个列子是：在1954年使用了带新式打印机的倾斜式秤，其输出信号能控制商用结算器，并且用电磁铁机构与人工操作的按键与办公机器联用[2]。在1960年开发出了与衡器相联的专门称重值打印机。今非昔比，我国衡器制造业的水平已经在国际上处于领先的水准。国内的电子秤市场中，1009左右量程的电子秤精度一般为0.019即10mg[3]。
国际舞台上，一些少数国家在衡器制造业测量称重方面已经处于领先的位置。尤其凸显在衡器制造业的电子技术精准度与确定值。在电子测量方面，一些发达国家的电子产品具有创新科技，功能全面，应用较为广泛。例如美国Revere公司研制出PUS型具有大气压力补偿功能的拉压两用的称重传感器[4]、德国塞特内尔公司研制出以被青铜为弹性体材料，快速称重用200型称重传感器[5]。衡器是国家法定计量器具，就总体而言，我国电子衡器产品的数量和质量相比于工业发达国家还是有一定的不足，主要差距体现在研究进度略显稍慢、行业技术型人才缺失，相关行业的人才老龄化，中小型企业的创新能力欠缺、创新产品稀缺、功能较为落后、衡器的精准度等。
电子称重技术在国计民生中的应用还是较为广泛，工业行业也已经普遍应用。在计算机技术和电子称重技术普及应用的行业中，彰显是在电子市场的飞速发展。市场上称重技术的核心是提高测量精准度、减少生产支出、增强衡器功能。因此本论文研究并提出了一种精度测量、高性能基础、智能化一体的电子秤。
本次设计研究的主要目标和内容
（1）主要研究目标
传统的称重仪器在仪器的功能、精度准确程度、仪器性价比略显不足，因此研究了一种测量精确、高性能基础、智能化一体的电子秤。
（2）主要研究内容
a.衡器制造业的现实环境以及未来的发展；
b.智能电子秤的工作原理；
c.系统的硬件设计是由称重模块、放大系统、A/D转换、AT89C51单片机控制模块、LCD显示和键盘控制模块组成。
d. 对系统软件的研究：由单片机主程序、A/D转换程序、LCD显示程序、键盘控制程序等组成。
e.protues仿真，进行调试和系统分析。
1.系统总体方案设计
1.1智能电子秤工作原理
智能电子秤是由滑动变阻器，A/D转换电路，单片机控制主电路，LCD显示电路，键盘模块，电源电路等电路组成。将需要称量的物体放摆放在电子秤的秤盘上，发生形变继而将压力施给压力传感器，从而使压力传感器的阻抗发生改变，变化输出模拟电信号。模拟电信号经由放大电路放大输出成模拟数字信号，输出到单片机主控制系统。单片机主控制系统将处理后的结果运算输出到LCD显示器上，完成此次试验。
目 录
绪论 1
1.系统总体方案设计 3
1.1基本工作原理 3
1.2系统总体结构框图 3
2.系统硬件设计 4
2.1硬件系统组成 4
2.2电源模块设计 4
2.3称重模块设计 4
2.3.1称重传感器的选择 4
2.3.2滑动变阻器的组成及原理 5
2.3.3滑动变阻器测量电路的设计 6
2.3.4信号放大电路 7
2.4 A/D转换电路设计 7
2.4.1 A/D转换器原理 7
2.4.2 A/D转换器外围电路 8
2.5 主控制器设计 8
2.6 显示模块设计 9
2.6.1显示器的选择 9
2.6.2 LCD的结构和原理 10
2.7 键盘模块 11
3.系统软件设计 13
3.1单片机系统主控制程序 13
3.2 A/D转换程序 13
3.3 LCD显示控制程序 14
3.4 键盘控制程序 15
3.4.1 4×4矩阵键盘扫描的实现 15
3.4.2 矩阵键盘控制功能的实现 15
3.5 串行（读写）存储程序 16
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
4.调试与分析 18
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
附录A 系统电路图 23
附录B 仿真图 25 绪论
研究的背景及意义
伴随着现代自动化技术的发展，传统的称重技术以及称重仪器已经很难以满足人们的需求，尤其凸显在智能化、快捷式、精度测量等方面。因此我们需要向高精度、智能化、高性能等需求发展，称重仪器需要具有准确度，快捷简易，精确读数，智能化，与自动化技术相结合而实现称重计量等特点，因此智能化的称重仪器在运输领域、国计民生、轻工实业、医药行业、新能源等领域得到了广泛的应用。
伴随着称重传感技术与计算及自动化技术行业的发展，现代高性能化技术的相辅相成，称重技术及应用有了新型的发展。称重技术已经迈出了巨大的一步，测量方式已转变为数字测量，测量模式从从静态发展为动态测量，测量特点也有所改变，从个体测量向众体测量发展，对于快捷测量和数字称重的研究与应用，已为世界各国所关注[1]。电子称重技术的发展水平，衡器技术水平的高低，已然成为衡量国家科学技术的重要标志以及影响各行各业的现代化水平。
国内外研究现状
衡器是计量工作尤为重要的体现。40年代后期高科技型微电子技术的发展推动了计量仪器的发展。从50年代中期出现微电子技术结合衡器以来，历经50多年的不断进步与优化，我国衡器制造业已经有了突飞猛进的发展。从一开始的微电子技术结合发展到如今的数字化，智能化模式。显著地两个列子是：在1954年使用了带新式打印机的倾斜式秤，其输出信号能控制商用结算器，并且用电磁铁机构与人工操作的按键与办公机器联用[2]。在1960年开发出了与衡器相联的专门称重值打印机。今非昔比，我国衡器制造业的水平已经在国际上处于领先的水准。国内的电子秤市场中，1009左右量程的电子秤精度一般为0.019即10mg[3]。
国际舞台上，一些少数国家在衡器制造业测量称重方面已经处于领先的位置。尤其凸显在衡器制造业的电子技术精准度与确定值。在电子测量方面，一些发达国家的电子产品具有创新科技，功能全面，应用较为广泛。例如美国Revere公司研制出PUS型具有大气压力补偿功能的拉压两用的称重传感器[4]、德国塞特内尔公司研制出以被青铜为弹性体材料，快速称重用200型称重传感器[5]。衡器是国家法定计量器具，就总体而言，我国电子衡器产品的数量和质量相比于工业发达国家还是有一定的不足，主要差距体现在研究进度略显稍慢、行业技术型人才缺失，相关行业的人才老龄化，中小型企业的创新能力欠缺、创新产品稀缺、功能较为落后、衡器的精准度等。
电子称重技术在国计民生中的应用还是较为广泛，工业行业也已经普遍应用。在计算机技术和电子称重技术普及应用的行业中，彰显是在电子市场的飞速发展。市场上称重技术的核心是提高测量精准度、减少生产支出、增强衡器功能。因此本论文研究并提出了一种精度测量、高性能基础、智能化一体的电子秤。
本次设计研究的主要目标和内容
（1）主要研究目标
传统的称重仪器在仪器的功能、精度准确程度、仪器性价比略显不足，因此研究了一种测量精确、高性能基础、智能化一体的电子秤。
（2）主要研究内容
a.衡器制造业的现实环境以及未来的发展；
b.智能电子秤的工作原理；
c.系统的硬件设计是由称重模块、放大系统、A/D转换、AT89C51单片机控制模块、LCD显示和键盘控制模块组成。
d. 对系统软件的研究：由单片机主程序、A/D转换程序、LCD显示程序、键盘控制程序等组成。
e.protues仿真，进行调试和系统分析。
1.系统总体方案设计
1.1智能电子秤工作原理
智能电子秤是由滑动变阻器，A/D转换电路，单片机控制主电路，LCD显示电路，键盘模块，电源电路等电路组成。将需要称量的物体放摆放在电子秤的秤盘上，发生形变继而将压力施给压力传感器，从而使压力传感器的阻抗发生改变，变化输出模拟电信号。模拟电信号经由放大电路放大输出成模拟数字信号，输出到单片机主控制系统。单片机主控制系统将处理后的结果运算输出到LCD显示器上，完成此次试验。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/1032.html
