单片机的多功能电子秤设计(附件)
本课题主要围绕以基于单片机的多功能电子秤系统进行设计，设计并研制系统硬件电路、编写系统控制程序并实现软硬件联合调试，各项研究内容包括首先，对本课题设计的背景及意义进行了介绍，根据相关文献资料确定了课题研究的目标及内容，分析了数字电子秤国内外研究现状，介绍了论文主要内容和工作安排。其次，按照本系统的设计任务目标，设计得到了以AT89S52单片机为基础的多功能电子秤系统，确定了单片机、传感器、显示器、时钟、A/D转换等器件的型号并对各个器件的原理进行了深入探讨。利用Protel 99 SE对各类硬件电路进行了设计，包括系统电源、显示、时钟、主控、按键、超重报警以及语音播报等各个模块的电路，并且绘制出该系统的PCB图与原理图，研制得到了该系统的硬件电路。然后，利用Keil C设计本系统的软件程序，包括编写系统主程序以及显示、A/D转换、按键输入、语音播报、时钟控制等各类子程序，之后对这些程序分别实施编译与调试。最后，在单片机内烧录上述系统程序并和系统硬件电路实施联合调试，结果显示该系统可以实现系统称重、累加称重、去皮称重、语音报价、超重报警、自动计价的功能。根据调试结果可知，该系统具备良好的可行性与运行稳定性。关键字AT89S52单片机，多功能电子秤，电路设计，软件调试
目 录
1 绪论 1
1.1 设计的背景及意义 1
1.2 研究的目标及内容 1
1.3 数字电子秤国内外研究现状 1
1.4 论文主要内容和工作安排 2
2 系统方案设计 3
2.1 系统设计要求 3
2.2 系统设计思路 3
2.3 硬件器件选型 4
3 系统硬件设计 10
3.1 供电单元设计 11
3.2 主控单元设计 11
3.3 显示单元设计 12
3.4 超重报警单元设计 13
3.5 按键单元设计 13
3.6 时钟单元设计 14
3.7 语音单元设计 14
3.8 系统总电路图及PCB图 15
4 软件设计 16
4.1 主程序设计 17
4.2 显示单元设计 18
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3 按键单元设计 19
4.4 模数转换器单元设计 19
4.5 时钟单元设计 19
4.6 语音单元设计 20
4.7 系统整体编译 20
5 系统软硬件联合调试 21
5.1 问题的解决及成果 21
5.2 软硬件联合调试 22
总结与展望 28
致 谢 29
参考文献 30
附录 32
1 绪论
1.1 设计的背景及意义
如何对物体进行快速、准确的称重是人们一直关注的问题，各类称重技术的不断发展对当前的工业生产以及日常生活都产生了重要影响。作为人们熟知的计量工具，它精密水平的高低，将会直接影响社会经济水平。所以，各个国家渐渐更加重视对称重技术的研究[1]。
秤作为一种被广泛使用计量工具，在我们的日常生活之中已经成为不可缺少的一件物品。其中，传统形式的机械秤因为存在明显缺陷，对于当前不断提高的称量精度要求它已无法充分满足，而电子秤在称量精度标准方面与传统机械式的秤相比较而言，有着很大优势。因此，在家用和各类交易活动中，电子秤被广泛使用[2,3]。
虽然电子秤的受众越来越广，但大多数电子秤都存在各种各样的缺陷。这些电子秤整体水平并不高，技术水平低，而且其结构复杂多样，质量还比较差。为了解决上述问题，本文专门开发了一套更加高效且具有较高称量精度的电子秤系统，改善了传统电子秤应用方面的缺点，显著提高了电子秤智能化水平，对于促进电子秤技术的进步起到了积极作用[4,5]。
1.2 研究的目标及内容
以AT89S52单片机为控制核心，熟练运用握多种电子相关的知识，其中包括单片机、C语言和传感器等知识点，设计以实现包括精确称量、超量程报警、时钟和语音报数在内的多功能电子秤系统。
熟练运用Protel软件和Keil C编程软件等，对AT89S52单片机进行Proteus仿真分析，并且可以绘制系统原理图和PCB图等，编写软件程序，并且可以实现相应的功能。
研制系统硬件电路，并且结合软件程序对其进行联合调试，获得相关调试结果，并证明设计能够实现相关功能。
1.3 数字电子秤国内外研究现状
国内学者对电子秤方面开展的研究相比国外来说起步晚了很多，因为最开始，我国的这些技术都是从过完引进的。随着我国科技技术的不断发展，在科学家的努力之下，我国的电子秤技术已经有了显著的提高，逐渐赶上国际先进水平。甚至在某些领域已经达到国际领先的技术水平。但总体来说，我国电子秤技术水平还跟外国尤其是西方发达国家之间存在较大差距。由于国外在电子秤的新材料、新技术、新工艺等方面领先不小的距离，因此相对于外国电子秤技术，我国在这方面的差距主要是电子秤产品缺少可靠性，各项技术的更新速率还比较慢。以上各项因素最终导致国内电子秤技术水平与发达国家电子秤水平之间存在明显差距[6,7]。
到如今，随着国际市场的需求，以及电子秤制造技术的快速进步，使当前的电子秤表现出如下发展趋向[8~10]：
（1）小型化
人们在日常生活中不断推广使用电子秤，使电子秤外形结构呈现出持续小型化的发展趋势，从而更加便于人们完成称量操作。使用传感器等技术，不断简化电子秤的体型结构，使电子秤的体积逐渐缩小，并且还需要进一步提高电子秤的运行可靠性与稳定性。 （2）集成化
使电子秤某些多功能部件之间实现一体化，使得秤体结构进一步得到简化，体积进一步减小。这样不仅可以节省材料，还得以更加方便的携带以及运输。
（3）模块化
设计电子秤时可以根据功能特点将其分成多个不同模块，各模块保持相对独立及实现特定功能。并且也可以对不同模块进行组装形成完整产品，实现电子秤的完整功能。由于各模块是以独立方式进行工作，即使某一特定模块产生故障问题时，也不会对电子秤的整体系统造成明显影响，此时其它模块依然可以保持正常工作状态。
（4）智能化
随着各类新型测试技术以及信息处理技术的快速发展，对电子秤的技术改进也起到了良好的促进作用，并衍生出一系列创新新功能，例如自适应、智能分析等，将电子秤的功能变得愈加丰富。
1.4 论文主要内容和工作安排
是本文的绪论部分。主要介绍了课题研究背景与意义，并对本课题的研究内容与目标进行了阐述；同时简要分析了数字电子秤的当前发展概况；介绍而本论文的具体内容与相关工作安排。
第二章阐述了电子秤系统的设计方案。阐述了电子秤系统的设计目标与具体研究思路；确定了本系统的电子元器件类型并对各自的功能进行了分析。
目 录
1 绪论 1
1.1 设计的背景及意义 1
1.2 研究的目标及内容 1
1.3 数字电子秤国内外研究现状 1
1.4 论文主要内容和工作安排 2
2 系统方案设计 3
2.1 系统设计要求 3
2.2 系统设计思路 3
2.3 硬件器件选型 4
3 系统硬件设计 10
3.1 供电单元设计 11
3.2 主控单元设计 11
3.3 显示单元设计 12
3.4 超重报警单元设计 13
3.5 按键单元设计 13
3.6 时钟单元设计 14
3.7 语音单元设计 14
3.8 系统总电路图及PCB图 15
4 软件设计 16
4.1 主程序设计 17
4.2 显示单元设计 18
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3 按键单元设计 19
4.4 模数转换器单元设计 19
4.5 时钟单元设计 19
4.6 语音单元设计 20
4.7 系统整体编译 20
5 系统软硬件联合调试 21
5.1 问题的解决及成果 21
5.2 软硬件联合调试 22
总结与展望 28
致 谢 29
参考文献 30
附录 32
1 绪论
1.1 设计的背景及意义
如何对物体进行快速、准确的称重是人们一直关注的问题，各类称重技术的不断发展对当前的工业生产以及日常生活都产生了重要影响。作为人们熟知的计量工具，它精密水平的高低，将会直接影响社会经济水平。所以，各个国家渐渐更加重视对称重技术的研究[1]。
秤作为一种被广泛使用计量工具，在我们的日常生活之中已经成为不可缺少的一件物品。其中，传统形式的机械秤因为存在明显缺陷，对于当前不断提高的称量精度要求它已无法充分满足，而电子秤在称量精度标准方面与传统机械式的秤相比较而言，有着很大优势。因此，在家用和各类交易活动中，电子秤被广泛使用[2,3]。
虽然电子秤的受众越来越广，但大多数电子秤都存在各种各样的缺陷。这些电子秤整体水平并不高，技术水平低，而且其结构复杂多样，质量还比较差。为了解决上述问题，本文专门开发了一套更加高效且具有较高称量精度的电子秤系统，改善了传统电子秤应用方面的缺点，显著提高了电子秤智能化水平，对于促进电子秤技术的进步起到了积极作用[4,5]。
1.2 研究的目标及内容
以AT89S52单片机为控制核心，熟练运用握多种电子相关的知识，其中包括单片机、C语言和传感器等知识点，设计以实现包括精确称量、超量程报警、时钟和语音报数在内的多功能电子秤系统。
熟练运用Protel软件和Keil C编程软件等，对AT89S52单片机进行Proteus仿真分析，并且可以绘制系统原理图和PCB图等，编写软件程序，并且可以实现相应的功能。
研制系统硬件电路，并且结合软件程序对其进行联合调试，获得相关调试结果，并证明设计能够实现相关功能。
1.3 数字电子秤国内外研究现状
国内学者对电子秤方面开展的研究相比国外来说起步晚了很多，因为最开始，我国的这些技术都是从过完引进的。随着我国科技技术的不断发展，在科学家的努力之下，我国的电子秤技术已经有了显著的提高，逐渐赶上国际先进水平。甚至在某些领域已经达到国际领先的技术水平。但总体来说，我国电子秤技术水平还跟外国尤其是西方发达国家之间存在较大差距。由于国外在电子秤的新材料、新技术、新工艺等方面领先不小的距离，因此相对于外国电子秤技术，我国在这方面的差距主要是电子秤产品缺少可靠性，各项技术的更新速率还比较慢。以上各项因素最终导致国内电子秤技术水平与发达国家电子秤水平之间存在明显差距[6,7]。
到如今，随着国际市场的需求，以及电子秤制造技术的快速进步，使当前的电子秤表现出如下发展趋向[8~10]：
（1）小型化
人们在日常生活中不断推广使用电子秤，使电子秤外形结构呈现出持续小型化的发展趋势，从而更加便于人们完成称量操作。使用传感器等技术，不断简化电子秤的体型结构，使电子秤的体积逐渐缩小，并且还需要进一步提高电子秤的运行可靠性与稳定性。 （2）集成化
使电子秤某些多功能部件之间实现一体化，使得秤体结构进一步得到简化，体积进一步减小。这样不仅可以节省材料，还得以更加方便的携带以及运输。
（3）模块化
设计电子秤时可以根据功能特点将其分成多个不同模块，各模块保持相对独立及实现特定功能。并且也可以对不同模块进行组装形成完整产品，实现电子秤的完整功能。由于各模块是以独立方式进行工作，即使某一特定模块产生故障问题时，也不会对电子秤的整体系统造成明显影响，此时其它模块依然可以保持正常工作状态。
（4）智能化
随着各类新型测试技术以及信息处理技术的快速发展，对电子秤的技术改进也起到了良好的促进作用，并衍生出一系列创新新功能，例如自适应、智能分析等，将电子秤的功能变得愈加丰富。
1.4 论文主要内容和工作安排
是本文的绪论部分。主要介绍了课题研究背景与意义，并对本课题的研究内容与目标进行了阐述；同时简要分析了数字电子秤的当前发展概况；介绍而本论文的具体内容与相关工作安排。
第二章阐述了电子秤系统的设计方案。阐述了电子秤系统的设计目标与具体研究思路；确定了本系统的电子元器件类型并对各自的功能进行了分析。
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