基于单片机的电子秤设计(附件)【字数：10990】
摘 要本篇论文重点完成了对简易智能电子称重计的设计过程的详细介绍。不仅阐述了仪器的工作原理，而且还介绍了仪器误差的主要来源，最后将程序和硬件都设计了出来。由电源、单片机、称重传感器、A/D转换器、键盘和LCD显示器等部分构成的智能电子称是现今最主要的称重装置。本次设计的简易智能称重计的主要技术指标为测取范围为0～10kg；分度值为0.005kg(5g)；精度等级为Ⅲ级。其中自检、单价设定、物体称重、过载报警、总价计算等功能都包含在此次设计的仪器中。该仪器如果不进行称量操作，等到5分钟后它就会自动进入休眠模式，这样就可以降低电源消耗。具有体积较小、操作方式简单、测量精确、携带便利和称量速度快等优点的智能电子秤也具备着质量称量与价格计算等功能。它既能够满足日常的商业贸易，也可以符合国民家庭的使用需要。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 称重技术的发展 1
1.2电子秤的发展现状和发展趋势 1
1.2.1 发展的现状 1
1.2.2 发展的趋势 2
1.3 项目研究意义 3
第二章 电子秤硬件设计 4
2.1 硬件选型 4
2.2 硬件设计方案 4
2.3 称重传感器 5
2.4 电子秤专用24位A/D转换芯片HX711及其电路 9
2.5 单片机系统及其电路 12
2.5.1 STC89C52 单片机简述 12
2.5.2 STC89C52 单片机功能 12
2.5.3 STC89C52 单片机管脚及封装 12
2.5.4 单片机的最小系统电路 14
2.6 液晶屏电路 15
2.7 矩阵键盘电路 16
2.8 声光报警电路 18
2.9 电源电路 18
第三章 电子秤软件设计 20
3.1 初始化程序设计流程图 20
3.2 主程序设计流程图 21
3.3 信号采样与A/D转换子程序的设计 22
第四章 安装与调试 23
4.1 下载程序 23
4.2 电路接线原理 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
24
4.3 运行与使用 25
4.3.1 上电运行 25
4.3.2 键盘操作说明 26
4.3.3 常用的使用步骤 26
4.4 展望 26
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
附录A：原理图 31
附录B:实物图 32
附录C：程序 33
1. LCD 33
2. HX711 35
3. 开关 37
第一章 绪论
质量的检测在测量领域中十分重要，人们自始至终都一直重视着称重技术。很多年以前，人们为了测量质量通常会采用由陶土和木材制造而成的器皿来实现。其中最普遍、最普及的测量设备当属秤，科学技术的高速发展使得电子秤最终取代了机械秤。
本章绪论的内容主要概述了称重技术的发展历程，这个章节会使大家更加理解便捷式电子称重计的存在的意义。
1.1 称重技术的发展
大家在测量物体质量的时候，往往是通过采用检测被测物体的重力的方法而得到的。为了方便测量，衡器就开始产生并得到了发展。
一战以后，许多国家需要靠商业贸易和工业的快速地发展来恢复国家经济，这个时候人们就迫切地想要制作一种能够快速称重的秤。最初，人们是利用杠杆原理制作了一种秤，紧接着成本低廉、带投影标尺的倾斜式杠杆秤和用于工业方面的带双摆锤测量机构的圆形度盘指针式秤也随之出现。
二战以后，电子技术慢慢开始发展起来。人们依靠着科学技术制造出来了电子衡器。而电子衡器也随着电子技术的不断成熟渗入了衡器制造业从而将衡器引入了生产工艺的过程中，使称重过程愈加自动化。电子衡器聚集了反应的速度快、测量和应用的范围广、结构简单、使用操作便利等优点，当然，精度会比一战后出现的秤要高不少。
1.2 电子秤的发展现状和发展趋势
1.2.1 发展的现状
在现今的科技社会，社会越来越多的电子衡器开始参与到数据的处理和过程控制之中，从而在工艺技术、储存运输技术、收货业务及商业销售等领域之中占领了一席重要的地位。
在这个和谐的社会，人民安居乐业，在日常生活中免不了要使用到电子衡器。但是，由于电子衡器主要是用于商业贸易的，各国政府出于对消费者的利益考虑开始关注并重视起来。就中国来说，政府已经将电子衡器确定为管制的法治器具。现在的企业的管理、贸易结算和科学研究都不能缺少电子衡器在背后所起到的作用。
50年代中期，衡器制造业因为电子技术的加入而得到了更好的发展。大家可以从衡器由机电结合型过渡到全电子数字智能型这一现象看出电子衡器正在不断地改善与创新。但是，中国的电子衡器的发展还是不能和相对发达的国家相提并论的。若中国能培育大量的人才，拿出足够的资金来研究，就一定能缩小与发达国家的差距。
1.2.2 发展的趋势
电子秤随着人民生活水平的提高而逐步朝着多功能、高精度方向发展。
电子秤的发展从始至终贯穿了小型化，模块化，集成化和智能化的理念，打造了一个速度快、精度高的综合型发展趋势。
（1）小型化
小体积、轻重量、低高度（即小、轻、薄）的发展趋势为电子平台秤结构所体现。低容量的电子平台秤和电子轮轴秤这一类秤可在钢板或铝板底面与称重传感器外径相同的孔内直接嵌入薄型或超薄型的圆形称重传感器，以至于形成低外形的秤体结构，同时秤的额定载荷和力学要求计算决定着称重传感器的位置和数量。大型的电子平台秤在进行等强度和等刚度的计算时是可以利用有限元法进行的。
（2）模块化
通常，应采用对大型或者超大型承载结构进行分体组合的方式来产生许多新规格的品种。在实际应用中，大家只要选择其中10余种常用的标准规格就能满足各行业用户的需求。这样一来，不但能使产品的质量和数量产生一个质的飞跃，还能使得产品更加普遍适用。从而企业的市场竞争能力也随着产品成本的降低不断增强。
（3）集成化
随着科技社会的不断发展，现在的许多种类的电子衡器都已经具备了实现秤体与称重传感器一体化的功能了。
（4）智能化
由于电子技术的日益发展，为了使得称重显示控制器的功能实现多样化，大家可以通过利用电子计算机的智能来实现。当然，也可以通过电子计算机为电子衡器加上自己需要的功能，例如自诊断和自适应功能等。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 称重技术的发展 1
1.2电子秤的发展现状和发展趋势 1
1.2.1 发展的现状 1
1.2.2 发展的趋势 2
1.3 项目研究意义 3
第二章 电子秤硬件设计 4
2.1 硬件选型 4
2.2 硬件设计方案 4
2.3 称重传感器 5
2.4 电子秤专用24位A/D转换芯片HX711及其电路 9
2.5 单片机系统及其电路 12
2.5.1 STC89C52 单片机简述 12
2.5.2 STC89C52 单片机功能 12
2.5.3 STC89C52 单片机管脚及封装 12
2.5.4 单片机的最小系统电路 14
2.6 液晶屏电路 15
2.7 矩阵键盘电路 16
2.8 声光报警电路 18
2.9 电源电路 18
第三章 电子秤软件设计 20
3.1 初始化程序设计流程图 20
3.2 主程序设计流程图 21
3.3 信号采样与A/D转换子程序的设计 22
第四章 安装与调试 23
4.1 下载程序 23
4.2 电路接线原理 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
24
4.3 运行与使用 25
4.3.1 上电运行 25
4.3.2 键盘操作说明 26
4.3.3 常用的使用步骤 26
4.4 展望 26
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
附录A：原理图 31
附录B:实物图 32
附录C：程序 33
1. LCD 33
2. HX711 35
3. 开关 37
第一章 绪论
质量的检测在测量领域中十分重要，人们自始至终都一直重视着称重技术。很多年以前，人们为了测量质量通常会采用由陶土和木材制造而成的器皿来实现。其中最普遍、最普及的测量设备当属秤，科学技术的高速发展使得电子秤最终取代了机械秤。
本章绪论的内容主要概述了称重技术的发展历程，这个章节会使大家更加理解便捷式电子称重计的存在的意义。
1.1 称重技术的发展
大家在测量物体质量的时候，往往是通过采用检测被测物体的重力的方法而得到的。为了方便测量，衡器就开始产生并得到了发展。
一战以后，许多国家需要靠商业贸易和工业的快速地发展来恢复国家经济，这个时候人们就迫切地想要制作一种能够快速称重的秤。最初，人们是利用杠杆原理制作了一种秤，紧接着成本低廉、带投影标尺的倾斜式杠杆秤和用于工业方面的带双摆锤测量机构的圆形度盘指针式秤也随之出现。
二战以后，电子技术慢慢开始发展起来。人们依靠着科学技术制造出来了电子衡器。而电子衡器也随着电子技术的不断成熟渗入了衡器制造业从而将衡器引入了生产工艺的过程中，使称重过程愈加自动化。电子衡器聚集了反应的速度快、测量和应用的范围广、结构简单、使用操作便利等优点，当然，精度会比一战后出现的秤要高不少。
1.2 电子秤的发展现状和发展趋势
1.2.1 发展的现状
在现今的科技社会，社会越来越多的电子衡器开始参与到数据的处理和过程控制之中，从而在工艺技术、储存运输技术、收货业务及商业销售等领域之中占领了一席重要的地位。
在这个和谐的社会，人民安居乐业，在日常生活中免不了要使用到电子衡器。但是，由于电子衡器主要是用于商业贸易的，各国政府出于对消费者的利益考虑开始关注并重视起来。就中国来说，政府已经将电子衡器确定为管制的法治器具。现在的企业的管理、贸易结算和科学研究都不能缺少电子衡器在背后所起到的作用。
50年代中期，衡器制造业因为电子技术的加入而得到了更好的发展。大家可以从衡器由机电结合型过渡到全电子数字智能型这一现象看出电子衡器正在不断地改善与创新。但是，中国的电子衡器的发展还是不能和相对发达的国家相提并论的。若中国能培育大量的人才，拿出足够的资金来研究，就一定能缩小与发达国家的差距。
1.2.2 发展的趋势
电子秤随着人民生活水平的提高而逐步朝着多功能、高精度方向发展。
电子秤的发展从始至终贯穿了小型化，模块化，集成化和智能化的理念，打造了一个速度快、精度高的综合型发展趋势。
（1）小型化
小体积、轻重量、低高度（即小、轻、薄）的发展趋势为电子平台秤结构所体现。低容量的电子平台秤和电子轮轴秤这一类秤可在钢板或铝板底面与称重传感器外径相同的孔内直接嵌入薄型或超薄型的圆形称重传感器，以至于形成低外形的秤体结构，同时秤的额定载荷和力学要求计算决定着称重传感器的位置和数量。大型的电子平台秤在进行等强度和等刚度的计算时是可以利用有限元法进行的。
（2）模块化
通常，应采用对大型或者超大型承载结构进行分体组合的方式来产生许多新规格的品种。在实际应用中，大家只要选择其中10余种常用的标准规格就能满足各行业用户的需求。这样一来，不但能使产品的质量和数量产生一个质的飞跃，还能使得产品更加普遍适用。从而企业的市场竞争能力也随着产品成本的降低不断增强。
（3）集成化
随着科技社会的不断发展，现在的许多种类的电子衡器都已经具备了实现秤体与称重传感器一体化的功能了。
（4）智能化
由于电子技术的日益发展，为了使得称重显示控制器的功能实现多样化，大家可以通过利用电子计算机的智能来实现。当然，也可以通过电子计算机为电子衡器加上自己需要的功能，例如自诊断和自适应功能等。
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