AT89C51单片机的电子秤的设计
AT89C51单片机的电子秤的设计[20200131183051]
【摘要】
本文设计的电子秤的主要功能是称重、计价，以及超重报警。当物体放于秤盘上时，称量物体质量。若质量超过量程，系统自动报警；否则，LCD显示物体质量。通过键盘设定单价，从而显示被测物体的总价、质量和单价。
基于单片机的电子秤，主要由压力传感器、放大电路、A/D转换器、AT89C51单片机、LCD显示电路、矩阵键盘电路、稳压电源电路和报警电路等部分组成。它以AT89C51单片机为核心，通过压力传感器采集被测物体的重量并将其转换成电信号，经过放大电路后，由A/D转换电路变成数字信号送入51单片机中。通过键盘设定所称物品的单价，经单片机的处理，从而显示被测物体的重量及总额。系统用Proteus仿真，显示物体的重量、单价和价格。
本文首先对电子秤的原理进行了阐述，接着提出了具体的设计方案，对系统硬件电路和软件编程给出了详细的设计。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】AT89C51单片机,A/D转换器,LCD显示
前 言 1
一、系统方案设计 2
二、硬件电路设计 2
（一）电源设计 2
（二）压力传感器 3
（三）放大电路 4
1.AD620简介 4
2.传感器放大电路 5
（四）A/D转换 5
1.ADC0832转换器简介 5
2.ADC0832电路连接 6
（五）4X4矩阵键盘 7
（六）LCD显示 7
1.AMPIRE128×64接口定义 8
2.AMPIRE128×64电路连接 9
（七）报警电路 9
（八）AT89C51单片机 9
1.AT89C51简介 9
2.引脚说明 9
3.AT89C51最小系统 11
三、系统软件设计 11
（一）主程序设计 11
（二）子程序设计 12
1.A/D转换程序设计 12
2.显示程序设计 13
3.键盘扫描程序设计 13
4.报警程序设计 14
四、软件仿真 15
总 结 17
致谢 18
参考文献 18
附录1 电子秤原理图 19
附录2 程序 20
自古以来，秤就被人们所重视。以前，人们为了对货物交换量进行估计，采用原始的木材或陶土制作的容器对交换物进行计量。后来，人们逐步用秤来测定质量。秤是最普遍的计量设备。日常生活中，我们有时需要测量物体的重量，于是就用到秤。但随着科学的进步，秤越来越操作方便且易于识别。传统的称量设备有纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等。随着社会和科学的进步，电子秤，以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而逐步取代传统的机械秤。它能够完成许多工作，为人们节省了时间，提高了工作效率。
电子秤是提供重量数据的单体仪表，并且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。其种类繁多，按原理分有电阻应变式、磁电式、陀螺式、核电式等；按操作方式分有自动、非自动电子秤；按承重结构或承重方式分有电子皮带秤、电子吊钩秤、电子料斗秤、平台秤、车辆轴重秤、便携可移动式台秤等。随着电子技术的发展，电子秤技术日新月异，具有称量精度高、体积小、应用范围广、易于操作等特点。今后功能更加齐全的高精度先进电子秤也将会不断问世，应用范围也会更广。
电子秤的整体水平不高。市场上使用的称量工具，存在测试仪表老化、开发能力不足、产品的品种规格较少、功能不全、结构复杂、不可靠、成本高、能耗大、稳定性和可靠性较差等缺点。因此，针对性开发有实用价值的电子秤，具有现实意义。
电子称发展越来越趋向于小型化、模块化、智能化、集成化；其技术性能趋向于速率高、准确度高、可靠性高；其应用性趋向于综合性、组合性。本设计的电子秤，主要是称量物体的重量和显示物体的单价及总价。
一、系统方案设计
单片机功能强大，技术也比较成熟。由单片机对测量信号进行处理并根据相应的数据关系译码显示出被测物体的重量，比较直观、方便，并且单片机具有成本低、功耗低、体积小、运算功能强、技术成熟等优点。此外，LCD显示器独具的低压、微功耗特性使它在单片机系统中得到了广泛的应用。所以本次设计，控制部分采用AT89C51，显示部分采用LCD液晶显示器。具体方案如下：
电子秤，以单片机AT89C51为信息处理核心。其外围电路主要有压力传感器、放大电路、A/D转换电路、LCD显示电路、矩阵键盘电路、稳压电源电路、报警电路等组成。当被称重物体放于秤盘（压力传感器）上时，传感器产生与被测物体相对应的电压信号，信号经放大电路放大，A/D转换之后由单片机接收，通过键盘操作设定单价，处理后输出给 LCD，显示被称物体的质量和总额，以及超重报警。
系统框图如图1-1所示：
图1-1 系统框图
二、硬件电路设计
（一）电源设计
考虑到电子秤的实用性，电源由交流220V变换成±5V，供给传感器、单片机、转换器和放大器。电源部分主要由7805和7905构成的三端固定式稳压器组成固定输出为±5V的电路，如图2-1所示。电路主要由变压器、单相桥式整流电路D1、电容滤波电路(C1、C2、C3、C4、C5、C6)和稳压电路(7805、7905)四部分组成。其中，D2和D3的作用是保护集成稳压器7805和7905；C1、C2、C3、C4和C5、C6分别为输入、输出滤波电容。稳压电源电路如图2-1所示：
【摘要】
本文设计的电子秤的主要功能是称重、计价，以及超重报警。当物体放于秤盘上时，称量物体质量。若质量超过量程，系统自动报警；否则，LCD显示物体质量。通过键盘设定单价，从而显示被测物体的总价、质量和单价。
基于单片机的电子秤，主要由压力传感器、放大电路、A/D转换器、AT89C51单片机、LCD显示电路、矩阵键盘电路、稳压电源电路和报警电路等部分组成。它以AT89C51单片机为核心，通过压力传感器采集被测物体的重量并将其转换成电信号，经过放大电路后，由A/D转换电路变成数字信号送入51单片机中。通过键盘设定所称物品的单价，经单片机的处理，从而显示被测物体的重量及总额。系统用Proteus仿真，显示物体的重量、单价和价格。
本文首先对电子秤的原理进行了阐述，接着提出了具体的设计方案，对系统硬件电路和软件编程给出了详细的设计。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】AT89C51单片机,A/D转换器,LCD显示
前 言 1
一、系统方案设计 2
二、硬件电路设计 2
（一）电源设计 2
（二）压力传感器 3
（三）放大电路 4
1.AD620简介 4
2.传感器放大电路 5
（四）A/D转换 5
1.ADC0832转换器简介 5
2.ADC0832电路连接 6
（五）4X4矩阵键盘 7
（六）LCD显示 7
1.AMPIRE128×64接口定义 8
2.AMPIRE128×64电路连接 9
（七）报警电路 9
（八）AT89C51单片机 9
1.AT89C51简介 9
2.引脚说明 9
3.AT89C51最小系统 11
三、系统软件设计 11
（一）主程序设计 11
（二）子程序设计 12
1.A/D转换程序设计 12
2.显示程序设计 13
3.键盘扫描程序设计 13
4.报警程序设计 14
四、软件仿真 15
总 结 17
致谢 18
参考文献 18
附录1 电子秤原理图 19
附录2 程序 20
自古以来，秤就被人们所重视。以前，人们为了对货物交换量进行估计，采用原始的木材或陶土制作的容器对交换物进行计量。后来，人们逐步用秤来测定质量。秤是最普遍的计量设备。日常生活中，我们有时需要测量物体的重量，于是就用到秤。但随着科学的进步，秤越来越操作方便且易于识别。传统的称量设备有纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等。随着社会和科学的进步，电子秤，以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而逐步取代传统的机械秤。它能够完成许多工作，为人们节省了时间，提高了工作效率。
电子秤是提供重量数据的单体仪表，并且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。其种类繁多，按原理分有电阻应变式、磁电式、陀螺式、核电式等；按操作方式分有自动、非自动电子秤；按承重结构或承重方式分有电子皮带秤、电子吊钩秤、电子料斗秤、平台秤、车辆轴重秤、便携可移动式台秤等。随着电子技术的发展，电子秤技术日新月异，具有称量精度高、体积小、应用范围广、易于操作等特点。今后功能更加齐全的高精度先进电子秤也将会不断问世，应用范围也会更广。
电子秤的整体水平不高。市场上使用的称量工具，存在测试仪表老化、开发能力不足、产品的品种规格较少、功能不全、结构复杂、不可靠、成本高、能耗大、稳定性和可靠性较差等缺点。因此，针对性开发有实用价值的电子秤，具有现实意义。
电子称发展越来越趋向于小型化、模块化、智能化、集成化；其技术性能趋向于速率高、准确度高、可靠性高；其应用性趋向于综合性、组合性。本设计的电子秤，主要是称量物体的重量和显示物体的单价及总价。
一、系统方案设计
单片机功能强大，技术也比较成熟。由单片机对测量信号进行处理并根据相应的数据关系译码显示出被测物体的重量，比较直观、方便，并且单片机具有成本低、功耗低、体积小、运算功能强、技术成熟等优点。此外，LCD显示器独具的低压、微功耗特性使它在单片机系统中得到了广泛的应用。所以本次设计，控制部分采用AT89C51，显示部分采用LCD液晶显示器。具体方案如下：
电子秤，以单片机AT89C51为信息处理核心。其外围电路主要有压力传感器、放大电路、A/D转换电路、LCD显示电路、矩阵键盘电路、稳压电源电路、报警电路等组成。当被称重物体放于秤盘（压力传感器）上时，传感器产生与被测物体相对应的电压信号，信号经放大电路放大，A/D转换之后由单片机接收，通过键盘操作设定单价，处理后输出给 LCD，显示被称物体的质量和总额，以及超重报警。
系统框图如图1-1所示：
图1-1 系统框图
二、硬件电路设计
（一）电源设计
考虑到电子秤的实用性，电源由交流220V变换成±5V，供给传感器、单片机、转换器和放大器。电源部分主要由7805和7905构成的三端固定式稳压器组成固定输出为±5V的电路，如图2-1所示。电路主要由变压器、单相桥式整流电路D1、电容滤波电路(C1、C2、C3、C4、C5、C6)和稳压电路(7805、7905)四部分组成。其中，D2和D3的作用是保护集成稳压器7805和7905；C1、C2、C3、C4和C5、C6分别为输入、输出滤波电容。稳压电源电路如图2-1所示：
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