文档介绍：单片机电子秤毕业设计
摘要
在设计系统时,为了更好地采用模块化设计法,分步的设计各个单元功能模块,系统的硬件部分可以分为最小系统、数据采集、人机交互界面和系统电源四大部分,所以用51系列单片机AT89S52为控制核心,实现电子秤的基本控制功能。最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器;数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成,包括运算放大器和A/D转换器;人机交互界面为键盘输入和LED显示,可以方便的输入数据和直观的显示中文。系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。软件部分应用单片机汇编语言进行编程,实现了该设计的全部控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能(称重范围为0~,重量误差不大于±),并发挥部分的显示购物清单的功能,可以设置日期和设定十种商品的单价, 还具有超量程和欠量程的报警功能。整个系统结构简单,使用方便,功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。
关键词:AT89S52单片机;A/D转换器;LED显示
1  引言
  称重技术自古以来就被人们所重视。公元前,人们为了对货物交换量进行估计,起初采用木材或陶土制作的容器对交换货物进行计量。以后,又采用简单的秤来测定质量。据考证,世界上最古老的计量器具出土于中东和埃及,最古老的衡器和砝码出自于埃及。秤是最普遍、最普及的计量设备,电子秤取代机械秤是科学技术发展的必然规律。低成本、高智能化的电子秤无疑具有极其广阔的市场前景。
21世纪,电子产品变得越来越丰富,给人们带来了很多很多的方便,其中电子秤成了人们生活中不可缺少的一部分。大大小小的市场电子秤能够完成许多工作,为人们节省了时间,提高了工作效率。
在超市里的一台电子秤,它能很精确的称出商品的重量,还能去除皮重,更主要的是,它其中预存了超市里商品的单价,当称出商品的重量后,电子秤马上就能算出价格,不管几种商品都能一一累加,最后列出清单,可以说非常的智能化,而且非常的精确。
2系统方案的设计
      1电子秤称重范围:0~
      2 LED显示
       设计方案论证及选择
       方案一:
通过秤重电桥产生电压信号,经放大电路把信号放大后输入A/D转换芯片进行A/D转换,由于此芯片可直接用于数字显示,故转换后的数字量直接用数码显示器进行显示。此方案的优点是外部电路非常简单,能实现较高的精度。缺点是无法对A/D转换进行控制。
显示电路
 
A/D转换电路
 
放大电路
 
数据采集电路
 
方案一方框图
方案二
通过称重电桥产生电压信号,经放大电路把信号放大后输入A/D转换芯片进行数据转换,再将得到的数字信号送至单片机进行处理并送入LED显示。此方案的优点是可控制性好,电路简单,原理思路清晰,LED的硬件电路也比数码管简单,且技术领先于数码管,能提高产品档次,采用单片机对采集的数据稍加处理,能通过软件在一定程度上弥补与调试硬件所无法避免的数据抖动,使最终所测得的数据更可靠、参考性更强,而且单片机的价钱也不算昂贵,在设计组所能承受的范围之内。
单
片
机
 
自动换挡电路
 
显示电路
 
A
D
转
换
 
放大电路
 
数据采集电路
 
 SHAPE  \* MERGEFORMAT 
   方案二方框图
所以综合各方面条件我们选择方案二作为最终设计方案。
3 硬件电路的设计
     
应变式电阻传感器的工作原理:当导体或半导体受到外力作用时,会产生机械变形,从而导致阻值变化。导体与半导体的电阻与电阻率及其几何尺寸有关。当导体受外力作用时,电阻率及几何尺寸的变化会引起电阻的变化。因此,通过测量电阻值的大小,就可以反映外界力的大小。
电阻型应变片传感器的测量电路可采用桥式测量电路()。桥式测量电
路有四个电阻,其中任何一个电阻均可以是应变片。
应变片式电阻传感器按其测量电路(桥式)可分为单臂式、半桥式、全桥式三种。
所谓半桥,即将电桥的四臂接入四应变片。其中:一片受拉,一片受压,另外两应变片不受力。全桥是两片受拉,两片受压,故灵敏度比半桥式的大一倍。
本方案采用全桥式传感器。
  
本次课程设计中,需要一个放大电路,我们将采用三运放大电路(图3),主要的元件就是三运放大器。在许多需要用A/D转换和数字采集系统中,多数情况下,传感器输出的模拟信号都很微弱,必须通过一个模拟放大器对其进行一定倍数的放大,才能满足A/D转换器对输入信号电平的要求,在此情况下,就必须选择一种符合要求的放大器。   
图(3