电子称毕业设计开题报告

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1.前言在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到称重器,但是随着社会的进步,科学的发展,我们对其要求操作方便,易于识别。随着计量技术和电子技术的发展,电子称重器向提高精度和降低成本方向发展的趋势对低成本,高性能模拟信号处理器件需求的增加,通过近年来电子称产品的发展情况及国内外市场的需求,电子称总的发展趋势是小型化,模块化,集成化,智能化。2.国内研究动态目前，电子称重器在商业销售中的使用已相当普遍[1]。国内从20世纪60年代中期开始研制和生产电子秤,初期为模拟式,20世纪80年代中后期发展成数字式,20世纪90年代末至21世纪初已研制开发出微机式产品。[2]近几年，我国的电子称重系统从最初的机电组合型发展到现在的全电子型和数字智能型，电子称重技术逐渐从静态称重到动态称重发展，从模拟测量到数字测量发展，从单参数测量到多参数测量发展[4]。总体来说,目前国内电子称重器的发展水平相当于发达国家20世纪90年代的水平，少数产品的技术已处于国际领先水平[5]。杨东海也在期刊《水利电力机械》中写到，电子秤现在已被社会所公认,它能完成一般机械秤所不能实现的计量问题，所以电子称的研究与开发越来越得到社会的重视[6]。目前，虽然我国在电子秤测量精度上，与外国产品一般相差1个数量级，但我国在电子秤研究方面也取得了很大成就。在《第九届称重技术研讨会》中，张书芳提出的门座式起重机动态电子秤，主要应用于大型动态称重系统中[7]。罗及红在《计算机测量与控制》一书中发表了以DSP处理器TMS320LF2407为信息处理核心的高精度电子秤的设计，电子秤的各项性能均优于国家标准《非自动秤通用检定规程JJG555-1996》规定的三级秤指标[8]。另外，国际电子秤产品已网络化，我国基本上处在起步阶段,如上海三积电子有限公司的唐令弟发表的《网络一体化的智能电子秤》一书中，说明了其设计，并申请了专利[9]。杨柯编写的《智能网络电子计价秤》也获得了专利，说明我得电子秤的网络化也在慢慢地发展[10]。另外目前国内的装载机电子秤发展的一点也不逊色于国外，无论是精度还是稳定性上来说，都可以达到了国际先进水平。从以上的一些资料不难看出，我国的电子秤的发展正处于一个快速，稳定的发展阶段。而且也在朝着多方向，高精度，网络化，智能化的方向发展。在不久的将来，我国的电子称重技术不仅能够赶上国际的水平，而且有些技术也能够领先世界水平。3.国外研究动态发达国家在电子称重方面,无论从技术水平、品种和规模等方面都达到了较高水平,特别是在准确度、长期稳定性和可靠性等方面都有了很大的提高。[11]静态商用秤已做到OIML规定的3000d,最高可做到6000d;在稳定性方面要求1年内不允许超差;在可靠性方面称重传感器在正常使用条件下的寿命一般在10年以上,仪表的平均故障间隔时间(MTBF)都超过了2000h,有些产品达到了5000h;工业用电子秤的准确度一般能做到一组或几组称量托辊,它的特性优于上述其他各种结构形式的秤架[12][13]。比如美国拉姆齐(RAMSEY)公司在有4组称量托辊的秤架中,17型双杠杆式准确度指标为0.25%,而14型悬浮式准确度指标为0.125%。悬浮式秤架的精度通常在0.125%～0.25%。国内铜陵三爱思公司的单托辊秤SSS-50ICS、徐州三原公司的单托辊秤ICS-30A都采用了无支点、无杠杆、双称重传感器的悬浮式秤架结构。从总体性能来看,悬浮式结构的秤架将是未来秤架的一个发展方向[14][15]。通过分析近年来电子称重器产品的发展情况及国内外市场的需求，电子称重器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性[16]。4.研究依据和意义电子秤是日常生活中常用的电子衡器，广泛应用于超市、大中型商场、物流配送中心。显示系统的准确度决定了电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。相比传统的机械式称量工具，电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点，在外形布局、工作原理、结构和材料上都是全新的计量衡器。目前市场上使用的称量工具，或者是结构复杂，或者运行不可靠，且成本高，精度稳定性不好，调整时间长，易损坏，维修困难，装机容量大，能源消耗大，生产成本高。而且目前市场上电子秤产品的整体水平不高，部分小型企业产品质量差且技术力量薄弱，设备不全，缺乏产品的开发能力，产品质量在低水平徘徊。因此，有针对性地开发出一套有实用价值的电子秤系统，从技术上克服上述诸多缺点，改善电子秤系统在应用中的不足之处，具有现实意义。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题电子称重显示器显示系统包括：1.高精度仪器放大器电路的选型和设计。2.基于单片机的24位A/D模数转换电路的设计。3.计价显示器重量、计价、累计等相关功能的开发。4.计价显示器软件编程。5.工作模式和省电模式的自动切换本设计系统以单片机为核心设计电子秤，要求能够用键盘设计单价，称重后能同时，显示重量、单价和总额，具有去皮功能和总额累加功能，可以预存多种商品单价并随意调出使用。三、研究步骤、方法及措施1.查阅资料，了解电子秤的背景，以及电子秤的国内外的研究状况，现实和理论意义。2.阅读相关资料，了解其设计的过程、原理，并整理，为以后的深入提供资料。针对电子秤的设计的要求，搜集学习相关软件。3.深入设计出电子秤的硬件，软件部分，包括电子秤主要的PCB板和其程序部分。4.最后进行调试，再反复进行修改，反复调试，最终调试出符合设计要求的实物，最终定稿。四、研究工作进度1-4周收集、查阅有关资料；5-8周提出设计原理及方案；9-12周完成电子计价台秤显示系统的设计13-16周撰写并完成论文17周制作PPT、准备答辩五、主要参考文献[1]施汉谦,宋文敏.《电子称技术》中国计量出版社.[2]赵广平.电子称技术现状及发展趋势.中船重工集团公司第七所研究员第七O七研究所（九江）,江西九江.(2007)07-0076-02.[3]李光汉.电子秤的设计研究,辽宁师范大学物理科学与技术学院.[4]王保全.电子称在设计、生产和使用中的准确度保证.中国计量,1994（4）:48~49.[5]白云飞.电子秤的发展现状和趋势.陕西省定边县质量技术监督局.[6]周祖濂.数字称重系统.科技应用,2005,34(5):9-12.[7]张书芳.门座式起重机动态电子秤[A].第九届称重技术研讨会[8]唐令弟.网络一体化的智能电子秤[P].中国专利：CN201210086,2009.03.18;[9]陈正亮.电子称量装置在过程控制应用中的应用与发展.中国资源综合利用,2004(10):36-38[10]程林.超省电型电子秤的设计方案[J].福建省计量科学技术研究所.2008,(3)：4~9[11]INTEGRATEDCIRCUITSDATAHANDBOOK80C51-based8-bitmicrocontrollersPHILIPS,1992.[12]P.-C.Tseng.W.-C.Temg.Thedesignofasingle-chiptoolmonitoringsystemforon-lineturningoperation.IntJAdvManufTechnol,2004.[13]AT89x5xPreliminary[J].AtmelCorp,2008：125~139.[14]LongWen.DevelopingofHighAccuracyandLowCapacityStrainGugeBasedLoadCELLforElectronicScale[R].Jiansuchangzhou.2009，15(3)：91~99.[15]WeissR,FongAKH,KretschMJ.AdaptingProNutratointeractiveytrackfoodweightsfromanelectronicscaleusingProNEssy[J].Journuloffoodcompositionandanalysis.2009.16(3)：157~165.[16]杨东海.国内外电子秤的发展趋向及几点看法[J].水利电力机械,2009,12(11):23~28六、指导教师意见指导教师签字：年月日七、系级教学单位审核意见：审查结果：□通过□完善后通过□未通过负责人签字：年月日