~电子称

宿迁泽达职业技术学院毕业论文(设计)1学生姓名郭乐乐学号20084130系((((部))))机电工程系专业电气自动化技术题目简易数字电子秤设计指导教师陈慧颖（姓名）（专业技术职称/学位）陈慧颖（姓名）（专业技术职称/学位）2010年12月宿迁泽达职业技术学院毕业论文(设计)2摘要：该设计以51系列单片机AT89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。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。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AD620和A/D转换器ICL7135；人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示，主要使用ZLG7289键盘控制芯片和OCM4x8C显示器，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C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0～9.999Kg，重量误差不大于±0.005Kg）,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。关键词：：：：单片机；采样电路；A/D转换器；液晶显示。宿迁泽达职业技术学院毕业论文(设计)3Abstract:thedesignwith51seriesmonolithicintegratedcircuitAT89S52ascontrolcore,realizethebasicelectroniccontrolfunctions.Inthedesignofthesystem,inordertobetteradoptmodularizationdesignmethod,thedesigneachunitstepfunctionmodules,systemhardwarecomponentscanbedividedintothesmallestsystem,dataacquisition,man-machineinterfaceandpowersystemandthefourmost.SmallestsystempartsmainlyincludesAT89S52devicesandtheexpansionofexternaldatamemory;Dataacquisitioninpartbythepressuresensor,signalpreampprocessingandA/Dconversionparts,includingoperationalamplifierAD620andA/DconverterICL7135;Theman-machineinterfaceforkeyboardinputanddot-matrixLCDdisplay,usedmainlyZLG7289keyboardcontrolchipandOCM4x8Cdisplay,easytoinputdataandintuitiveshowChinese.InLM337LM317andpowersystemforcoredesigncircuitstoprovidethenormalworkofthesystempowersupply.Softwareapplicationofsingle-chipmicrocomputerCprogramminglanguage,realizethedesignofallcontrolfunction.Theelectronicscalescanrealizebasicweighingfunction(weighingtherangeof0~9.999Kg,weighterrorisnotmorethan+0.005Kg),andplayapartofthedisplaythefunctionofshoppinglist,cansetthedateandsetoftenkindsofcommodityprice,butalsohassuperrangeandowecalibratedalarmfunction.Keywords:SCM;Samplingcircuit;A/Dconverter;LCDdisplay.宿迁泽达职业技术学院毕业论文(设计)4目目目目录录录录1系统方案的设计......................................61.1电子秤的设计要求..................................61.1.1基本要求........................................61.1.2特色与创新......................................61.2系统工作原理及设计基本思路........................61.2.1系统工作原理....................................61.2.2系统设计基本思路................................71.3系统总体设计方案比较与论证........................71.4单片机的选型......................................71.5数据采集部分的方案确定............................81.5.1传感器..........................................81.5.2前级放大器部分..................................81.5.3A/D转换器......................................81.6人机交互部分......................................81.6.1键盘输入........................................81.6.2输出显示........................................91.7系统电源..........................................91.8具体实施方案简介..................................92系统硬件设计.......................................10宿迁泽达职业技术学院毕业论文(设计)52.1基于AT89S52的主控电路...........................102.2基于ICL7135的前端信号处理电路...................112.2.1信号处理电路...................................112.3人机交互界面.....................................122.3.1键盘控制电路...................................122.3.2液晶显示电路...................................132.4系统电源.........................................142.4.1电源电路.......................................142.5报警电路.........................................153软件流程...........................................173.1主程序流程图.....................................173.2主要中断程序流程图...............................174结论...............................................204.1论文总结.........................................204.1主要工作及结论...................................204.1存在问题.........................................204.2感想.............................................20参考文献.............................................22宿迁泽达职业技术学院毕业论文(设计)61引言质量是测量领域中的一个重要参数，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。由此，顾客在购物的时候非常的放心，商家的效益也提高了，所以有了电子秤，顾客买的放心，商家也卖的开心了。1系统方案的设计1.1电子秤的设计要求1.1.1基本要求1、重量显示：单位为千克；电子秤称重范围：0～9.999Kg；重量误差不大于0.005Kg；±2、能用简易键盘设置单价，加重后能同时显示重量、单价和金额；3、液晶显示：所称物体重量、10种商品的购物清单等。1.1.2特色与创新1、使用单片机为控制核心，大大简化了系统的组成构造，且单片机可拓展性强，可以很方便的对系统进行拓展和应用。2、使用键盘输入数据，操作简单，方便。3、中文液晶显示所称量的物品重量，同时还可显示物品的名称，数量，单价，金额和所有物品的总金额。4、具有去皮功能和金额累加计算功能。5、当物品重量超过电子秤量程，即过载情况或者是物品重量小于A/D转换器所能转换的最小精度，即欠量程的时候，具有超重报警功能。1.2实验原理及设计基本思路1.2．1系统工作原理电子秤的工作原理。首先是通过压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。输出电压信号通常很小，需要通过前端信号处理电路进行准确的线性放大。放大后的模拟电压信号经A/D转换电路转换成数字量被送入到主控电路的单片机中，再经过单片机控制译码显示器，从而显示出被测物体的重量。在实际应用中，为提高数据采集的精度并尽量减少外界电气干扰，还需要在传感器宿迁泽达职业技术学院毕业论文(设计)7与A/D芯片之间加上信号调整电路。1.2.2系统设计基本思路按照设计的基本要求，系统可分为三大模块，数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。转换后的数字信号送给控制器处理，由控制器完成对该数字量的处理，驱动显示模块完成人机间的信息交换。此部分对软件的设计要求比较高，系统的大部分功能都需要软件来控制。在扩展功能上，本设计增加了一个过载、欠量程报警提示。1.3系统总体设计方案与论证前端信号处理时，选用放大、A/D转换等措施，尤其在显示方面采用具有字符图文显示功能的LCD显示器。这种方案不仅加强了人机交换的能力，而且满足设计要求，可以显示