便携式电子称设计

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文I摘要随着计量技术和电子技术的发展，传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。而且随着微电子技术的应用，市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。为了改变传统称重工具在使用上存在的问题，本文设计了一种新型便携式电子秤，论述了仪器的工作原理，介绍了仪器的电路设计与软件流程，探讨了仪器的工程设计技术。本系统以AT89S52单片机为主控芯片，外围附以称重电路、显示电路、报警电路、键盘电路等构成智能称重系统电路板，从而实现自动称重系统的各种控制功能。提出了便携式电子秤的硬件设计方案，详细分析了各单元的硬件电路，给出了仪器电路设计与软件流程，及相关电路原理图、流程图，可以说,此设计所完成的电子秤很大程度上满足了应用需求。本系统主要由单片机来控制，测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成，加上显示单元，此电子秤俱备了功能多、体积小、操作简单、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。关键词：SP20C-G501，AT89S52，称重传感器，A/D转换器，LCD显示器河南理工大学万方科技学院本科毕业论文IIAbstractWiththemeasuringtechniqueandthedevelopmentofelectronictechnology,thetraditionalpuremechanicalsteelyard,scales,scalesandotherweighingdevicebeingeliminatedgradually,electronicweighingdeviceofelectronicscales,electronicscales,withitsaccurate,fast,convenient,intuitivedisplayandmanyotheradvantageswhichfavoredbypeople.Butwiththeapplicationofmicro-electronicstechnology,onthemarketusingthetraditionalweighingtoolalreadycouldnotsatisfypeople'srequest.Inordertochangethetraditionalweighingtoolinuseontheexistingproblems,thispaperdesignsanewtypeportableelectronicscales,discussestheworkingprincipleoftheinstrument,introducesthecircuitdesignoftheinstrumentandthesoftwareflow,discussestheinstrumentengineeringdesigntechnology.ThesystemisbasedontheAT89S52microcontrollerasthemasterchip,accompaniedbyweighingtheexternalcircuit,displaycircuit,alarmcircuit,keyboardcircuit,constitutetheintelligentweighingsystemcircuitboard,therebyrealizingtheautomaticweighingsystemofthevariouscontrolfunctions.Thispaperputsforwardaportableelectronicscalethehardwaredesign,adetailedanalysisoftheunit'shardwarecircuit,givestheinstrumentcircuitdesignandsoftwareflow,andtherelatedcircuitdiagram,flowchart,cansay,thisdesigncompletestheelectronicscalealargeextenttomeettheapplicationrequirements.Thesystemconsistsofthesingle-chipmicrocomputertocontroltheweightofthemeasuringobject,inpartbytheweighingsensorandtheA/Dconvertercomponent,coupledwiththedisplay河南理工大学万方科技学院本科毕业论文IIIunit,theelectronicscalehasthemultiplefunctions,Smallvolume,simpleoperation,highpriceperformanceratio,lowpowerconsumption,thesystemdesignissimple,fast,accuratemeasurement,highdegreeofautomation.Keywords:SP20C-G501,AT89S52,weighingsensor,A/Dconverter,LCDdisplay河南理工大学万方科技学院本科毕业论文i目录前言......................................................11.1电子秤的组成........................................21.1.1电子秤的基本结构..............................21.1.2电子秤的工作原理..............................31.1.3电子秤的计量性能..............................31.2设计思路............................................4第二章系统方案论证与选型..................................62.1控制器部分..........................................72.2数据采集部分........................................72.2.1传感器的选择..................................82.2.2放大电路选择..................................102.2.3A/D转换器的选择..............................142.2.4键盘处理部分方案论证........................162.3显示电路部分的选择.................................172.4超量程报警部分选择.................................17第三章硬件电路设计.......................................183.1AT89S52的最小系统电路..............................193.1.1单片机芯片AT89S52介绍.........................193.1.2.单片机管脚说明................................203.1.3AT89S52的最小系统电路构成.....................223.2电源电路设计.......................................233.3数据采集部分电路设计...............................243.3.1传感器和其外围以及放大电路设计...............243.3.2A/D转换芯片与AT89S52单片机接口电路设计.......273.3.3测量算法....................................313.4显示电路与AT89S52单片机接口电路设计...............323.5键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计...............333.6报警电路的设计.....................................35第四章系统软件设计.......................................374.1主程序设计.........................................384.2子程序设计.........................................394.2.1A/D转换启动及数据读取........................394.2.2数制转换子程序设计............................404.2.3显示子程序设计................................41河南理工大学万方科技学院本科毕业论文ii4.2.4键盘扫描子程序的设计.........................434.2.5报警子程序的设计..............................44设计总结...................................................46致谢.....................................................47参考文献...................................................48附录...................................................49电源电路：.............................................49河南理工大学万方科技学院本科毕业论文1前言称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于工农业、交通、内外贸易、生活等各个领域，与人民的生活密切相连。电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个重要组成部分，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。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域，取得了显著的经济效益。因此，称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，经过近50年的不断改进与完善，我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展。电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文21.1电子秤的组成1.1.1电子秤的基本结构电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量（重量）的测量仪器，也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。不管根据什么原理制成的电子秤均由以下三部分组成：（1）承重、传力复位