数字电子秤的设计与实现毕业论文
目 录
摘要 ..................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 ABSTRACT ........................................................................................................................... 错误！未定义书签。 1 绪论................................................................................................................................................................ 1 2 设计思路 ..................................................................................................................................................... 3
2.1 设计要求 ........................................................................................................................................ 3 2.2 设计方案的确定 ........................................................................................................................ 3 2.3 电子秤的主要组成 .................................................................................................................. 5
2.3.1 电子秤的基本结构 .............................................................................................................. 5 2.3.2 电子秤的工作原理 .............................................................................................................. 6 2.3.3 电子秤的参数指标 .............................................................................................................. 6
3 元件选择及硬件电路的设计 .......................................................................................................... 8
3.1 元件选择 ........................................................................................................................................ 8
3.1.1 单片机的选择 ....................................................................................................................... 8 3.1.2 传感器的选择 ....................................................................................................................... 9 3.1.3 A/D转换器的选择 ............................................................................................................. 10 3.1.4 显示器的选择 ..................................................................................................................... 11
3.2 硬件电路的设计 ...................................................................................................................... 12
3.2.1 电源电路 .............................................................................................................................. 12 3.2.2 主控电路 .............................................................................................................................. 13 3.2.3 显示电路 .............................................................................................................................. 15 3.2.4 超重报警电路 ..................................................................................................................... 16 3.2.5 按键输入电路 ..................................................................................................................... 16
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3.2.6 HX711转换电路 .................................................................................................................. 18
3.3 硬件电路图与PCB板线路的绘制 ................................................................................. 19
3.3.1 Protel99SE软件 ............................................................................................................... 19 3.3.2 原理图与PCB板线路的绘制 .......................................................................................... 19
4 软件设计 ................................................................................................................................................... 21
4.1 软件编译环境 ........................................................................................................................... 21 4.2 主程序流程图 ........................................................................................................................... 21 4.3 按键模块流程图 ...................................................................................................................... 22 4.4 显示模块流程图 ...................................................................................................................... 23 5 实物的焊接与调试 .............................................................................................................................. 24
5.1 实物的焊接 ................................................................................................................................ 24
5.1.1 PCB板制作 ........................................................................................................................... 24 5.1.2 实物焊接 .............................................................................................................................. 25
5.2 实物的调试 ................................................................................................................................ 26 5.3 实物效果图 ................................................................................................................................ 27 6 结束语 ........................................................................................................................................................ 28 致谢 ..................................................................................................................................................................... 29 参考文献 ........................................................................................................................................................... 30 附录 ..................................................................................................................................................................... 31 附录I 原理图 .................................................................................................................................... 31 附录II 主程序 .................................................................................................................................. 32
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1 绪论
物品称量是市场交易中很基本的内容，是商业领域最基本的衡具。在日常生活中，到处必须用到称，尤其是现代超市和一些其他交易市场上，称是必不可少的测重工具。随着人们生活水平的不断提高，商业行为也越来越现代化，人们对商品度量的速度和精度也提出了新的要求。从20世纪70年代开始，在世界范围内掀起了一股“电子秤热”，各先进工业国都很重视传感器技术和电子秤的研究、开发和生产。传感技术已经成为重要的现代科技领域，电子秤及其系统生产已经成为了重要的新兴行业。
数显电子秤是现今生活中常用的电子秤重衡器，在各大超市、物流配送中心、大中型商场都可以见到。数显电子秤在结构和原理上取代了传统的机械式称量衡器。与传统的称量衡器相比较，数显电子秤具有应用范围广、称量精度高、易于操作使用等优点，在工作原理、材料和结构上都是全新的计量衡器。数显电子秤的设计是通过压力传感器采集到被测物体的确切重量并将其转换成相应的电压信号。输出的电压信号通常会很小，需要相应的放大电路进行准确的线性放大。放大后的模拟电压信号经A/D转换器转换成相应的数字信号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，就可以显示出被测物体的确切重量。 随着市场的需求以及技术性能的要求，电子秤的国内外发展现状和趋势主要有以下几个方面：
（1）小型化
装载体积小、重量轻、高度低。近几年来新研制的电子秤结构充分体现了小型化发展方向。对于低量程的电子平台秤，可采用将薄型的圆形传感器，直接嵌入钢板底面与称重传感器外径相同的盲孔内，形成低外形的秤体结构，钢板就是秤体的台面，称重传感器既是传感元件，又是承力的支点，这就极大地减化了秤体结构，减少了活动连接等环节，不但降低了成本，而且还提高了稳定性和可靠性。 （2）集成化
对于某些电子衡器，例如小型电子平台秤、专用秤、静动态电子轨道衡等等，都可以实现秤体与称重传感器，钢轨与称重传感器，轨道衡秤体与铁路线路一体化。如秤体与称重传感器一体化的便携式静动态电子轮轴秤，大多是用硬铝合金厚板制成。其结构原理是经过固溶热处理强化的铝合金板，或通过在4个角上钻孔和铣槽分别形成4个悬臂梁型称重传感器。这就使得秤体与称重传感器合二为一。以后者结构的8t便携式动态电子轮轴秤为例子，其尺