生产、运输、贸易和日常生活都离不开称量。

电子称由于其具有快速、准确、直观等优点而在许多领域慢慢的取代机械杠杆称。

配料工序是工厂中关键性环节。

配料是采用特定的配料装置，按照饲料配方的要求，对多种不同品种的饲料原料进行准确称量的过程。

配料装置的核心设备是电子配料秤。

配料秤性能的好坏，将直接影响配料质量的优劣。

在电子配料秤的使用当中，人们常用配料精度来评定配料秤的性能好坏。

配料精度实际上是对称量结果与真值的接近程度的一种描述，也就是对配料系统误差与随机误差的一种反映。

采用微机控制进行称重配料，可以对称量误差进行自动补偿，保证配料的准确性，还可以通过微机的键盘和显示器方便地进行人机对话，完成参数设置，检查和修改工艺设定值，并监视称重配料的生产过程，发现故障及时报警。

然而电子配料秤成本低，制作简单，测量准确，分辨率高，不易损坏和价格便宜等优点。

本实验的主要设计的主要思路是通过称重传感器将重物的质量信号转换成电信号在电路中进行传递，由输出的小的电信号经过放大器放大，这是输出的信号分为两部分：一部分通过A/D转换进行数码显示；另一部分通过比较器返回控制加料。

本小组通过认真分析设计要求，初步确定了设计方向以及所需的元件，成员通过图书馆和网络搜集到大量相关元件的详细资料，并对功能相似的元件进行了对比，择优而取。

整个设计先由小组各个成员分块处理，最后整理汇总得到该篇论文。

摘要----------------------------------------------------------------------------------4关键字----------------------------------------------------------------------------------------------------------4设计要求 (4)正文第一章设计步骤与思路 (5)1.1 总框图设计构思……………………………………………………1.2单元的构……………………………………………………………………1.3 总电路图的构思............................................................第二章单元方案选择与论证 (7)2.1 总体设计方案与比较………………………………………………2.2总体设计方案图与分析......................................................第三章电路工作原理与方框图 (8)3.1 称重传感器模块电路设计…………………………………………3.1.1 传感器基本工作原理：………………………………………3.1.2 电阻应变片的工作……………………………………………3.1.3 四个电桥同时工作的电路图及相应公式……………………3.2 放大电路设计………………………………………………………3.2.1 应用芯片介绍及管脚…………………………………………3.2.2 放大电路工作原理……………………………………………3.2.3 有关数值的计算………………………………………………3.3 A/D转换模块………………………………………………………3.3.1 转换一…………………………………………………………3.3.2 A/D转换二……………………………………………………3.4 比较电路设计…………………………………………………………3.5 预置数设计……………………………………………………………3.6 显示部分设计…………………………………………………………3.6.1 七段数码管……………………………………………………3.6.2 四段数码管……………………………………………………3.7 稳压直流电源设计……………………………………………………3.8 可控开关的设计...............................................................第四章结束语 (21)鸣谢…………………………………………………………………………………元器件明细表……………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………收获与体会………………………………………………………………………指导教师评语……………………………………………………………………题目：电子配料秤摘要：本设计分五个模块：称重传感模块、放大模块、模数（A / D）转换模块、比较模块、LED显示模块。

本电路应用压敏电阻构成秤重电桥来采集电压的微小变化，经过放大电路放大后送入分两部分输出，一部分输入到A/D转换芯片ICL7107或者ICL7106，对输入电压信号进行转换成数字量输出，显示模块直接连接数码管构成，显示实际测量；另一部分输入到比较器中与设定的数字进行比较来控制配料，在比较器的输出主要是对信号的返回，用返回的来控制配料开与停,从而进行配料功能。

首先利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物质的重量信号，再将模拟信号放大传送。

其次，由比较器把由差动放大器电路把传感器输出的微弱信号与预设的信号进行一定比较．其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。

电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。

而差动放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大，对输入信号电平的要求。

关键字：称重传感器放大器数模（A/D）转换比较器LED显示设计要求：1. 配料称重范围10Kg～500Kg；2. 配料设定重量连续可调，到达设定重量自动停止加料；3. 配料重量的自动显示；4. 配料精度优于 1％。

第一章设计步骤与思路1.1 总框图设计构思在对题目的审思过程中利用学过的知识对整个电路由哪些模块构成进行分析，以及各个小功能模块之间的关系，将各模块相互之间的控制关系联系起来画出总体功能模块图，进而实现整体的电路图，实现其功能完成实验。

1.2 各单元的构思对于不通的实验要求对各模块进行分析，根据总电路的功能的划分，具体的构思设计各单元模块，在实现各模块构思设计时，从要实现的功能及如何实现等方面着手，选择相应的元器件及芯片，再进行细节设计，最后对其进行仿真与测试。

1.3 总电路图的构思（1在以上步骤中设计好单元模块后，再从各个单元功能模块间的控制关系着手，对各单元功能模块进行检验论证，保证各个模块间无冲突，均能正常运行。

(2)在仿真无误后对模块间进行连接时电路图完整。

而本设计的应重点分析部分在于返回控制与A/D转换电路设计当中，同时还有称重传感、稳压电路以及数码管显示等部分的电路设计。

(3)根据整体的电路的分布进行分划，设计好各个元件之间的连接以及位置，最后完成总的电路图。

第二章方案设计与论证2.1 总体设计方案与比较方案一：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AD7799进行A/D转换，转换后的数字量输入单片机，有单片机进行数据处理和对A/D转换的控制，再有单片机输出显示信号，通过显示电路进行显示。

此方案的优点是可控制性好，电路简单，缺点是数据量大且存储器存储容量有限。

但要求是用我们所学的数字电路知识，运用简单数字芯片进行设计，单片机需要编写程序进行数据处理。

图2.1 自动配料系统示意图1-料仓 2-加料阀门 3-称斗 4-称重传感器 5-放料阀门6-皮带输送机 7-加料输出线 8-放疗输出线 9-质量信号输入线图2.2 单片机控制配料结构图（方案一图）方案二：其电路构成主要有传感器电路电路，差动放大电路，比较器电路，首先利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物质的重量信号，再将模拟信号放大传送。

其次，由比较器把由差动放大器电路把传感器输出的微弱信号与预设的信号进行一定比较从而对加料口进行控制，再有差动放大电路输出信号进行A/D转换，有A/D转换系统带动数码管来显示加料的重量。

同过以上两种方案的分析案一的实现过于复杂，虽然在一些方面有着一定的智能作用，但是由于电路的复杂以及单片机应用的程序编写等方面的困难；所以我们采用第二种方案实现电子配料秤的功能，采用第二种实现主要是因为我们的知识能力有限，再而可以更好的复习我们学过的知识。

2.2总体设计方案图与分析对于第二种我们所采用的设计方案的分析以说明：（1）利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物质的重量信号，再将模拟信号放大传送。

（2）由差动放大电路输出的信号输出给两个A/D转换，经过不同的A/D 转换来实现各部分的功能。

A/D转换（1）主要是对称重量的数值显示，A/D转换（2）主要是与预置数的比较，通过比较来实现其控制加料开关的功能。

（3）而在测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。

电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。

而差动放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大，从而可以在后面的电路中进行可以驱动A/D 转换电路。

第三章 各单元电路设计与分析3.1 称重传感器模块电路设计3.1.1 传感器基本工作原理：导体或是半导体材料在外力的作用下产生机械变形时，其电阻值也会发生改变，这种现象称为电阻应变效应，根据这种效应可将应变片粘贴于被测材料上，这样被侧材料受到外力的作用产生的应变就会传到应变片上，使应变片的阻值发生变化，通过测量应变片的阻值变化就可知道测量电阻的大小。

3.1.2 电阻应变片的工作原理：金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。

金属导体的电阻值可用下式表示：R=ρ*L/S式中： ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m ）S ——导体的截面积（cm2）L ——导体的长度（m ）应变片将应变转化为电阻的变化后，为了显示或记录应变的大小或记录应变的大小必须将应变电阻的变化转化为电压或电流的变化，这一任务是由测量电路完成的，而常规应变片的阻值变化范围很小，测量电路应当精确地测量出这些微小的电阻变化，最常用的测量电路是桥式电路。

电桥电路的优点有：⑴灵敏度高；测量范围宽；电路简单；精确度高；易于实现温度补偿等。

3.1.3 四个电桥同时工作的电路图及相应公式电桥测得的电压公式： )(44321ξξξξ+--=K U U O图3.1 桥式电图四臂电桥电路由4个压力应变片做桥路组成，其中R1=R2=R3=R4=R传感器要求的激励电压是直流稳压电源U=+10V ，对于本传感器的输入电阻为R=100Ώ，其材料为钢材料电阻灵敏度系数K=4,,直径为0.2m 的圆形电阻，29/102m N E ⨯= μ=0.03，计算的输出电压范围是0～2mv采用柱式测量方法测的电压公式： SEF K U U o )1(2μ+=3.2放大电路设计3.2.1 应用芯片介绍及管脚本电路主要是对输入信号的放大，主要是采用差动放大器OP07来对其输出进行放大，OP07高精度运算放大器具有极低的输入时态电压，极低的失调电压温漂，非常低的输入声电压幅度及长期稳定等特点，可广泛的应用于稳定积分、精密绝对值电路、比较器及微弱号的精确放大，尤其是应用于宇航、军工及要求微型化、高可靠的精密仪器表中。