当前位置:文档之家› 基于单片机的数字电子称设计

基于单片机的数字电子称设计

基于单片机的数字电子称设计专业:通信工程学生:王帅指导老师:王珊摘要在科技水平高速发展的现代社会,称重方面技术也有必须跟上时代进步的步伐。

目前而言,市场交易中,称重工具通常采用台式电子秤。

然而,台式电子秤具有一定的局限性:体积大、成本高、对电源有特殊要求以及携带上的不变。

目前,人们生活中常见的手拿式迷你秤的使用原理是基于杆秤抑或弹簧通过弹性形变再利用胡克定律转换而进行测量的,即日常携带的小型秤为弹簧秤,同时,精度不高并且已不在国家测量规范内认可的杆秤依然没有退出贸易集市。

但经济形势的转变和容量的急剧上升,人们迫切的需要一种测量精确度高、便于携带并且成本范围合理且自主性强的电子秤本次课题研究意在根据市场需求对智能电子秤进行开发研究,论文的展开以本次设计电子秤所选用的工作方式为出发点,文中分析表明误差分配会造成设备产生误差,并规划了电路方面的设计步骤及软件操作方案。

本次设计研究的智能电子秤的构成基本分为6大部分,包括电源、ADC、称重传感器、单片机、输出输入工具/开关、数值显示器。

而对于智能电子秤基础性数据标准,其精度需达到Ⅲ级,重量适用范围不超过15千克,以5g为一刻度进行换算。

而该电子秤有五大基本功能,它们分别是自我核算、去皮、计算交易金额、单价输入统计,还有超载提醒。

电子秤自带睡眠功能,最大程度得控制自身电量的使用情况,其功能自动启用的前提是电子秤未被使用的时间超过5min。

智能电子秤的优势在于其空间占用量不多,精度较高,使用方便简单,受众人群高,工作效率高,同时还能完成对称重物的价格计算,因为其具有的高性能,智能电子秤能同时保证交易双方的贸易质量和效率,其未来的发展空间也十分广阔。

关键词:数字电子称称重传感器 A/D转换器 8051单片机误差分析A design of the intelligence electronic scales ofmicro-controllerMajor:Communication EngineeringStudent: Wang Shuai Supervisor: Wang ShanAbstractWith the continuous progress of society, people have higher demand in t he weighing technology. Nowadays, desktop electronic scale has become a common tool in business trade. However, the desktop electronic scale has certain limitations: large volume, high cost, the power supply has special requirements and carry on the same. Currently, most of people living in common portable scales are steelyard by or steelyard is spring compression, tensile deformation to measure the spring balance, and is on the market and some residents use was out of the country. With the development of economy, it is urgent to need a kind of intelligent electronic scale with high precision, easy to carry and low cost.In this paper, the design of a intelligent electronic scale, in the beginning, the working principle of the electronic scales were introduced, proposed instrument error is due to the error distribution, and also give the instrument circuit design and software flow.The intelligent electronic scale proposed in this paper is mainly composed of six components, which are power supply, weighing sensor, A/D converter, MCU, keyboard / switch and LCD display. The basic technical indexes of intelligent electronic scale are: the weighing range is from 0 to 15kg; the degree of value is 0.005kg; the accuracy grade is grade III. And the electronic scale has five basic functions, they are self test, peeling, pricing, unit price setting and overload alarm. In the absence of weighing, the electronic scale will be 5 minutes after the default switch to sleep mode, in order to reduce power consumption.Intelligent electronic scale not only small volume, accurate measurement, easy to carry,easy operation, high weighing efficiency also can finish the symmetric weight price calculation, because of its high performance, intelligent electronic scale to meet the demand for the use of market trade and resident, has a good momentum of development.Key words:Intelligence electronic scalesWeigh to spread a feeling machineA/D conversion Micro-controller 8051Error margin analysis目录1 导论 (1)1.1称重技术和衡器的发展 (1)1.2电子秤的发展现状和发展趋势 (1)1.3项目研究意义 (2)2 电子秤的硬件构成 (3)2.1 电子秤的构成 (3)2.2 称重传感器 (4)2.2.1称重传感器选用时需考虑的问题 (4)2.2.2 称重传感器的基本结构 (5)2.3 应变式传感器 (6)2.3.1弹性元件 (6)2.3.2应变胶 (7)2.3.3应变片 (8)2.3.4 应变式称重传感器的各种补偿.................... 错误!未定义书签。

2.4单片机系统 (10)2.5电路设计 (11)2.5.1称重传感器的供桥电源 (11)2.5.2电子秤的调零电路 (12)2.5.3电子秤的数据采集、处理部分 (12)2.3.4键盘/开关输入电路 (16)2.5.5 LCD显示器 (17)2.5.6 打印部分 (19)2.5.7掉电保护和检测电路、报警电路 (20)3 仪器软件设计 (22)3.1 仪器主程序 (22)3.2 中断服务程序 (24)4 仪器的误差及误差分配 (25)4.1 仪器的误差来源 (25)4.1.1 称重传感器的误差 (25)4.1.2 电子设备的误差 (25)4.1.3 机械承重系统的误差 (26)4.2 仪器误差分配 (27)4.3 仪器误差的计算方法 (27)4.4 实验数据分析误差 (28)5 成品展示 (1)结论 (1)参考文献 (2)致谢 (3)附录 (4)1导论质量的数值大小是测量研究方向的十分基础的一项数据,重量的测量工具的技术水平对后续的工作、生活及科学研究所产生的影响都是极其深远的,因而该技术的发展一直是研究人员不断突破和攻克的难点与热点[1]。

秤作为最为基础、应用广泛的一个测重设备,在人们的生活中有着重要的地位,在技术不断发展的今天,利用电子秤取代机械秤的趋势也是不可阻挡的。

与传统的机械秤相比,成本低廉、智能的电子秤自然受到了人们的期待,拥有极为广阔的市场需求。

1.1称重技术和衡器的发展根据物理学可知,每个物体都具有重力,因此衡器作为一种计量工具得到物体质量的基本物理依据便是得到其重力值大小作出判断。

纵观历史我们可以发现,衡器的发展经历了六个阶段,而每个阶段所对应的衡器演变逐一有:秤盘天平、非等臂杠杆台秤、吊车秤、倾斜象限杆秤、弹簧秤与自动秤。

于20世纪50年代,人们为了实现称量自动化,因此将电子技术融入了衡器制造产业中。

经过几年的研究发展,在60年代初期,推出了电结合式电子衡器。

自此以后,电子衡器受到了各大生产行业的广泛应用,将其运用在现场称量、配料定量称重、还有产品质量的监测等方面。

1.2电子秤的发展现状和发展趋势一、发展现状电子衡器的涉猎领域很宽,不少领域都需要使用这项工具,并且,由于技术的不断发展,许多企业在对数据进行处理与过程控制时也开始运用电子衡器,让如今的重量检测技术与数据系统在工艺、仓库管理和输送、预包装、物品领取管理技术记忆市场销售方面都成为无可取代的一环。

我国就电子衡器方面早已将其划分为一种由国家法律强制监管的计量设备。

无论是在企管、货物批量制造、贸易核定,物流运输部分,以及科学研究上,都因其在自动化重量[1]施汉谦,宋文敏·电子秤技术[M]·北京:中国计量出版社,1991检测与显示控制和贸易计量中的功用,而作出了巨大贡献。

二、发展趋势生产轻巧型、集成型电子秤,并将其与信息技术及电子应用相结合已成为电子秤这一工具的基本发展潮流与方向。

相关主题