目 录
摘 要 ........................................................................................................................................ I Abstract .................................................................................................................................... II 第1章 绪 论 ......................................................................................................................... 1 1.1 课题来源及研究的目的和意义 .................................................................................. 1 1.2 本论文的技术要求和主要工作 .................................................................................. 2 第2章 电子秤的总体设计方案 ........................................................................................... 4 2.1 电子秤称重系统的整体设计方案 ............................................................................. 4 2.2 系统基本功能及其性能指标 ...................................................................................... 5 2.3 称重传感器要求及选择 ............................................................................................... 5 2.4 质量的计算 .................................................................................................................... 7 第3章 电子秤硬件电路设计................................................................................................ 8 3.1 A/D采集的电路设计 .................................................................................................... 8 3.2 单片机外扩电路设计 ................................................................................................ 10 3.2.1 STM32F103RBT6的最小系统硬件设计 ...................................................... 10 3.2.2 TFT液晶屏的硬件电路设计 ............................................................................ 12 3.2.3 WT588D语音模块的硬件电路设计 ............................................................... 14 3.2.4 电源模块的硬件电路设计 ................................................................................ 16 第4章 测量装置的软件设计及其优化 ........................................................................... 17 4.1 单片机软件设计流程 ................................................................................................ 17
4.2 各个模块的程序设计思路及部分代码 .................................................................. 18 4.2.1 TFT触控液晶模块部分 .................................................................................... 18 4.2.2 WT588D语音模块部分..................................................................................... 22 4.2.3 HX711芯片部分 ................................................................................................. 26 4.2.4 DS18B20芯片部分 ............................................................................................. 29 4.2.5 实时时钟部分 ..................................................................................................... 35 4.2.6 数据计算部分 ..................................................................................................... 37 4.3 提高测量精度的数字滤波软件设计 ...................................................................... 39 结 论 ..................................................................................................................................... 41 致 谢 ..................................................................................................................................... 42 参考文献 ................................................................................................................................. 43 附录1：电子秤实物图 ........................................................................................................ 45 附录2：系统总体电路图 .................................................................................................... 46 附录3：PCB电路板 ........................................................................................................... 47
CONTENTS
Abstract ................................................................................................. 错误！未定义书签。 Abstract ................................................................................................. 错误！未定义书签。 Chapter 1 Introduction ...................................................................... 错误！未定义书签。 1.1 Subject sources and research goal and significance ........... 错误！未定义书签。 1.2 The technical requirement of design and main work ........ 错误！未定义书签。 Chapter 2 The overall design scheme of electronic scale ............. 错误！未定义书签。 2.1 The overall design scheme of electronic weighing system . 错误！未定义书签。 2.2 The basic function and performance index of system........ 错误！未定义书签。 2.3 Requirement and selection of weighing sensor ................... 错误！未定义书签。 2.4 The calculation of the quality.................................................. 错误！未定义书签。 Chapter 3 Electronic hardware circuit design ............................... 错误！未定义书签。 3.1 A/D acquisition circuit design ................................................. 错误！未定义书签。 3.2 MCU’s outside enlarge circuit design ................................... 错误！未定义书签。 3.2.1 STM32F103RBT6’s minimum system hardware design错误！未定义书签。 3.2.2 The hardware circuit design of the TFT LCD screen 错误！未定义书签。 3.2.3 Hardware circuit design of the WT588D voice module错误！未定义书签。 3.2.4 Power supply module of hardware circuit design ...... 错误！未定义书签。 Chapter 4 Measuring software design and its optimization ........ 错误！未定义书签。 4.1 Microcomputer software design process .............................. 错误！未定义书签。
4.2 Each module program design and part of the code ........... 错误！未定义书签。 4.2.1 TFT touch LCD module part ........................................ 错误！未定义书签。 4.2.2 WT588D voice module part ............................................ 错误！未定义书签。 4.2.3 HX711 chip part ................................................................ 错误！未定义书签。 4.2.4 DS18B20 chip part ............................................................ 错误！未定义书签。 4.2.5 Real time clock parts .......................................................................................... 35 4.2.6 The data calculated part .................................................. 错误！未定义书签。 4.3 Improve the measurement precision of the digital filter software design ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 Conclusions .......................................................................................... 错误！未定义书签。 Acknowledgements ............................................................................. 错误！未定义书签。 Reference .............................................................................................. 错误！未定义书签。 Appendix 1：Electronic scale physical figure .................................................................. 34 Appendix 2：Overall system circuit diagram ................................................................. 35 Appendix 3：PCB circuit boards ...................................................................................... 36
第1章 绪 论
1.1 课题来源及研究的目的和意义
电子称重技术是测控工程的重要技术之一。自60年代初期出现的机电结合式电子秤以来，经过几十年的不断改进与完善，电子秤从最初的全机械式到机电结合式再发展到现在的全电子式和数字化智能式。由于数字智能化式的电子秤具有称量准确、快速、读数方便、环境适应性强、便于与计算机结合而实现过程控制自动化等特点，在工商贸易、冶金矿山、能源交通、医药卫生、航空航天、轻工食品等部门得到广泛的应用[12]。
最近几年来，伴随着称重传感器技术和计算机技术的迅猛发展，以及现代科学技术间的相互渗透，电子称重技术有了新发展。称重计量方法从模拟测量向数字发展；称重技术从静态称重向动态发展；测量特点从单参数测量向多参数发展。快速称重和动态称重的研究与应用，已成为世界各国所关注的焦点之一。电子称重技术水平的高低已成为衡量一个国家测量控制技术水平的标志之一。
电子称重技术是集电子、材料、传感器、管理为一体的综合技术，发达国家一直以来都很重视电子称重技术的研究，它们研究开发的重点不再是单纯的称重，而是自动控制领域和生产过程的称重系统，这使得称重计量的内涵被不断扩展，由狭义到广义，单项到系统，新型的现代称重一跃成为当代世界瞩目的技术与行业。电子秤的发展过程经历了从粗糙到精密、从单纯机械结构到机电结合再到全电子化、从功能单一到多功能化的过程。尤其是最近20年以来，各个生产