本科毕业论文（设计）
论文（设计）题目： 基于单片机的智能数字电子秤设计
学 院： 明德学院 专 业： 电子信息工程 班 级： 机 自05151 学 号： 0515174118 学生姓名： 刘小海 指导教师： 王 许
2009年6月
贵州大学本科毕业论文（设计）
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论文（设计）作者签名：
日 期： 2009年6月
目录
摘要 .................................................................. III
Abstract ................................................................ IV 第一章 绪 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 ....................................... 2 1.3 项目研究意义 ..................................................... 4 第二章 电子秤的硬件构成 ................................................. 6
2.1 电子秤的构成 .................................................... 6 2.2 称重传感器 ...................................................... 6
2.2.1 称重传感器选用时需考虑的问题 .............................. 7 2.2.2 称重传感器的基本结构 ...................................... 9 2.3 应变式传感器 .................................................... 11
2.3.1 弹性元件 ................................................. 11 2.3.2 应变胶 ................................................... 12 2.3.3 应变片 ................................................... 13 2.3.4 应变式称重传感器的各种补偿 ............................... 14 2.4 单片机系统 ...................................................... 16 2.5 电路设计 ........................................................ 18
2.5.1 称重传感器的供桥电源 ..................................... 18 2.5.2 电子秤的调零电路 ......................................... 20 2.5.3 电子秤的数据采集、处理部分 ............................... 20 2.5.4 键盘/开关输入电路 ........................................ 25 2.5.5 LCD显示器 ................................................ 26 2.5.6 打印部分 ................................................. 28 2.5.7 掉电保护和检测电路、报警电路 ............................. 29
第三章 仪器软件设计 .................................................... 31
I
3.1 仪器主程序 ....................................................... 31 3.2 中断服务程序 ..................................................... 32 第四章 仪器的误差及误差分配 ........................................... 33
4.1 仪器的误差来源 ................................................... 33
4.1.1 称重传感器的误差 ........................................... 33 4.1.2 电子设备的误差 ............................................ 33 4.1.3 机械承重系统的误差 ......................................... 34 4.2 仪器误差分配 .................................................... 35 4.3 仪器误差的计算方法 .............................................. 35 结论 .................................................................... 37 参考文献 ................................................................ 38 致谢 .................................................................... 39 附录 .................................................................... 40
II
基于单片机的智能数字电子秤设计
摘要
现代社会的发展，对称重技术提出了更高的要求。目前，台式电子秤在商业贸易中的使用已相当普遍，但存在较大的局限性：体积大、成本高、需要工频交流电源供应、携带不便、应用场所受到制约。现有的便携秤为杆秤或弹簧压缩、拉伸变形来实现计量的弹簧秤，居民用户使用的是国家已经明令淘汰的杆秤。多年来，人们一直期待测量准确、携带方便、价格低廉的智能电子秤投放市场。
本文设计了一种智能电子秤，论述了仪器的工作原理，介绍了仪器的误差来源于误差分配，给出了仪器电路设计与软件流程。
智能电子秤主要由电源、称重传感器、A/D转换器、单片机、键盘/开关、LCD显示器等部分组成。主要技术指标为：称量范围0～15kg；分度值为0.005kg；精度等级Ⅲ级。仪器主要功能有自检、去皮、计价、单价设定、过载报警等。仪器若不进行称量操作，5分钟后自动进入休眠模式，降低电源消耗。
智能电子秤体积小、计量准确、携带方便、操作简单、称量速度快，并集质量称量功能与价格计算功能于一体，能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求，具有广阔的应用前景。
关键词：智能电子秤， 称重传感器， A/D转换器， 8051单片机， 误差分析, 软件
设计
III