基于单片机的电子秤设计
Design of Electronic Scale Based on Single Chip
Microcomputer ABSTRACT
With the application of microelectronics technology, using traditional weighing instruments already on the market can not meet people's requirements.In order to change the traditional weighing instruments used in issues, in this intelligent, automated, user-friendly design in electronic weighing control system.This system is mainly controlled by a microcontroller, weight measurement part is composed of weighing sensors and HX711A/D converter, plus the LCD12864 display unit, this electronic scale ready features, performance and price ratio, low power consumption, system design is simple and intuitive, easy to use, fast, accurate measurement, and high degree of automation.
This system dominated by AT89S52 microcontroller chips, perimeter weighting circuit, display circuits, keyboard, ultra-range alarm circuit circuit constitutes intelligent weighing system, such as circuit boards, various control functions for automated weighing systems.It can be said that this design complete electronic scales to a large extent to meet the application requirements. Key words: MCU ; HX711;LCD12864
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榆林学院本科毕业设计（论文）
目 录
摘 要 .............................................................. I ABSTRACT ........................................................... II 目 录 ............................................................ III 1 绪 论 ............................................................ 1
1.1 课题研究的背景及意义 ........................................ 1 1.2 国内外发展状况 .............................................. 2 1.3 本文研究的主要内容 .......................................... 2 2 硬件设计 ......................................................... 5
2.1 总体结构设计 ................................................ 5 2.2 单片机选型 .................................................. 6
2.2.1 AT89S52性能简介 ....................................... 6 2.2.2 AT89S52引脚功能说明 ................................... 7 2.3 传感器 ...................................................... 9
2.3.1 传感器的选型 .......................................... 9 2.3.2 电阻应变式传感器的工作原理 ........................... 10 2.4 A/D转换器 ................................................ 12 2.5 输入键盘的选定 ............................................. 14 2.6 显示器的选定 ............................................... 15 2.7 电源电路的设计 ............................................. 17 2.8 报警电路的设计 ............................................. 18 2.9 小结 ....................................................... 18 3 软件设计 ........................................................ 19
3.1 软件设计的整体思路 ......................................... 19 3.2 软件设计的方案 ............................................. 19 3.3 软件子程序设计 ............................................. 20
3.3.1 中断子程序设计 ....................................... 20 3.3.2 矩阵键盘扫描子程序设计 ............................... 21
4 焊接及调试 ...................................................... 25
4.1 硬件的焊接 ................................................. 25 4.2 硬件调试 ................................................... 25 4.3 软件调试 ................................................... 25
4.3.1 KEIL C51简介 ........................................ 26 4.3.2 调试过程 ............................................. 26 4.4 小结 ....................................................... 26 5 结 论 ........................................................... 28
5.1 总结 ....................................................... 28 5.2 展望 ....................................................... 28 参考文献 ........................................................... 30 致 谢 ............................................................. 32 附录A 总原理图 ..................................................... 34 附录B 实物图 ....................................................... 36
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基于单片机的电子秤设计
附录C 主程序 ....................................................... 38
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榆林学院本科毕业设计（论文）
1 绪 论
1.1 课题研究的背景及意义
从古到今人们就非常重视称重这一基本技术，作为一种计量手段，被广泛应用于工业、农业、科学研究、航空航天、内外贸易等各个领域，与人们的日常生活息息相关。电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域，取得了显著的经济效益。电子秤是称重技术中的一种新型仪表，广泛应用于各种场合。电子秤与机械秤比较有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用价值强、维护方便等特点，可在各种环境工作，重量信号可远传，易于实现重量显示数字化，易于与计算机联网，实现生产过程自动化，提高劳动生产率。例如标签秤在超市中的应用已经是耳闻目睹的了。一张小小的标签包含着：品名、价格、重量等，一一列表在这小小的电子标签上。标签机的使用大大加快了销售速度，也方便了顾客。顶尖条码标签称有着许多卓越的特点，以太网功能使管理更加方便。因此，称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视[1]。50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。经过40多年的不断改进与完善，衡器技术也在不断进步和提高。从世界水平看，衡器技术已经经历了四个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤。我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展：电子称重技术从静态称重向动态称重发展；计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高[2]。
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基于单片机的电子秤设计
1.2 国内外发展状况
随着第二次世界大战后的经济繁荣，为了把称重技术引入到生产生活工艺过程中去，对称重技术提出了新的要求，希望称重过程自动化，为此50年代中期电子技术渗入衡器制造业、60年代初期出现机电结合式电子衡器以来随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。经过40多年的不断改进与完善，衡器技术也在不断进步与提高。从世界水平看，衡器技术已经经历了四个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械秤到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤。近年来电子秤已愈来愈多地参与到数据的处理和控制过程中现代称重技术和数据系统已经成为工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可或缺的组成部分。随着称重传感器各项性能的不断突破，为电子秤的发展奠定了基础，国外如美国、西欧等一些国家在20世纪60年代就出现了0.1%称量准确度的电子秤，并在70年代中期约对75%的机械秤进行了机电结合式改造[3]。
我国的衡器在20世纪40年代以前还全是机械式的，40年代开始发展了机电组合式的衡器。50年代开始出现了以称重传感器为主的电子衡器。80年代以来，我国通过自行研究引进消化吸收和技术改造。已由传感器的机械式衡器步入集传感器、微电子技术、计算机技术与一体化的电子衡器发展阶段。目前，由于电子衡器具有称量快、读数方便、能在恶劣条件下工作、便于与计算机技术相结合而实现称重技术和过程控制的自动化特点，已被广泛应用于工矿企业、能源交通、商业贸易和科学技术等各部门、随着称重传感器技术以及超大规模集成电路和微处理器的进一步发展，电子称重技术及其应用范围将进一步发展，并被人们越来越重视。电子衡器产品量大面广、种类繁多，从通用的各种规模的电子秤到大型的电子称重系统，从单纯的称重、计价到生产过程检测系统的一个测量控制单元，其应用领域不断扩大。根据近些年来电子称重技术和电子衡器的发展情况及电子衡器市场的需求，电子秤的发展动向为：小型化、模块化、智能化、集成化；其技术性能趋向于速率高、准确度高、可靠性高；其应用性趋向综合性和组合性。
1.3 本文研究的主要内容
按照本设计的基本要求，系统可分为四大模块，数据采集模块、控制器模块、键盘电路模块、LCD显示模块。首先是通过压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换为电压信号，模拟电压信号经A/D转换电路转换成数字信号后被送入到AT89S52单片机中，再经单片机控制LCD显示器，从而显示出被测物体的重量。其
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