榆林学院本科毕业设计（论文）
中数据采集模块由称重传感器、A/D转换器等部分组成，本设计所采用的LCD显示器具有功耗低、体积小、重量轻、超薄、无闪烁等许多其它显示器无法比拟的优点此部分对软件的设计要求比较高，系统的大部分功能都需要软件来控制。
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基于单片机的电子秤设计
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榆林学院本科毕业设计（论文）
2 硬件设计
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。首先是通过称重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。
2.1 总体结构设计
该次设计主要选用AT89S52单片机作为整个称重装置的主控器件，充当着中央处理器的角色。对被测物进行信号采集时用到了测量精度较高的电阻应变式称重传感器，使得测量精度得到了有效保障[3]；在数模转换模块选取了HX711芯片作为称重装置的A/D转换器件，该芯片内置稳压电源可以为传感器提供电源并且有高增益、高精度的优点，能够把模拟电信号迅速转换为数字电信号；在显示单元中使用了带有12引脚的LCD12864显示器，实现了用中文显示的功能，并且能够同时显示被测物重量、单价、总金额这三项内容；用4*4矩阵键盘作为人机交换界面，大大节约了单片机的I/O接口资源；最后用蜂鸣器进行超量程报警。整个系统设计简单、使用方便、性价比高、低功耗、能够实现对被测物准确的测量并且自动化程度较高软件部分应用了单片机C语言进行编程实现了该设计的全部功能，控制整个电路工作。该电子秤可以实现称重范围为0～10Kg，测量精度为5g的称重功能[4]。
为了更好地说明本设计的体系结构，特别地用一个系统结构框图来说明。如下图2-1所示。
最小系统AT89S52 单片机称重传感器LCD显示A/D键盘电路 5
基于单片机的电子秤设计
图2-1 系统结构框图
2.2 单片机选型
选择单片机型号的出发点有以下几个方面： (1)市场货源
系统设计者只能在市场上能够提供的单片机中选择，特别是作为产品大批量生产的应用系统，所选的单片机型号必须有稳定、充足的货源。
(2)单片机性能
应根据系统的功能要求和各种单片机的性能，选择最容易实现系统技术指标的型号，而且能达到较高的性能价格比。单片机性能包括片内硬件资源、运行速度、可靠性、指令系统功能、体积和封装形式等方面。影响性能价格比的因素除单片机的性能价格外，还包括硬件和软件设计的容易程度、相应的工作量大小，以及开发工具的性能价格比[5]。
(3)研制周期
在研制任务重、时间紧的情况下，还要考虑所选的单片机型号是否熟悉，是否能马上着手进行系统的设计。与研制周期有关的另一个重要因素是开发工具，性能优良的开发工具能加快系统地研制进程[6]。
结合以上几方面因素的考虑，我最终选取了AT89S52单片机作为该次设计的主控芯片。
2.2.1 AT89S52性能简介
AT89S52单片机是AT89S系列中的增强型高档机产品，它片内存储器容量是AT89S51的一倍，即片内8KB的Flash程序存储器和256B的RAM。另外，它还增加了一个功能极强的、具有独特应用的16位定时／计数器2等多种功能[7]。
在工程应用中AT89S52有一显著的优势：不需要烧写器，只借助PC 机的并口输出和极为简单的下载电路，便可将程序通过串行方式写入单片机。并且下载电路可设计在系统中，可以随时修改单片机的软件而不对硬件做任何改动。
由此，通过对目前主流型号的比较，我们最终选择了AT89S52通用的普通单片机来实现系统设计。AT89S52是一种兼容MCS51微控制器，工作电压4.0V到5.5V，全静态时钟0 Hz 到33 MHz，三级程序加密，32个可编程I/O口，2/3个16位定时/计数器，6/8个中断源，全双工串行通讯口，低功耗支持Idle和Power-down模式，Power down模式支持中断唤醒, 看门狗定时器，双数据指针，上电复位标志。我们在外面扩展了32K数据存储器，以满足系统要求。
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2.2.2 AT89S52引脚功能说明
AT89S52单片机有多种封装形式，本设计中选用40DIP封装，其管脚定义如图2-2所示。
图2-2 AT89S52 管脚图
VCC/GND： 电源/接地引脚； Port 0：
P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口，端口置1(对端口写1)时作高阻抗输入端；P0还可以用作总线方式下的地址数据复用管脚，用来操作外部存储器。
在这种工作模式下，P0口具有内部上拉作用。对内部Flash程序存储器编程时，接收指令字节、校验程序、输出指令字节时，要求外接上拉电阻；
Port 1：
P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口，输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用； 另外，P1.0、P1.1可以分别被用作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和触发输入(P1.1/T2EX)；对内部Flash程序存储器编程时，接收低8位地址信息；
Port 2：
P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口；输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用； P2口在存取外部存储器时，可作为高位地址输出；内部Flash程序存储器编程时，接收高8位地址和控制信息；
Port 3：
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