单片机课程设计电子秤.pdf

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1、一、设计任务及要求：设计任务：完成一个简单的使用数字电子秤的硬件与软件部分的设计。设计要求：1.利用单片机实现对所设计的电子秤的各项功能的控制。2.电子秤能够 LCD液晶显示出商品的名称、价格，重量、总价等信息。3.电子秤具有储存几种简单商品价格的功能。4.电子秤的测量范围要求达到5KG，测量精度要求达到。5.电子秤能够自动完成商品的价格计算。指导教师签名：2010 年 6 月 16 日二、指导教师评语：指导教师签名：2010 年 7 月 3 日基于单片机的实用电子秤的设计1 设计目的单片机以其功能强，体积小，功耗低，易开发等很多优势被广泛应用。本次数字电子秤的设计就是需要通过选择合适的单片机

2、来进行主控，再结合A/D 转换、键盘、液晶显示、复位电路和蜂鸣器报警驱动电路的知识，同时在软件的设计过程中用到键盘扫描、液晶显示驱动、模数转换程序及汉字库的的设计，做到对我们所学数电、模电、单片机等知识的综合应用，最终实现所设计数字电子秤的各项功能，达到“巩固知识，培养技能，学而用之”的实践目的。通过这次课程设计，不但要提高我们在工作中的学习能力、探究能力、应用能力和动手能力，还要历练我们不畏艰难、不懂便学、有漏必补的认真严谨的工作态度，强化我们的社会适应力和社会竞争力，为走向社会提前试水，完善自我。2 设计的主要内容及要求本设计主要完成一个简单实用数字电子秤的硬件电路部分和软件部分的设计。硬

3、件部分包括数据采集、最小系统板、人机交互界面三大部分。其中，数据采集部分由压力传感器和 A/D 转换部分组成；人机界面部分为键盘输入、液晶显示。软件部分应用单片机 C 语言实现了本设计的全部控制功能。本设计的数字电子秤要求能够显示商品的名称、价格、总量、总价等；能够自动完成商品的价格计算；能够储存几种简单商品的价格；能够具有超重提醒功能，一旦重量超出了自身重量的测量的范围，发出警报；同时对数字电子秤的测量范围要达到三、成绩验收盖章2010 年 7 月日文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N

4、3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU1

5、0R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2

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11、控制电路、LM4229显示电路、蜂鸣器报警电路和4*4 键盘电路 6 个部分组成。如图所示。图基于单片机的实用电子秤组成框图电子秤的测量过程实际是通过电阻应变传感器将被测物体的重量转换成电压信号输出，电压信号经过模数转换把模拟信号转换成数字量，数字量通过显示器显示重量。打开电源，数字电子秤开始工作。接通电源时，数字电子秤进入欢迎界面“欢迎使用电子秤设计”。数字电子秤上MCU 开始工作，键盘不断进行扫描，同时通过ADC0832 也不断进行外部称量数据采样，LCD上显示“实用电子秤名称 单价”。当载物台上放有物体时，ADC0832立即将数据收集送给单片机处理。在键盘输入对应商品的代码编号，在240

12、*128的 LCD上可以看到相应商品的名称，单价，总重，总价格等信息。在称量的过程中，一旦物体自身的重量超出电子秤的称量范围，蜂鸣器立即会发出“滴滴”警报声告诉工作人员，所称量物品超重。4 硬件电路设计整体电路图数字电子秤采用AT89C51单片机作为微处理器，接口电路由晶振、LM4229报警电路键盘电路A/D 转换器压力传感电路AT89C51LCD显示电路文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4

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20、路初始化。200ms后 LM4229进入欢迎界面，ADC0832 不断对外部数据进行采样交给MCU 进行处理，一旦有物品放入载物台，ADC0832立即发送中断请求，并将本次采集数据交给MCU处理，之后LM4229显示相应数据量。在此过程中，键盘也在不断进行扫描，一旦有键按下，单片机也会对其数据进行相应处理，然后将对LM4229进行写操作。图实用数字电子称的硬件电路图压力传感器本设计要求称量不超过5KG，误差不大于0.001KG。考虑到秤台自重、振动和冲击分量，还要避免超重损坏传感器，所以传感器量程必须大于额定称重。我们选择的是 L-PSIII型传感器，量程 20Kg，精度为%，满量程时误差 0

21、.002Kg，文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3

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28、S2N3 ZD4N10Z10C6Q10可以满足本系统的精度要求。其原理如图所示。图传感器电路工作原理称重传感器主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成，内部线路采用惠更斯电桥，当弹性体承受载荷产生变形时，输出信号电压可由下式给出：数模转换系统首先考虑用常用的模数转换芯片adc0809,由于本设计只需采集一路数据，adc0809 为并行的 8 路数据采集芯片，且接线较复杂，因此考虑采用串行的AD转换芯片 adc0832完成设计。文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q1

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31、N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU

32、10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q

33、2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编

34、码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10

35、C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10ADC0832 与MCS-51 单片机接口构成了串行的8位通道。微处理器通过软件写入3位串行控制命令决定 ADC0832 的工作方式。CH0 单端输入

36、，输入范围 0-5V。非调整误差为 1L SB。电路仅使用微处理器的两根控制线，两根数据线可方便进行光电隔离增强抗干扰能力。适用于智能化信号检测仪器、仪表。键盘显示电路的设计本设计中采用 4*4 矩阵是键盘，又称行列式键盘。它有 4 条 I/O 线作为行线，用 4 条作为列线。用 AT89S51的并行口 P1接 44 矩阵键盘，行线接口，列线接口。在行线与列线每一个交叉点设置一个键，键盘设置了“015”个按键，其中的“0”键表示取消，其他键代表可供选择商品品种及价格。液晶显示器电路的设计 LM4229通过 CD WRITE READ 三个引脚的电平来确定是读数据还是读状态，或者是写数据还是写命

37、令。数据D0-D7连接到单片机的P0口，可以和单片机进行直接的数据交换，P2口为液晶显示的控制端。5 软件设计本设计中的程序由主控制程序、LM4229液晶显示驱动程序、ADC0832 采样程序和 4*4 键盘程序组成。主控制程序整个设计中采用由下向上的设计思路。主程序中主要完成对LCM4229、ADC0832、及键盘扫描程序的调用。在编写程序的过程中，各变量统一采用全局变量方式命名，同时考虑到电子秤对精度的要求，本设计中的价格及总量相关的变量全部采用浮点数。主程序流程图如图所示。文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3

38、U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:C

39、F2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q

40、10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N

41、10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S

42、2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 H

43、U10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9

44、Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10图 主程序流程图 LM4229液晶显示驱动程序 write_data(place&0 xff

45、);89CEX文件导入到AT89C51中,可在Proteus中单击全速仿真运行按钮，进行现象的查看,能清楚地观察到芯片上每一个引脚的电平变化，红色代表高电平，蓝色代表低电平。实用电子秤初始化仿真导入文件以后，进入仿真页面，先按开始，此时数字电子秤进入欢迎界面。LM4229上显示 欢迎使用电子秤。如图所示。开 始拉低 CS、拉高 CLKDATA右移 8 位拉高 CS、拉低 CLK，返回数据 DAT结 束YNN开 始MCU初始化、LM4229进 入 欢 迎 界 面、载物台有物体否结 束MCU 存储 ADC0832 采样值是否输入商品MCU 执行计算，并将结果送 LM4229显示测量结束键YYNNY

46、NYNY开 始写 入 控 制 字写 入 初 始 行是 否 换 行全部数据已结 束结 束左移一位右移一位NN开 始发送行扫描码发送列扫描码列扫描完毕返回键值行扫描完毕YY文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C

47、6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD

48、4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K

49、2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7

50、 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2J9Q2S3U7 HU10R9K2S2N3 ZD4N10Z10C6Q10文档编码:CF2