电子称课程设计和毕业设计说明书bwzc.docx
《电子称课程设计和毕业设计说明书bwzc.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电子称课程设计和毕业设计说明书bwzc.docx(48页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、课程设计计(论文)题 目名名称基于单片片机的电子秤秤设计课 程 名 称称单片机机原理及及在电气气测控学学科中的的应用学生姓名名学号系 、专专 业业指导教师师课程设计计(论文文)任务务书年级专业业学生姓名名学号题目名称称基于单片片机的电电子秤设设计设计时间间20111年6月月20日日20011年年7月11日课程名称称单片机原原理及在在电气测测控学科科中的应应用课程编号号12122001105设计地点点数字控制制与PLLC实验验室创创新实验验室(2214)(305)一、 课程设计计(论文文)目的的课程设计计是在校校学生素素质教育育的重要要环节,是是理论与与实践相相结合的的桥梁和和纽带。单单片机课课
2、程设计计,要求求学生更更多的完完成软硬硬结合的的动手实实践方案案,解决决目前学学生课程程设计过过程中普普遍存在在的缺乏乏动手能能力的现现象。单单片机课课程设计计是继继电子子技术、和和单片片机原理理与应用用课程程之后开开出的实实践环节节课程,其其目的和和任务是是训练学学生综合合运用已已学课程程“电子技技术基础础”、“单片机机原理及及应用”的基本本知识,独独立进行行单片机机应用技技术和开开发工作作,掌握握单片机机程序设设计、调调试和应应用电路路设计、分分析及调调试检测测。二、 已知技术术参数和和条件1、利用用单片机机设计一一款电子子秤用以以测量物物体重量量,能通通过键盘盘设置单单价,显显示金额额,
3、重量量、单价价、金额额及当前前时间都都能在LLCD液液晶显示示器上显显示出来来。2、899C511系列单单片机,AA/D转转换器件件,LEED数码码管,LLCD液液晶显示示器等;3、KEEIL 软件;Wavve软件件;Prroteeus仿仿真软件件;4、THHKSCCM-11型单片片机实验验系统。三、 任务和要要求设计要求求掌握电电子秤的的基本原原理;掌掌握电子子秤硬件件电路的的设计;掌握电电子秤软软件程序序设计,掌掌握仿真真软件的的使用。1、 利用单片片机设计计一款电电子秤用用以测量量物体重重量,能能通过键键盘设置置单价,显显示金额额,重量量、单价价、金额额及当前前时间都都能在LLCD液液晶
4、显示示器上显显示出来来。2、 要求设计计出电气气原理图图;3、 要求设计计出程序序流程图图;4、要求求设计出出程序。注:1此表由由指导教教师填写写,经系系、教研研室审批批,指导导教师、学学生签字字后生效效;2此表表1式33份,学学生、指指导教师师、教研研室各11份。四、参考考资料和和现有基基础条件件(包括括实验室室、主要要仪器设设备等)1、单片片机课程程设计指指导,中中南大学学出版社社,张一一斌等220099年9月月2、单片片机实验验与实践践教程,北北京航空空航天大大学出版版社,何何立民等等20004年7月3、THHKSCCM-11型单片片机实验验系统实实验指导导书、KKEILL 软件件,WA
5、AVE 软件4、数字字控制与与PLCC实验室室”THKKSCMM-1型型单片机机实验系系统”。43目录摘 要要I1绪论111.1 引言111.2电电子称设设计的背背景及意意义22 总体体设计方方案32.1设设计方案案32.2工工作原理理33 硬件件电路的的设计554 软件件设计664.1主主程序设设计65 系统统仿真996使用说说明1337 设计计总结114参考文献献15程序:116摘 要随着科学学的进步步,智能能仪器逐逐步替代代了常规规仪器。使使得测量量仪器在在远离、功功能、精精度及自自动化水水平定方方面发生生了巨大大变化。作为重重量测量量仪器,智智能电子子秤在各各行各业业开始显显现其测测量
6、准确确,测量量速度快快,易于于实时测测量和监监控的巨巨大优点点,并开开始逐渐渐取代传传统型的的机械杠杠杆测量量称,成成为测量量领域的的主流产产品。本文设计计的电子子秤以AATMEEGA116单片片机为主主要部件件,外围围附以称称重电路路、显示示电路、报报警电路路、键盘盘电路、时时钟芯片片等构成成称重系系统电路路板。用用C语言进进行软件件设计,称重电路则以半桥传感器为主。称重传感器输出的电量是模拟量,数值比较小达不到A/D转换接收的电压范围。所以送A/D转换之前要对其进行前端放大、整形滤波等处理。然后,A/D转换的结果才能送单片机进行数据处理并显示。其数据显示部分采用LCD显示,成本低且能很好地
7、实现所要求的功能。本次课设设完成的的电子秤秤的主要要优点是是:1、实时时测量与与监控。2、能显显示称量量时的日日期时间间。3、超值值报警功功能。4、测量量精度高高。5、显示示速度快快、准确确。本文设计计的电子子秤虽然然是一个个极其简简单的智智能仪器器,但是是通过它它可以更更深入的的了解智智能仪器器的工作作原理以以及其优优异的性性能。关键词:SP220C-G5001;ATMMEGAA16;称重传传感器;A/D转换器器;LCDD显示器器1绪论1.1 引言在我们生生活中经经常都需需要测量量物体的的重量,于于是就用用到秤,但但是随着着社会的的进步、科科学的发发展,我我们对其其要求操操作方便便、易于于识
8、别。随随着计量量技术和和电子技技术的发发展,传传统纯机机械结构构的杆秤秤、台秤秤、磅秤秤等称量量装置逐逐步被淘淘汰,电电子称量量装置电电子秤、电电子天平平等以其其准确、快快速、方方便、显显示直观观等诸多多优点而而受到人人们的青青睐。电电子秤向向提高精精度和降降低成本本方向发发展的趋趋势引起起了对低低成本、高高性能模模拟信号号处理器器件需求求的增加加。通过过分析近近年来电电子衡器器产品的的发展情情况及国国内外市市场的需需求,电电子衡器器总的发发展趋势势是小型型化、模模块化、集集成化、智智能化;其技术术性能趋趋向是速速率高、准准确度高高、稳定定性高、可可靠性高高;其功功能趋向向是称重重计量的的控制
9、信信息和非非控制信信息并重重的“智能化化”功能;其应用用性能趋趋向于综综合性和和组合性性。1.2电电子称设设计的背背景及意意义称重技术术自古以以来就被被人们所所重视,作作为一种种计量手手段,广广泛应用用于工农农业、科科研、交交通、内内外贸易易等各个个领域,与与人民的的生活紧紧密相连连。电子子秤是电电子衡器器中的一一种,衡衡器是国国家法定定计量器器具,是是国计民民生、国国防建设设、科学学研究、内内外贸易易不可缺缺少的计计量设备备,衡器器产品技技术水平平的高低低,将直直接影响响各行各各业的现现代化水水平和社社会经济济效益的的提高。称称重装置置不仅是是提供重重量数据据的单体体仪表,而而且作为为工业控
10、控制系统统和商业业管理系系统的一一个组成成部分,推推进了工工业生产产的自动动化和管管理的现现代化,它它起到了了缩短作作业时间间、改善善操作条条件、降降低能源源和材料料的消耗耗、提高高产品质质量以及及加强企企业管理理、改善善经营管管理等多多方面的的作用。称称重装置置的应用用已遍及及到国民民经济各各领域,取取得了显显著的经经济效益益。电子子秤是称称重技术术中的一一种新型型仪表,广广泛应用用于各种种场合。电电子秤与与机械秤秤比较有有体积小小、重量量轻、结结构简单单、价格格低、实实用价值值强、维维护方便便等特点点,可在在各种环环境工作作,重量量信号可可远传,易易于实现现重量显显示数字字化,易易于与计计
11、算机联联网,实实现生产产过程自自动化,提提高劳动动生产率率。例如如标签秤秤在超市市中的应应用已经经是耳闻闻目睹的的了。一一张小小小的标签签包含着着:品名名、价格格、重量量等,一一一列表表在这小小小的电电子标签签上。标标签机的的使用大大大加快快了销售售速度,也也方便了了顾客。顶顶尖条码码标签称称有着许许多卓越越的特点点,以太太网功能能使管理理更加方方便。因因此,称称重技术术的研究究和衡器器工业的的发展各各国都非非常重视视。500年代中中期电子子技术的的渗入推推动了衡衡器制造造业的发发展。660年代代初期出出现机电电结合式式电子衡衡器以来来,随着着时代科科技的迅迅猛发展展,微电电子学和和计算机机等
12、现代代电子技技术的成成就给传传统的电电子测量量与仪器器带来了了巨大的的冲击和和革命性性的影响响。经过过40多年年的不断断改进与与完善,衡衡器技术术也在不不断进步步和提高高。从世世界水平平看,衡衡器技术术已经经经历了四四个阶段段,从传传统的全全部由机机械元器器件组成成的机械械称到用用电子线线路代替替部分机机械元器器件的机机电结合合秤,再再从集成成电路式式到目前前的单片片机系统统设计的的电子计计价秤。我我国电子子衡器从从最初的的机电结结合型发发展到现现在的全全电子型型和数字字智能型型。现今今电子衡衡器制造造技术及及应用得得到了新新发展:电子称称重技术术从静态态称重向向动态称称重发展展;计量量方法从
13、从模拟测测量向数数字测量量发展;测量特特点从单单参数测测量向多多参数测测量发展展。常规规的测试试仪器仪仪表和控控制装置置被更先先进的智智能仪器器所取代代,使得得传统的的电子测测量仪器器在远离离、功能能、精度度及自动动化水平平定方面面发生了了巨大变变化,并并相应的的出现了了各种各各样的智智能仪器器控制系系统,使使得科学学实验和和应用工工程的自自动化程程度得以以显著提提高。2 总体体设计方方案2.1设设计任务务设计要求求掌握电电子秤的的基本原原理;掌掌握电子子秤硬件件电路的的设计;掌握电电子秤软软件程序序设计,掌掌握仿真真软件的的使用。1、利用用单片机机设计一一款电子子秤用以以测量物物体重量量,能
14、通通过键盘盘设置单单价,显显示金额额,重量量、单价价、金额额及当前前时间都都能在LLCD液液晶显示示器上显显示出来来。2、要求求设计出出电气原原理图;3、要求求设计出出程序流流程图;4、要求求设计出出程序。2.2设设计方案案在智能化化电子测测量的设设计理念念要求下下,整个个电子秤秤电路由由单片机机主控制制电路、时时钟电路路、液晶晶显示电电路、55*4键盘电电路和压压力传感感电路个个部分组组成。如如图2.1所示。2.3工工作原理理当接通电电源电子子秤才是是工作时时,电子子秤进入入工作状状态,液液晶显示示单价、重重量、金金额、时时间。首首先可对对单价进进行设置置,然后后在载物物台上放放上要称称量的
15、物物品。此此时,在在液晶显显示屏上上显示出出物品的的单价,重重量,及及自动计计算出金金额。传传感器采采用压变变变阻器器,当载载物台受受压力使使弹簧发发生形变变,电阻阻器划片片也发生生滑动,而而产生不不同的电电流值。传传输到单单片机芯芯片ATMEGA16键盘电路液晶显示压力传感器电源电路图2.11 整体体设计方方框图3 硬件件电路的的设计综合考虑虑本次设设计要求求、现有有元器件件资源、元元器件价价格和对对元器件件的熟悉悉掌握程程度,数字电电子秤采采用ATTMEGGA166单片机机作为微微处理器器,接口口电路由由时钟芯芯片、液晶显显示显示示电路、5*4按键电路等来实现硬件电路的设计。控制器系统的硬
16、件电路原理图如图3.1所示。控制器系系统硬件件电路的的工作过过程是:打开电电源时,MCU及各个部分电路开始工作,MCU调用内部存储数据对各部分接口电路初始化。在对液晶显示检忙扫描,然后显示相应数据。同时扫描键盘,当输入数据时候,单片机对其进行相应处理。当载物台有物品放入时,将采集的数据传入单片机内部的ADC进行数模转换,并处理数据。最后送到液晶显示。图3.11 数字字电子秤秤硬件电电路图4软件设设计本设计中中的程序序由主控控制程序序、液晶晶显示驱驱动程序序、和55*4键盘程程序组成成。4.1主主程序设设计整个设计计中采用用由下向向上的设设计思路路。主程程序中主主要完成成对液晶晶显示、及键盘扫描
17、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4.1所示。开始初始化载物台是否有重物?键盘扫描结束YN图4.11 主程程序流程程图4.2液液晶显示示驱动程程序开始写入控制字写入初始行是否换行?全部数据已写完?结束图4.22液晶显显示驱动动程序流流程图 液晶能能够显示示比较复复杂的汉汉字,首首先必须须对其写写入控制制操作字字,包括括图形的的显示方方式,字字体的模模式。然然后写入入初始行行地址,指指针自动动左移,直直到写完完全部数数据为止止。writte_datta(plaace&0xff
18、f); /写写入地址址高位writte_datta(plaace/2566); /写写入地址址低位writte_comm(0x224); /地址设设置writte_comm(0xbb0); /设置数数据自动动写writte_datta(ASCC_MSKK(c11-0x220)*16+k); /*-例如:0的ASCCII码码为0xx30, 在ASSC_MSKK中的位位置为00x100*16 -116字节节字码依依次写入入LCDD-*/writte_comm(0xbb2); /自动复复位placce=plaace+30;MCU通通过拉低低CS、拉拉高CLLK来启启动ADDC08832进进行外部部压
19、力传传感转换换后的电电压信号号进行采采样,每每产生88个CLKK脉冲,DDATAA获得一一位完整整的8bbit数数据,此此时MCCU发送送中断请请求,拉拉高CSS,拉低低CLKK,并将将数据DDAT返返回。4.355*4键盘程程序本设计中中采用了了5*4矩阵式式键盘,单单片机定定时进行行查询。首首先单片片机发送送行扫描描代码,然然后进行行列扫描描,当发发现某一一列出现现了低电电平时,即即返回相相应的键键盘值。若若没有发发现则说说明当前前行没有有键按下下,行扫扫描右移移一位,继继续执行行列扫描描。MCU根根据相应应的键值值,即可可确定被被按下的的键。开始发送行扫描码发送列扫描码列扫描完毕?毕?行
20、扫描完毕?返回键值结束右移一位右移一位图4.445*4键盘程程序5系统仿仿真在prootuees的ISIIS7.4spp2软件件环境下下画出电电路原理理图,接接下来就就是将设设计的程程序在IICCAAVR开开发集成成环境上上编译成成机器语语言,进进入Prrotuues的的ISIIS,双双击ATT89CC51,在在PrrogrramFFilee中添添加mmainn.hexx文件件到ATTNEGGA166中,如如图5.1所示。图5.11 数字字电子秤秤仿真设设置图 该仿真真验证的的过程:首先按按开始按按,此时时电子秤秤进入显显示界面面。液晶晶上显示价格、重重量、金金额。如如图5.2所示。图5.22
21、电子秤秤显示界面面图 接下来来调节压压力传感感模拟电电路电压压,将电电压设为为0表示此此时载物物台上没没有物体体。此时时液晶显显示画面面为:单价:00重量:0总价:0”。如图图5.3所示。图5.33电子秤秤模拟空空载图最后,上上调压力力传感电电压表示示已载有有商品,在键盘上输入单价,再按确认,此时单片机自动计算出物品的金额,并在液晶上显示出金额。达到基本要求。如图5.4所示。最大称量重量29KG,如图5.5所示。图5.44电子秤秤模拟载载物显示示仿真图图图5.44电子秤秤模拟最最大称量量范围仿仿真图6使用说说明 在使用用仿真的的过程中中,首先先打开仿仿真电路路图,并并加载好好“HEXX”文件到
22、到单片机机中。后后将压力力传感电电压调制制0,点击击按钮,开开始仿真真。0到9分别为为数字00到9的输入入,100小数点点,111乘法,112除法法,133加法,114减法法,166去皮,117清零零,188确定,119退格格。输入入单价后后按确定定,电子子秤将自自动显示示出金额额。7设计总总结通过本次次电子技技能课程程数字电电子秤的的设计,让让我更加加熟悉了了单片机机的整个个设计流流程。在在设计过过程中,我我也意识识到好的的编程书书写习惯惯对软件件设计的的重要性性。刚刚刚开始由由于自己己变量大大部分采采用的是是局部变变量,导导致程序序仿真出出错,给给自己的的修改创创造不小小的麻烦烦。经过过一
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电子称 课程设计 毕业设计 说明书 bwzc
限制150内