基于单片机的智能电子秤设计范本dkfq.docx
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1、本 科 毕 业业 设 计基于单片片机的智智能电子子秤设计计Desiign of inttellligeent eleectrroniic sscalle bbaseed oon MMCU学 院: 电电子工程程学院 专业班级级: 电子子信息工工程 DZ电电子0991班 学生姓名名: 孙孙 昕 学 号号: 2011114406003 指导教师师: 韩晓春春(高级级实验师师) 20133年 6 月月毕业设计计中文摘摘要基于单片片机的是是能电子子秤设计计摘要:伴伴随着广广泛应用用的微电电子技术术,人们们对电子子秤的要要求越来来越高。本本电路的的控制核核心为AAT899S522单片机机,和称称重电路路,
2、显示示电路,键键盘电路路一起构构成的智智能称重重系统,自自动称重重系统,以以实现各各种不同同的控制制功能。这个系统统是为了了电子称称的称重重、计算算价格还还有数据据处理进进行钻研研的。为为了详细细说明如如何用单单片机对对采样的的数据进进行处理理,本实实验研究究了对数数据采集集、转换换、计算算等问题题。并且且讨论了了单片机机系统中中最重要要的计算算问题,讨讨论的结结果表明明用本系系统用软软件设计计的话将将会是系系统更加加完美。本本文给出出了智能能电子硬硬件设计计,详细细的分析析了基础础上已知知软件的的电子控控制方法法。可以以说,本本设计完完成的电电子秤在在最大程程度上满满足了应应用的需需求。本本
3、设计中中的电子子秤有很很多特点点,如功功耗低、性性价格比比高、简简单方便便的系统统设计、速速度快、测测量的数数据准确确等特点点。因为为单片机机控制的的电子称称不仅构构造一目目了然,而而且制造造的资金金也很少少,因此此大部分分的人们们都很喜喜爱,本本文将对对于这些些进行详详细讨论论。关键词:AT889S552,压压力传感感器,单单片机,AA/D转转换毕业设计计外文摘摘要Desiign of inttellligeent eleectrroniic sscalle bbaseed oon MMCUAbsttracct:WWithh thhe eexteensiive apppliccatiion
4、of miccroeelecctrooniccs ttechhnollogyy, ppeopple havve bbecoome inccreaasinnglyy deemanndinng eelecctroonicc sccalees. Thee coore of thee coontrrol cirrcuiit ffor thee ATT89SS52 miccrocconttrolllerr, aand weiighiing cirrcuiit, dissplaay ccirccuitt, kkeybboarrd ccirccuitt toogettherr coonsttituute t
5、hee inntellliggentt weeighhingg syysteem, auttomaaticc weeighhingg syysteem, in ordder to achhievve aa vaarieety of conntrool ffuncctioons.Thiss syysteem iis kknowwn ffor eleectrroniic wweigghinng, callcullatiing priicess haave to dellve intto tthe datta pproccesssingg. FFor dettailled insstruuctiio
6、nss onn hoow tto uuse miccrocconttrolllerr saamplled datta pproccesssingg, tthiss exxperrimeentaal sstuddy oon ddataa accquiisittionn, cconvverssionn, ccalcculaatioon aand othher isssuess. SSCM sysstemm annd ddisccussses thee moost impporttantt caalcuulattionn diiscuusseed rresuultss shhow thee syys
7、teem uusedd wiith thee sooftwwaree deesiggn, theen tthe sysstemm wiill be morre pperffectt. IIn tthiss paaperr, iinteelliigennt eelecctroonicc haardwwaree deesiggn, bassed on a ddetaaileed aanallysiis oof tthe eleectrroniic cconttroll meethood kknowwn ssofttwarre. It cann bee saaid, thhe ddesiign is
8、 commpleetedd ellecttronnic scaaless too thhe mmaxiimumm exxtennt tto mmeett thhe aappllicaatioon rrequuireemennts. Thhe ddesiign of thee ellecttronnic scaale hass maany chaaraccterristticss, ssuchh ass loow ppoweer cconssumpptioon, sexxuall prricee iss hiigh, thhe ssysttem dessignn iss siimplle aan
9、d connvenniennt, fasst, andd acccurratee meeasuuremmentt daata chaaraccterristticss. BBecaausee miicrooproocesssorr coontrrollled eleectrroniics, saaid nott onnly connstrructt a glaancee, aand madde vveryy liittlle mmoneey, so mosst oof tthe peooplee weere likke, thiis aartiiclee wiill disscusss tth
10、esse iin ddetaail.Keywwordds: AT889S552;preessuure sennsorr;miccrocconttrolllerr;A/D cconvverssionn目 录录1.绪论论61.1电电子秤的的发展现现状和发发展趋势势61.2 项目研研究的意意义71.3 可行性性分析772.系统统方案论论证与选选型72.1设设计要求求72.2 整体功功能82.3 电子秤秤的工作作原理882.4总总体设计计方案993. 系系统硬件件设计993.1单单片机概概述93.2 AT889S552单片片机简介介93.3 最小系系统电路路113.4 键盘电电路1223.5 时钟电电
11、路1553.6 液晶显显示电路路163.7压压力感应应电路1183.8 电源电电路2003.9本本章小结结214 系统统软件设设计2114.1 编程语语言及开开发工具具的选择择214.2 主程序序设计2224.3显显示模块块流程图图及子程程序的设设计2334.4 按键处处理程序序254.5本本章小结结265 系统统仿真及及调试2265.1 Prooteuus IISISS简介882665.2 keiil简介介275.3出出现的问问题和解解决方法法275.4 keiil与prooteuus联合合仿真及及调试2285.5 本章小小结311致谢333参考文献献341.绪论论1.1电电子秤的的发展现现
12、状和发发展趋势势1.1.1 电电子秤的的发展现现状11这几年来来,我们们的电子子称重系系统发展展的很快快。已经经从最初初的机电电结合,发发展至如如今的数数字和智智能。电电子称重重技术从从静态到到动态称称重发展展,从模模拟到数数字测量量发展,从从单一到到多参数数测量发发展。现现在在很很多的发发达国家家在电子子称重力力这方面面有了很很大的提提高。他他们不断断有创新新的品种种和结构构,不断断扩大应应用范围围和技术术功能。在在信息时时代正在在逼近的的时候,数数字化电电子秤和和数字称称重系统统在各个个高端系系统中的的应用范范围是越越来越广广泛了。它它作为一一种称重重计量方方式,丰丰富的应应用于各各大中型
13、型市场、物物流配置置中心、工工厂等,而而且作为为工组成成了工业业控制和和商业管管理系统统的一个个重要部部分,它它的作用用有:缩缩短工作作时间,改改良操作作的条件件,减少少能源和和材料的的消耗,加加强和改改善企业业管理与与经营管管理等多多个方面面,称重重设备已已经应用用到国民民经济领领域,并并取得了了明显的的经济效效益。1.1.2 电电子秤的的发展趋趋势22台式的电电子秤在在买卖中中的相当当高的使使用率,但但是它只只能应用用在特定定的地点点。电子子秤的应应用程序序性能的的产品往往往有更更多的集集成和组组合性。(1)小小型化新研制的的电子秤秤的发展展方向逐逐渐趋向向于体积积小、高高度低、重重量轻。
14、那那些量程程比较小小的电子子秤,为为了能提提高了稳稳定性和和可靠性性并且减减少投入入资金。应应该采用用薄型或或超薄型型的圆形形称重传传感器 3。然而而,对于于那些对对所称重重量要求求中等或或者较大大的电子子秤,开开始采用用方形或或长方形形闭合截截面的薄薄型钢焊焊接而成成的秤体体,这种种秤体结结构的发发展前途途是很可可观的。(2)模模块化对于那些些大型或或超大型型的载体体结构,所所采用的的模块的的标准结结构有很很多长度度可供选选择的。先先是分开开然后再再通过组组合去产产生一些些新的产产品规格格。这样样的构成成,不但但是提高高了产品品的通用用性、互互换性和和可靠性性,而且且也提升升了产品品的生产产
15、效率和和产品质质量44。与与此同时时也减少少了材料料本身所所需的成成本,并并且加强强了企业业的竞争争力。 (3)综合性性电子称重重技术的的发展规规律是不不断的加加强基础础研究并并扩大应应用,扩扩展新技技术领域域,向相相邻学科科和行业业渗透,综综合各种种技术去去解决称称重计量量、自动动控制、信信息处理理等问题题5。例如如在统计计流量这这个专业业,假如如使用称称重法,只只要测量量精准的的重量和和时间,测测量大流流量的问问题自然然而然就就解开了了。现代代商业系系统还要要求商用用电子计计价秤能能提供各各种销售售信息,把把称重与与管理自自动化紧紧密结合合,实现现管理自自动化。这这就要求求电子计计价秤能能
16、与电子子计一算算机联网网,把称称重系统统与计算算机系统统组成一一个完整整的综合合控制系系统22。1.2 项目研研究的意意义随着社会会的不断断发展和和科技的的不断进进步,各各式各样样的电子子新科技技走进了了我们的的日常生生活,让让我们的的生活变变得越来来越方便便。以前出现现的量具具多是杆杆秤或盘盘秤,119700年代开开始出现现了电子子秤。之之前的电电子秤大大部分都都是用模模拟电路路去实现现,现在在电子技技术日新新月异,古老的的称重系系统在功功能、精精度、智智能化、性性价比等等方面是是很难达达到人们们的要求求的。数数字芯片片的成本本也一年年比一年年少,模模拟控制制已渐渐渐地被数数字控制制替代,电
17、电子秤的的模式也也大多数数都围绕绕着微处处理器来来设计,使使精度和和可靠性性都有了了明显的的提高。同同时,也也提高了了仪器设设备的可可操作性性和可维维护性,使使用价值值也很高高。综上上所述,有有计划有有目标地地制定出出一套电电子秤系系统并且且让他能能有实用用的价值值,尽量量地克服服系统的的不对的的地方,对对于减少少电子秤秤在系统统应用中中的缺点点,具有有现实意意义。1.3 可行性性分析理论可行行性:理论上来来讲,电电子秤是是有由以以下部分分组成:称重传传感器,放放大器,显显示器,键键盘。并并且,每每一部分分都相对对应有相相关的元元器件,而而且,会会有相关关的技术术去履行行它,而而且现在在相关单
18、单片机的的系统运运用技术术也已很很成熟,在在很多地地方能用用得到。经济可行行性:因为我们们做的电电子秤是是个简易易器件,所所以不需需要很多多的金钱钱投放,而而且有易易实行,性性价比高高,能够够方便日日常生活活。技术可行行性:应用C语语言开发发计算器器,可以以得心应应手,为为用户提提供非常常友好、易易实行的的用户界界面、具具有完整整和强大大的数据据操作能能力。社会可行行性:电子秤是是在社会会生活中中的运用用非常多多,大家家都不能能缺少它它。2.系统统方案论论证与选选型2.1设设计要求求本设计,需需要用单单片机作作为内核核,加上上一定的的外围电电路和软软件设计计,实现现智能电电子秤系系统的设设计,
19、本本设计任任务可以以分为硬硬件设计计和软件件设计。硬硬件部分分包括:键盘模模块、系系统控制制模块、显显示模块块等。设计技术术要求:(1)熟熟练的使使用prrotuues和和keiil软件件;(2)选选择恰当当的单片片机并且且配以外外围电路路设计。最最终能仿仿真实现现。其他要求求:能实现计计算、显显示和调调整数值值等多种种功能,具具有准确确度高、实实时性好好等特点点。2.2 整体功功能(1) 采用高高精度电电阻应变变式压力力传感器器,测量量量程00-1000kgg,测量量准确度度可达55g。(2) 采用电电子秤专专用A/D转换换器芯片片对传感感器信号号进行调调整和转转换。(3) 采用AATC88
20、9S52单片片机作为为控制核核心,实实现称重重、计算算价格等等主控功功能。(4) 采用LLCD液液晶屏去去显示称称重重量量、单价价、总价价等信息息。(5) 采用计计算器键键盘进行行人机交交互,计计算器的的键盘容容量大,而而且运用用很方便便。2.3 电子秤秤的工作作原理如果要进进行对电电子秤的的探讨,就就必须要要从它的的工作原原理说起起。电子子秤中的的压力传传感器的的作用是是非常重重要的,通通常情况况下压力力传感器器常采用用电阻应应变式,这这时候,传传感器有有点像是是中间人人的感觉觉,即当当把要称称的东西西摆放在在秤台的的那一刻刻,它的的重量就就会传达达到压力力传感器器中,传传感器随随后便会会使
21、这个个物件有有多重就就都会转转成电信信号。放放大电路路将该信信号进行行放大,滤滤波后由由A/DD转换器器开始转转变,然然后将数数字信号号传送到到微处器器的CPPU处理理,CPPU它就就会不停停地检测测键盘,然然后辨别别和分析析被打入入键盘里里的内容容,由其其软件部部分来控控制各种种运算 6。根据本设设计对功功能的要要求,系系统由55个部分分组成:时钟电电路,复复位电路路,键盘盘电路,液液晶显示示电路,称称重电路路。本系系统的设设计框图图如图22-1所所示。图2-11 电子子秤结构构框图2.4总总体设计计方案本设计中中,处理理前端信信号的时时候,选用的的措施有有放大、AA/D转转换等,尤其在在液
22、晶显显示这块块采用LLCD显显示器。这这几点紧紧紧抓住住了这个个设计的的重中之之重,也能够够显示那那个被称称东西的的重量及及价格。LCD显示器的使用大大节省了I/O口的使用。目前单片机技术已经比较成熟,功能也更强大,测得的信号被放大转入单片机,由单片机根据相应的数据关系,处理测量信号显示被测物体的重量。单片机适用的控制系统它实现的功能一定不能很复杂。它优点有有很多。但它也有缺点,就是外面的电路不简单,而且,编写的程序比较繁琐。结果就是,如果使用这一个方案就会给自己的设计添加难度。3. 系系统硬件件设计3.1单单片机概概述单片机又又称单片片为控制制机器。它是计算机技术的在不断发展过程中的一个重要
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