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文檔簡介

1、畢 業(yè) 設 計(論 文) 設計(論文)題目: 基于 at89s52 單片機的電子秤系統(tǒng)設 計 學 院 名 稱: 專 業(yè): 班 級: 姓 名: 學 號 指 導 教 師: 職 稱 定稿日期: 年 月 日 摘摘 要要 電子秤是將檢測與轉換技術、計算機技術、信息處理、數字技術等 技術綜合一體的現代新型稱重儀器。它與我們日常生活緊密結合息息相 關。 電子稱主要以單片機作為中心控制單元,通過稱重傳感器進行模數轉換 單元,在配以鍵盤、顯示電路及強大軟件來組成。電子稱不但計量準確、 快速方便,更重要的自動稱重、數字顯示,對人們生活的影響越來越大, 廣受歡迎。 本系統(tǒng)的設計主要從硬件電路設計,軟件編程調試,實物

2、焊接調試三部 分進行詳細闡述。硬件電路主要是基于單片機 at89s52 為核心的控制單 元實現數據的處理,采用壓力傳感器對數據進行采集,電子秤專用 24 位 ad 轉換芯片 hx711 對傳感器采集到的模擬量進行 ad 轉換,轉換后的 數據送到單片機進行處理顯示,數據顯示由 lcd1602 液晶實現,液晶顯 示效果穩(wěn)定無閃爍 關鍵詞: at89s52 單片機;電子秤;壓力傳感器;hx711 wireless temperature detecting system desing based on mcu abstract with intelligent electronic scale is

3、 the detection and conversion technology, computer technology, information processing, digital technology, an integrated modern technology of new weighing equipment. ectronic scale takes scm as its central controling unit,and achieves ad transform through weighting transducer,then adds keybord,displ

4、ay circuit and powerful softerwear. it is not only accurate,swift,and convenient, but also makes an important effect to peoples life by its automatic weightment and digital display, so it becomes more and more popular. the design of this system gives its eleboration from 3 parts: hardwear circuit de

5、sign,softwear programme debugging and entity weld debugging. hardwear circuit reaches data processing by the controling unit which based on at89s52,and gathers data by weighting transducer,then makes ad transform by hx711 to the data gathered, and the transformed data then transferred to at89s52 for

6、 display prosessing, at last lcd1602 would show it out steadily without twinkling key words: at89s52 mcu,electrnoic scale,load sensor,hx711. 目錄目錄 摘要摘要.i abstract.ii 目錄目錄.iii 第第 1 章章 緒論緒論.1 1.1 課題背景與研究意義.1 1.2 系統(tǒng)設計要求.2 1.3 系統(tǒng)設計方案.3 1.4 電子秤的主要組成.4 1.4.1 電子秤的基本結構.4 1.4.2 電子秤的工作原理.5 1.4.3 電子秤的計量性能.6 第第

7、2 章章 系統(tǒng)硬件設計系統(tǒng)硬件設計.7 2.1流系統(tǒng)元器件選型及參數介紹.7 2.1.1 系統(tǒng)單片機選型.7 2.1.2 系統(tǒng)傳感器選型.8 2.1.3 系統(tǒng) ad 轉換芯片選擇.10 2.1.4 系統(tǒng)顯示器選擇.12 2.1.5 系統(tǒng)時鐘芯片選擇.13 2.2系統(tǒng)硬件電路設計.14 2.2.1 系統(tǒng)電源電路設計.14 2.2.2 系統(tǒng)單片機主控電路設計.15 2.2.3 系統(tǒng)顯示部分電路設計.16 2.2.4 系統(tǒng)超重報警指示電路設計.17 2.2.5 系統(tǒng)按鍵輸入電路設計.18 2.3 系統(tǒng)硬件電路的繪制與 pcb 線路板制作.20 2.3.1protell 99 se 軟件介紹 .20

8、2.3.2 系統(tǒng)原理圖繪制與 pcb 印刷線路板制作.20 第第 3 章章 系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)軟件設計.23 3.1 系統(tǒng)軟件編程環(huán)境介紹.23 3.2 系統(tǒng)主程序流程圖.23 3.3 系統(tǒng)顯示部分流程圖.24 3.4 系統(tǒng)按鍵調整部分流程圖.25 第四章第四章系統(tǒng)的制作、安裝與調試系統(tǒng)的制作、安裝與調試.26 4.1 電路的繪制與 pcb 板的制作.26 4.2 系統(tǒng)的調試.27 第五章第五章 總結與體會總結與體會.28 5.1 總結.28 5.2 體會.29 參考文獻參考文獻.30 致謝致謝.31 第第 1 章章 緒論緒論 1.1 課題背景與研究意義課題背景與研究意義 電子秤作為一種計量手段

9、,廣泛應用于工農業(yè)、科研、交通、內外貿易等 各個領域,與人民的生活緊密相連。電子秤是電子衡器中的一種,衡器是國家法定 計量器具,是國計民生、國防建設、科學研究、內外貿易不可缺少的計量設備,衡 器產品技術水平的高低,將直接影響各行各業(yè)的現代化水平和社會經濟效益的提高。 稱重裝置不僅是提供重量數據的單體儀表,而且作為工業(yè)控制系統(tǒng)和商業(yè)管理系統(tǒng) 的一個組成部分,推進了工業(yè)生產的自動化和管理的現代化,它起到了縮短作業(yè)時 間、改善操作條件、降低能源和材料的消耗、提高產品質量以及加強企業(yè)管理、改 善經營管理等多方面的作用。稱重裝置的應用已遍及到國民經濟各領域,取得了顯 著的經濟效益。 電子秤是稱重技術中的

10、一種新型儀表,廣泛應用于各種場合。電子秤與機械秤 比較有體積小、重量輕、結構簡單、價格低、實用價值強、維護方便等特點,可在 各種環(huán)境工作,重量信號可遠傳,易于實現重量顯示數字化,易于與計算機聯網, 實現生產過程自動化,提高勞動生產率。從世界水平看,衡器技術已經經歷了四個 階段,從傳統(tǒng)的全部由機械元器件組成的機械稱到用電子線路代替部分機械元器件 的機電結合秤,再從集成電路式到目前的單片機系統(tǒng)設計的電子計價秤。我國電子 衡器從最初的機電結合型發(fā)展到現在的全電子型和數字智能型。現今電子衡器制造 技術及應用得到了新發(fā)展:電子稱重技術從靜態(tài)稱重向動態(tài)稱重發(fā)展;計量方法從 模擬測量向數字測量發(fā)展;測量特點

11、從單參數測量向多參數測量發(fā)展。常規(guī)的測試 儀器儀表和控制裝置被更先進的智能儀器所取代,使得傳統(tǒng)的電子測量儀器在遠離、 功能、精度及自動化水平定方面發(fā)生了巨大變化,并相應的出現了各種各樣的智能 儀器控制系統(tǒng),使得科學實驗和應用工程的自動化程度得以顯著提高。 電子稱重的實現首先是通過壓力傳感器采集到被測物體的重量并將其轉換成電 壓信號。輸出電壓信號通常很小,需要通過前端信號處理電路進行準確的線性放大。 放大后的模擬電壓信號經 a/d 轉換電路轉換成數字量被送入到主控電路的單片機中, 再經過單片機控制譯碼顯示器,從而顯示出被測物體的重量。按照設計的基本要求, 系統(tǒng)可分為三大模塊,數據采集模塊、控制器

12、模塊、人機交互液晶顯示界面模塊。 其中數據采集模塊由壓力傳感器、信號的前級處理和 a/d 轉換部分組成。轉換后的 數字信號送給控制器處理,由控制器完成對該數字量的處理,驅動顯示模塊完成人 機間的信息交換。此部分對軟件的設計要求比較高,系統(tǒng)的大部分功能都需要軟件 來控制。在擴展功能上,本設計增加了一個過載報警提示功能和電子日歷功能使本 電子稱的設計更人性化智能化。 1.2 系統(tǒng)設計要求系統(tǒng)設計要求 一、基本要求 設計并制作一款基于單片機的電子秤重系統(tǒng)。 二、具體要求 本課題研究的內容是以單片機 stc89c52rc 為控制核心,實現電子秤的基本策略 及價格計算功能。本課題在電子稱的基本功能基礎上

13、擴展了電子日歷及時鐘功能。 該系統(tǒng)可以分為單片機最小系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)、人機交互界面系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、 時鐘及語音報數六大部分組成。單片機最小系統(tǒng)部分主要包括 stc89c52rc 和經典復 位電路;數據采集部分由稱重傳感器、信號放大和 a/d 轉換部分組成,信號放大和 a/d 轉換部分主要由專用型高精度 24 位 ad 轉換芯片 hx711 實現;人機交互界面為鍵 盤輸入和點陣式液晶顯示,主要使用 4*4 矩陣鍵盤和 1602 液晶顯示器,可以方便的 輸入數據和直觀的顯示數據;時鐘模塊主要由時鐘芯片 ds1302 和時鐘電路組成;語 音報數模塊可語音報讀電子秤系統(tǒng)的重量、單價、金額等語音內容,

14、主要由 sc1010b 電子稱專用語音芯片實現。 本課題的主要設計任務如下所述: 1)系統(tǒng)可實現電子稱基本的稱重功能(稱重范圍為 05kg,重量誤差不大于 0.005kg) ; 2)系統(tǒng)應具備輸入單價,計算總價及語音報價的功能; 3)系統(tǒng)超出最大測量范圍 5kg 時應有報警指示功能(蜂鳴器報警提示) ; 4)該電子稱設計需完成電子日歷及時鐘顯示功能的擴展。在未稱重狀態(tài)下系統(tǒng) 應具備顯示年月日、星期及時鐘功能。 1.3 系統(tǒng)設計方案系統(tǒng)設計方案 結合所學知識,通過查找資料和論證,可通過以下方案來實現課題要求實現的 指標,各方案介紹如下所述。 方案一 數碼管顯示: 數據采集ad 轉換單片機處理le

15、d 顯示 圖 1-1 數碼管顯示方案 此方案利用數碼管顯示物體重量,簡單可行,可以采用內部帶有模數轉換功能 的單片機。由此設計出的電子秤系統(tǒng),硬件部分簡單,接口電路易于實現,并且在 編程時大大減少程序量,在電路結構上只有簡單的輸出輸入關系。缺點是:硬件部 分簡單,雖然可以實現電子稱基本的稱重功能,但是不能實現外部數據的輸入,無 法根據實際情況靈活地設定各種控制參數。由于數碼管只能實現簡單的數字和英文 字符的顯示,不能顯示漢字以及其他的復雜字符,不能達到顯示購物清單的要求。 又因為采用了具有模數轉換功能的單片機,系統(tǒng)電路過于簡單,系統(tǒng)硬件的擴展必 受到限制,電子秤的功能過于單一,達不到設計的標準

16、。 方案二 在前一種方案的基礎上進行擴展,增加一鍵盤輸入裝置,增加外界對單片 機內部的數據設定,使電子稱實現稱重計價的功能。 結構簡圖如圖 1-2 所示: 數據采集ad 轉換單片機處理led 顯示 按鍵處理 圖 1-2 帶有鍵盤輸入的結構簡圖 此方案設計的電子秤,可以實現稱物計價功能,但是局限于數碼管的功能,在 顯示時只能顯示單價、購物總額以及簡單的貨物代碼等。在顯示重量時,如果數碼 管沒有足夠的位數,那么稱量物體重量的精度必受到限制,所以此方案需要較多的 數碼管接入電路中。這樣在處理輸入輸出接口時需要另行擴展足夠多的 i/o 接口供 數碼管使用,比較麻煩。 方案三 前端信號處理時,選用放大、

17、信號轉換等措施來增加信號采集強度但會 增加相應的設計成本;顯示方面采用具有字符圖文顯示功能的 lcd 顯示器。這種方 案不僅加強了人機交換的能力,而且滿足設計要求,可以顯示購物清單、所稱量的 物體信息等相關內容,當需要增加擴展功能時可以通過切換液晶顯示界面的方式來 實現。 結構簡圖如下圖 1-3 所示: 數據采集 ad 轉換單片機處理lcd 顯示 按鍵處理 信號放大 圖 3 帶有鍵盤輸入及液晶顯示的結構簡圖 鑒于上述三種方案的優(yōu)缺點,本系統(tǒng)在設計時充分考慮到系統(tǒng)的實用性及成本 的可行性的前提下,設計完成了最終的電子稱方案,最終的硬件設計方案圖如圖 4 所示,該方案增加了電子日歷功能,從而使本系

18、統(tǒng)的設計功能得到了很好的擴展與 應用。 1.4 電子秤的主要組成電子秤的主要組成 1.4.1 電子秤的基本結構 電子秤是利用物體的重力作用來確定物體質量(重量)的測量儀器,也可 用來確定與質量相關的其它量大小、參數、或特性。不管根據什么原理制成的電了 秤均由以下三部分組成: 1) 承重、傳力復位系統(tǒng) 它是被稱物體與轉換元件之間的機械、傳力復位系統(tǒng),又稱電子秤的秤體,一 般包括接受被稱物體載荷的承載器、秤橋結構、吊掛連接部件和限位減振機構等。 2) 稱重傳感器 即由非電量(質量或重量)轉換成電量的轉換元件,它是把支承力變換成電的 或其它形式的適合于計量求值的信號所用的一種輔助手段。 按照稱重傳感

19、器的結構型式不同,可以分直接位移傳感器(電容式、電感式、 電位計式、振弦式、空腔諧振器式等)和應變傳感器(電阻應變式、盧表面諧振式) 或是利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應的傳感器。 對稱重傳感器的基本要求是:輸出電量與輸入重量保持單值對應,并有良好的 線性關系;有較高的靈敏度;對被稱物體的狀態(tài)的影響要小;能在較差的工作條件 下工作;有較好的頻響特性;穩(wěn)定可靠。 3) 測量顯示和數據輸出的載荷測量裝置 即處理稱重傳感器信號的電子線路(包括放人器、模數轉換、電流源或電壓源、 調節(jié)器、補嘗元件、保護線路等)和指示部件(如顯示、打印、數據傳輸和存貯器 件等) 。這部分習慣上稱載荷測量裝置或二次儀表。在

20、數字式的測量電路中,通常包 括前置放大、濾濾、運算、變換、計數、寄存、控制和驅動顯示等環(huán)節(jié)。 1.4.2 電子秤的工作原理 當被稱物體放置在秤體的秤臺上時,其重量便通過秤體傳遞到稱重傳感器,傳 感器隨之產生力一電效應,將物體的重量轉換成與被稱物體重量成一定函數關系 (一般成正比關系)的電信號(電壓或電流等) 。此信號由放大電路進行放大、經濾 波后再由模數( a/d)器進行轉換,數字信號再送到微處器的 cpu 處理,cpu 不斷掃 描鍵盤和各功能開關,根據鍵盤輸入內容和各種功能開關的狀態(tài)進行必要的判斷、 分析、由儀表的軟件來控制各種運算。運算結果送到內存貯器,需要顯示時,cpu 發(fā) 出指令,從內

21、存貯器中讀出送到顯示器顯示,或送打印機打印。一般地信號的放大、 濾波、a/d 轉換以及信號各種運算處理都在儀表中完成。 1.4.3 電子秤的計量性能 電子秤的計量性能涉及的主要技術指標有:量程、分度值、分度數、準確度等 級等。 (1) 量程:電子衡器的最大稱量 max,即電子秤在正常工作情況下,所能稱量的 最大值。 (2) 分度值:電子秤的測量范圍被分成若干等份,每份值即為分度值。用 e 或 d 來表示。 (3) 分度數:衡器的測量范圍被分成若干等份,總份數即為分度數用 n 表示。 電子衡器的最大稱量 max 可以用總分度數 n 與分度值 d 的乘積來表示,即 max=nd (4) 準確度等級

22、 國際法制計量組織把電子秤按不同的分度數分成 t、ii、iii、四類等級,分 別對應不同準確度的電子秤和分度數 n 的范圍,如表1-1所示: 表1-1 不同準確度的電子秤和分度數 標志及等級電子秤分類分度數范圍 特種準確度基準衡器 n 100000 高準確度精密衡器 10000 n100000 中準確度商業(yè)衡器 1000 n10000 普通準確度粗衡器 100vcc1+0.2v 時,由 vcc2 向 ds1302 供 電,當 vcc2 vcc1 時,由 vcc1 向 ds1302 供電。 sclk:串行時鐘,輸入; i/o:三線接口時的雙向數據線; ce:輸入信號,在讀、寫數據期間,必須為高。

23、該引腳有兩個功能:第一,ce 開始控制字訪問移位寄存器的控制邏輯;其次,ce 提供結束單字節(jié)或多字節(jié)數據傳 輸的方法。 ds1302 有關日歷、時間的寄存器共有 12 個,其中有 7 個寄存器(讀時 81h8dh,寫時 80h8ch),存放的數據格式為 bcd 碼形式。 2.2系統(tǒng)系統(tǒng)硬件電路設計硬件電路設計 2.2.1 系統(tǒng)電源電路設計 由于該系統(tǒng)中 51 單片機及 ad 轉換芯片及液晶顯示器所需供電電壓均為 5v 電 壓,所以要保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作,需要設計一個可以穩(wěn)定提供 5v 電壓的供電 系統(tǒng)。本設計采用雙電源接口供電方式,usb 接口供電方便程序調試,也可采用外 置電源作為系統(tǒng)的供

24、電電源,但是需另加三端穩(wěn)壓器件 lm7805 作為系統(tǒng)電源的穩(wěn) 壓器件以保證系統(tǒng)電壓為穩(wěn)定的直流 5v 電壓,同時外置電源的輸出電壓要高于 5v 輸出,系統(tǒng)電源輸入接口要加濾波電容以確保工作電壓穩(wěn)定。電源輸出接口加上 led 電源指示燈,用來判定電源是否正常工作。該系統(tǒng)電源電路設計如圖 2-7 所示。 圖 2-7 電源接口電路 c1,c2 實現對電源濾波,以濾除可能存在的高頻雜波對電源的影響,c4 實現對 電源電壓的平滑穩(wěn)定作用10,當 usb 接口輸出電壓高時 c4 用來儲能,當后續(xù)電路負 載過高 usb 供電不足時電解電容 c4 通過釋放儲存的電能來保證電源電壓不跌落。 led0 用作電源

25、指示,其亮滅代表電源工作與否,r0 用來限流,以保證 led 不被燒壞 13。 2.2.2 系統(tǒng)單片機主控電路設計 系統(tǒng)主控電路由 at89s52 單片機及晶振電路和復位電路組成,該電路作為整 個系統(tǒng)功能實現的核心單元,其連接方式如圖2-8 所示。 圖 2-8 單片機控制模塊電路 晶振全稱為晶體振蕩 器,其作用在于產生原始的時鐘頻率,這個頻 率經過 頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率。晶振一般叫做晶體 諧振器,是一種機電器件,是用電損耗很小的石英晶體經精密切割磨削并鍍上電極 焊上引線做成。這種晶體有一個很重要的特性,如果給它通電,它就會產生機械振 蕩,反之,如果給它機械力,

26、它又會產生電,這種特性叫機電效應。他們有一個很 重要的特點,其振蕩頻率與他們的形狀,材料,切割方向等密切相關。由于石英晶 體化學性能非常穩(wěn)定,熱膨脹系數非常小,其振蕩頻率也非常穩(wěn)定,由于控制幾何 尺寸可以做到很精密,因此,其諧振頻率也很準確。根據石英晶體的機電效應,我 們可以把它等效為一個電磁振蕩回路,即諧振回路。他們的機電效應是機-電-機-電. 的不斷轉換,由電感和電容組成的諧振回路是電場-磁場的不斷轉換。在電路中的應 用實際上是把它當作一個高 q 值的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小,即 q 值非常高,做振蕩器用時,可以產生非常穩(wěn)定的振蕩,作濾波器用,可以獲得非常 穩(wěn)定和陡削的帶通或

27、帶阻曲線10。 復位電路采用按鍵復位加上電復位來實現,s1 為復位按鍵,復位按鍵按下后, 復位端通過 1k 的小電阻與電源接通,迅速放電,使 rst 引腳為高電平,復位按鍵彈起 后,電源通過 10k 的電阻對 10f 的電容 c1 重新充電,rst 引腳端出現復位正脈沖。 at89s52 內部有一個高增益反相放大器,用于構成振蕩器,但要形成時鐘脈沖,外部還 需附加電路,本設計采用內部時鐘方式,利用芯片內部的振蕩器,然后在引腳 xtal1 和 xtal2 兩端跨接晶體振蕩器,就構成了穩(wěn)定的自激振蕩器,發(fā)出的脈沖直接送入內部時 鐘電路,c2 和 c3 的值通常選擇為 30pf 左右,晶振 y1 選

28、擇 12mhz.為了減小寄生電容, 更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作,振蕩器電容應盡可能安裝得與單片機引腳 xtal1 和 xtal2 靠近7。 單片機的 31 腳(ea)接+5v 電源,表示允許使用片內 rom。 2.2.3 系統(tǒng)顯示部分電路設計 顯示部分采用 lcd1602 液晶顯示模塊,液晶板上排列著若干 57 或 510 點陣 的字符顯示位,每個顯示位可顯示 1 個字符,從規(guī)格上分為每行 8、16、20、24、32、40 位,有一行、兩行及四行三類。其與單片機的連接電路如圖 2-9 所示 圖 2-9 液晶顯示接口電路 1 腳和 2 腳為液晶 1602 地和電源引腳,3 腳為背光調節(jié)引腳

29、,通過 10k 電位器 接地,背光可通過電位器來調節(jié)亮度;4 腳、5 腳、6 腳為液晶片選控制引腳,分別 連接到單片機的 p2.0、p2.1、p2,2 端口,714 腳為數據接口,與單片機的 p0 口相 連實現數據的傳輸,15、16、腳為液晶的背光控制腳,分別接到電源和地9。 2.2.4 系統(tǒng)超重報警指示電路設計 超重報警指示電路用來在稱重測量超出最高值時報警提示,以免重量太高的情 況下損壞傳感器。報警指示電路由 pnp 三極管 9012 驅動蜂鳴器來實現,單片機 io 口控制三極管的基極,當單片機的 io 口輸出為低電平時,三極管導通,蜂鳴器的正 極與電源接通,蜂鳴器通電發(fā)出報警聲,當單片機

30、 io 口輸出高電平時,三極管截止, 蜂鳴器停止報警。報警指示電路如圖 2-10 所示。 圖 2-10 報警指示電路 2.2.5 系統(tǒng)按鍵輸入電路設計 按鍵輸入電路用來在電子稱測量過程中輸入單價值,按鍵輸入電路采用 4*4 矩 陣鍵盤實現,矩陣鍵盤電路如圖 2-11 所示。 圖 2-11 按鍵輸入電路 電子稱按鍵功能分配如表 2-2 所示: 表 2-2 系統(tǒng)按鍵配置表 789去皮 456清零 123累計 0計算 此電子秤是開機檢測托盤重量,并將托盤重量清零(即電子秤每次開機后檢測 托盤重量,并程序中自動將托盤重量保存在一個變量中,稱量過程中每次都將獲得 的重量減去托盤重量,而得到所要稱量物體的

31、真正的重量)。 計算功能:在正確輸入了單價之后,按下計算按鍵,將會計算出金額,并在液 晶顯示器上顯示出重量、單價、總價。 電子日歷時鐘鍵盤面板: 對應矩陣鍵盤按鍵 通過設置按鍵可以切換日期、星期、時間的設置,通過加減鍵來進行各個狀態(tài)的調 節(jié)。 2.3 系統(tǒng)硬件電路的繪制與系統(tǒng)硬件電路的繪制與 pcb 線路板制作線路板制作 2.3.1protell 99 se 軟件介紹 本文在硬件電路的設計過程中,原理圖和 pcb 的繪制采用 protel99se 軟件, protel99se 是應用于 windows9x/2000/nt 操作系統(tǒng)下的 eda 設計軟件,該軟件以其 簡單易操作的優(yōu)勢一直以來備受

32、電子工程師的喜愛,因而也成了很多高校電子相關 專業(yè) eda 工具的必選課程。 2.3.2 系統(tǒng)原理圖繪制與 pcb 印刷線路板制作 采用 protel99se 軟件繪制原理圖和 pcb 的主要步驟如下所述: 1. 建立系統(tǒng)所需原件庫; 2. 加載所建原件庫到工程項目中; 3. 在原理圖頁面中放置所需元器件并按照電氣性能連接各元件; 4. 建立原件封裝庫并加載到工程文件中; 5. 繪制好電路后進行 erc 電氣檢測,并生成網絡表; 6. 在工程中建立 pcb 文件,導入生成的網絡表; 設置 s1s2s3 7. 按照網絡飛線提示繪制 pcb,最后完成 drc 檢測13。 按照如上步驟最終完成繪制的

33、電路圖與 pcb 圖分別如圖 2-12、2-13 所示。 圖 2-12 系統(tǒng)電路原理圖 圖 2-13 系統(tǒng) pcb 印刷線路板圖 第第 3 章章 系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)軟件設計 3.1 系統(tǒng)軟件編程環(huán)境介紹系統(tǒng)軟件編程環(huán)境介紹 系統(tǒng)軟件設計采用 c 語言編程,編譯環(huán)境為 keil uv3。 keil c51 是美國keil software 公司出品的51 系列兼容單片機c 語言軟件開 發(fā)系統(tǒng),和匯編相比,c 在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢, 因而易學易用。 keil c51 軟件提供豐富的庫函數和功能強大的集成開發(fā)調試工具,全windows 界面。另外重要的一點,只要看一下編譯后

34、生成的匯編代碼,就能體會到keil c51 生成的目標代碼效率非常之高,多數語句生成的匯編代碼很緊湊,容易理解。在開 發(fā)大型軟件時更能體現高級語言的優(yōu)勢。 keil c51 可以完成編輯、編譯、連接、調試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員 可用ide 本身或其它編輯器編輯c 或匯編源文件,然后分別有c51 及a51 編輯器編 譯連接生成單片機可執(zhí)行的二進制文件(.hex),然后通過單片機的燒寫軟件將hex 文件燒入單片機內。軟件主要三個方面:一是初始化系統(tǒng);二是按鍵檢測;三是數 據采集、數據處理并進行顯示。這三個方面的操作分別在主程序中來進行。程序采 用模塊化的結構,這樣程序結構清楚,易編程和易讀

35、性好,也便于調試和修改。 3.23.2 系統(tǒng)主程序流程圖系統(tǒng)主程序流程圖 系統(tǒng)軟件部分主程序流程圖如圖 3-1 所示 圖 3-1 系統(tǒng)主程序流程圖 3.33.3 系統(tǒng)系統(tǒng)顯示部分流程圖顯示部分流程圖 系統(tǒng)示子程序主要是來判斷是否需要顯示,以及如何去顯示,也是十分重要的程 序之一。設計流程圖如圖 3-2 所示。 圖 3-2 系統(tǒng)顯示部分流程圖 3.43.4 系統(tǒng)系統(tǒng)按鍵調整部分流程圖按鍵調整部分流程圖 鍵盤電路設計成 4x4 矩陣式,在程序中可以先判斷按鍵編碼,然后根據編碼將 鍵盤代表的數值送到相應的存儲單元,再進行功能選擇或數據處理。設計流程圖如 圖 3-3 所示。 圖 3-3 按鍵調整程序流

36、程圖 第四章第四章系統(tǒng)的制作、安裝與調試系統(tǒng)的制作、安裝與調試 4.1 電路的繪制與電路的繪制與 pcb 板的制作板的制作 把系統(tǒng)的電路原理圖設計好以后。下一步工作就是進行實物制作了,而實物制 作的第一步就是對電路進行排版布線;雖然 protel99 se 軟件有自動布局布線的功 能,但是,我還是選擇了手動布線。雖然可能布的不是很漂亮,但是很多問題是只 有親自動手了,才會發(fā)現。pcb 板制作遇到以下幾個方面。 1. 電路原理圖的布局 在器件布局的過程中應注意以下幾點:(1)一個模塊及其附屬的一些分離元器 件應盡量放到一起;(2)不同的電路模塊盡量劃分清晰,使得在調試過程中多電路 的檢查能夠一目

37、了然;(3)較容易發(fā)熱的元器件盡量放到電路的邊緣,有利于散熱。 2. 布線 pcb 布線的好壞對系統(tǒng)性能有直接的影響,在高頻電路表現的尤為突出,所以, 在進行電路布線時還需注意以下幾點:(1)模擬地和數字地應分開接地,避免數字 信號和模擬信號會相互干擾;(2)每一根走線,能短則短,不要為了盲目追求少跳 線而繞遠路,因為線越短電阻越小,干擾也會越?。唬?)電源線和地線盡量從電路 板的邊緣走線,且電源線盡量畫的比一般線寬略粗一些;(4)走線在改變方向時應 該走 45角或曲線,避免直角的拐角。 3. 打印與轉印 打印時要注意油紙不能折疊,打印的設置必須準確,只留下底層的走線和焊盤。 而在轉印時首先覆

38、銅板要刷洗干凈,以免在轉印時油墨不能完全的轉?。黄浯?,轉 印機必須預熱到機器發(fā)出提示音,這表明,轉印機已經準備好轉印了;第三,轉印 機的轉印速度檔位應放在“正?!睓n位,板子的類型應放在“印刷板” 檔位。第四, 在轉印時,注意油紙上的走線圖必須能夠完整的附在覆銅板上,一塊板子最好轉印 兩次,確保把油墨完全的轉印到覆銅板上。 4. 腐蝕 將油紙上的電路圖轉印到覆銅板后,接著就要把多余的銅腐蝕掉。不過在剛轉 印好的時候,首先應檢查是否轉印完整,若有斷線、走線空心的問題,必須用油墨 筆將斷線補起來,空心的走線填完整。確保轉印工序完成后,就可以將電路板放入 fecl3 溶液里進行腐蝕了,俗稱“爛板” 。

39、如果有條件,可以將腐蝕液加熱,再放入 電路板,這樣能夠有效的提高腐蝕的速度。 5. 打孔 腐蝕好的板子,在洗凈之后就可以打孔了,打孔時尤其要注意孔的大小不能將 焊盤的銅箔完全打掉,否則焊接時,焊盤沒有銅箔就無法進行焊接了。 最后,打孔完成,用砂紙將毛糙磨平,這樣電路圖的繪制與 pcb 板的制作就順 利完成了。 4.2 系統(tǒng)的調試系統(tǒng)的調試 電路板實物做完以后,接下來的工作就是調試。這是理論指導實踐最重要的一 步。調試工作需要耐心與恒心。所以在調試過程中必須保持冷靜的頭腦,較強的電 路分析能力。一個系統(tǒng)的調試需要軟硬件結合調試。 在軟硬件結合調試的過程中所遇到的問題: 1、電子電路的設計中對各種

40、影響因素的考慮不夠完全,比如在對過電壓情況的 處理中未作防范措施。 2、系統(tǒng)設計不夠優(yōu)化,有待改善。比如系統(tǒng)的超量程信號直接由單片機送入報 警電路,沒有設計保護電路再入單片機處理后送入報警電路。 3、沒有擴展更多電路,如溫度顯示功能,通訊接口電路與上位機(pc 機)進行 通訊,上位機顯示功能從而將大量的商品數據存于上位機,然后通過串口或并口通 訊與電子稱相連,達到遠距離控制的目的。 4、對各種實用芯片價格了解不夠,選擇上任有欠缺,如所選的稱重傳感器價格 較貴。這些都為我今后的學習和工作留下了積極的影響。 第五章第五章 總結與體會總結與體會 5.1 總結總結 本文采用 at89s52 單片機計的

41、電子計重秤, 無論是計量精度, 還是穩(wěn)定性都滿 足國家對 a 級電子秤的要求, 它具有較好的標定校準方法, 性能穩(wěn)定, 操作簡單, 價格低廉。該電子秤集傳感器技術、微計算機技術、數字顯示技術于一體、其反應 靈敏、準確度高、顯示直觀,便于使用。通過硬件的少量擴展和軟件的修改, 能設 計出性能優(yōu)越的計價秤、電子臺秤等, 滿足各行各業(yè)對現代電子衡器的需求。另外 稍加擴展,該電子秤還可與其它生產質量管理系統(tǒng)項連接,具有推廣應用價值。 下面就電子秤軟件組成部分展望一下它的發(fā)展: 在整個畢業(yè)設計過程中,我對大學四年所學的知識有了一個系統(tǒng)的認識和理解, 尤其是對本課題所用到的單片機及其相關知識有了進一步的掌

42、握,對利用單片機進 行控制系統(tǒng)的設計與開發(fā)又及對系統(tǒng)的分析和問題的解決有了切身的認識和體會, 正所謂學以致用,在此實踐過程中增長了知識、豐富了經驗,提高了解決問題的能 力。系統(tǒng)的分析與設計過程是對學習的總結過程,更是進一步學習和探索的過程。 控制系統(tǒng)的開發(fā)設計是一項復雜的系統(tǒng)工程,必須嚴格按照系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、 系統(tǒng)實施、系統(tǒng)運行與調試的過程來進行。系統(tǒng)的分析和設計是項很辛苦的工作, 同時也是一個充滿樂趣的過程,在設計過程中,要邊學習,邊實踐,遇到新問題就 不斷探索和努力即可使問題得到解決。 理論和實際必須緊密結合,在設計中要針對不同的系統(tǒng)根據理論給與不同的方 案,綜合考慮各方面的因素和需要

43、,選擇出最佳的方案與結論。 本課題軟件和硬件相結合,有相當大的難度,同時也有很大的實用性。在做畢 業(yè)設計的過程中,我的理論和實踐水平都有了較大的提高。在本課題的設計中,我 熟練掌握了單片機硬件設計和接口技術,同時對稱重傳感器的原理及應用有了一定 的了解,掌握了各種控制電路及其相關元器件的使用。通過這次畢業(yè)設計,我不僅 學會如何將所學專業(yè)知識運用到實際生活中,還學會如何克服未知的困難,解決難 題的方法。 5.2 體會體會 畢業(yè)設計終于結束了,這意味著我的大學生涯中最后一項任務也完成了,在此畢 業(yè)設計過程中,鞏固了我在大學 4 年內學過的知識,尤其是單片機和 c 語言編程方 面的知識,同時通過這次

44、畢設提高了單片機編程的能力,尤其是獲得的軟件調試經 驗,同時了解到了其它相關領域的知識,對今后的工作學習有著極大的幫助。 由于時間太倉促,經驗不足,理論方面也相應的存在不足,加上條件有限,仍存 在著一些設計方面的問題,個人技能也有待提高。理論知識還要鞏固加強。但是寶 貴的實踐經驗還是對自己的提高有著極大的幫助。 參考文獻參考文獻 1 薛均義,張彥斌.mcs-516 系列單片微型計算機及應用m.西安交通大學 出版社,1999 2 中國機械工業(yè)教育協會 組編.單片機原理與應用.機械工業(yè)出版社.2001 3 黃繼昌傳感器工作原理及應用實例a,人民郵電出版社,1998 4 郭永貞, 數字電子技術m 西

45、安電子科技大學出版社 2000 5 楊金巖等.8051 單片機數據傳輸接口擴展技術與應用實例m人民郵電出 版社,2005 6 張齊,杜群貴.單片機應用系統(tǒng)設計技術m.電子工業(yè)出版社,2007 7 李廣弟 單片機基礎m,北京航空航天大學出版社,2001 8 于京51 系列單片機 c 程序設計與應用方案m 中國電力出版社 2002. 9 張齊,杜群貴 單片機應用系統(tǒng)設計技術m.電子工業(yè)出版社,2004 10 張洪潤 電子線路與電子技術m.清華大學出版社,2005 11 童詩白,華成英.模擬電子技術基礎m. 高等教育出版社,2006 12胡海學.單片機原理及應用系統(tǒng)設計m.電子工業(yè)出版社,2005.

46、 13 及力,protel99se 原理圖與 pcb 設計教程m電子工業(yè)出版社,2004. 14 戴佳, 51 單片機 c 語言設計實例精講m 電子工業(yè)出版社 2006 15 integrated circuits data handbook 80c51-based 8-bit microcontrollers philips,1992 16 adel s.sedra,kenneth c.smith:microelectronics circuits,3rd edition,holt rinehart and winston,inc.,1991 致謝致謝 四年的本科學習生涯即將結束,在本人做畢

47、業(yè)設計中,得到了我的導師的悉心指 導和無私幫助。他嚴謹的治學態(tài)度和謙和的為人給我留下了深刻的印象。 本課題在選題及研究過程中得到?老師的悉心指導。?老師多次詢問研究 進程,并為我指點迷津,幫助我開拓研究思路,精心點撥、熱忱鼓勵。?老師一絲 不茍的作風,嚴謹求實的態(tài)度,踏踏實實的精神,不儀授我以文,而且教我做人, 雖歷時三載,卻給以終生受益無窮之道。 通過這次畢業(yè)設計,使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全 面系統(tǒng)的鍛煉。使我在傳感器的基本原理、傳感器的實際應用,以及在常用傳感器 設計思路技巧的掌握方面都能向前邁了一人步,為日后成為合格的應用型人才打下 良好的基礎。我在?老師的精心指

48、導和嚴格要求下,獲得了豐富的理論知識,極大 地提高了實踐能力,并對當前電了領域的研究狀況和發(fā)展方向有了一定的了解,這 對我今后進一步學習傳感器方面的知識有極人的幫助。在此,我衷心感謝?老 師的指導和支持。在未來的工作和學習中,我將以更好的成績來回報老師。 在此,我還要感謝在一起愉快的度過人學生生活的機電工程系全體老師和同學 門,正是由于你們的幫助和支持,我才能克服一個一個的困難和疑惑,直至本文的 順利完成。 在論文即將完成之際,我的心情無法平靜,從開始進入課題到論文的順利完成, 有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助,在這里請接受我誠摯的謝意! 最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母,謝

49、謝你們! employment tribunals sort out disagreements between employers and employees. you may need to make a claim to an employment tribunal if: you dont agree with the disciplinary action your employer has taken against you your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly

50、. for more information about dismissal and unfair dismissal, see dismissal. you can make a claim to an employment tribunal, even if you havent appealed against the disciplinary action your employer has taken against you. however, if you win your case, the tribunal may reduce any compensation awarded

51、 to you as a result of your failure to appeal. remember that in most cases you must make an application to an employment tribunal within three months of the date when the event you are complaining about happened. if your application is received after this time limit, the tribunal will not usually ac

52、cept i. if you are worried about how the time limits apply to you, take advice from one of the organisations listed under further help. employment tribunals are less formal than some other courts, but it is still a legal process and you will need to give evidence under an oath or affirmation. most p

53、eople find making a claim to an employment tribunal challenging. if you are thinking about making a claim to an employment tribunal, you should get help straight away from one of the organisations listed under further help. if you are being represented by a solicitor at the tribunal, they may ask yo

54、u to sign an agreement where you pay their fee out of your compensation if you win the case. this is known as a damages-based agreement. in england and wales, your solicitor cant charge you more than 35% of your compensation if you win the case. if you are thinking about signing up for a damages-bas

55、ed agreement, you should make sure youre clear about the terms of the agreement. it might be best to get advice from an experienced adviser, for example, at a citizens advice bureau. to find your nearest cab, including those that give advice by e- mail, click on nearest cab. for more information abo

56、ut making a claim to an employment tribunal, see employment tribunals. the (lack of) air up there watch mcayman islands-based webb, the head of fifas anti-racism taskforce, is in london for the football associations 150th anniversary celebrations and will attend citys premier league match at chelsea

57、 on sunday. i am going to be at the match tomorrow and i have asked to meet yaya toure, he told bbc sport. for me its about how he felt and i would like to speak to him first to find out what his experience was. uefa has opened disciplinary proceedings against cska for the racist behaviour of their

58、fans during citys 2-1 win. michel platini, president of european footballs governing body, has also ordered an immediate investigation into the referees actions. cska said they were surprised and disappointed by toures complaint. in a statement the russian side added: we found no racist insults from

59、 fans of cska. age has reached the end of the beginning of a word. may be guilty in his seems to passing a lot of different life became the appearance of the same day; may be back in the past, to oneself the paranoid weird belief disillusionment, these days, my mind has been very messy, in my mind c

60、onstantly. always feel oneself should go to do something, or write something. twenty years of life trajectory deeply shallow, suddenly feel something, do it. 一字開頭的年齡已經到了尾聲?;蛟S是愧疚于自己似乎把轉瞬即逝的很多個不同的日子過成 了同一天的樣子;或許是追溯過去,對自己那些近乎偏執(zhí)的怪異信念的醒悟,這些天以來,思緒 一直很凌亂,在腦海中不斷糾纏。總覺得自己自己似乎應該去做點什么,或者寫點什么。二十年 的人生軌跡深深淺淺,突然就感覺

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