數(shù)字電子秤設計畢業(yè)論文

1、數(shù)字電子秤設計摘 要本文主要介紹了數(shù)字電子秤的硬件電路結構及其中的原理，所設計的電子秤具有基本稱重、鍵盤輸入、計算價格、顯示、超重報警功能。電子秤的測量范圍為 0-10Kg，測量精度達到 1g，有高精度，低成本的特征。首先用傳感器把重量轉(zhuǎn)換成電壓信號，再將電壓信號放大輸入 A/D 轉(zhuǎn)換，利用 A/D 轉(zhuǎn)換工具將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，得到的數(shù)字信號傳送至單片機，通過程序?qū)π盘栠M行處理，實現(xiàn)稱重功能，然后將重量與鍵盤輸入單價相乘計算出總價，并將重量和價格用 LED 顯示出來。關鍵詞 電子秤；稱重傳感器；單片機目目 錄錄中文摘要 .I英文摘要 .II前 言 .11. 緒論 .21.1研究本文的意義

2、.21.2 數(shù)字電子秤的工作原理 .21.3 數(shù)字電子秤性能及技術要求 .32. 硬件設計 .32.1 傳感器模塊 .32.2 A/D 轉(zhuǎn)換模塊.42.2.1 AD7705 的結構.42.2.3 AD7705 各引腳功能 .52.3 單片機模塊 .62.4 鍵盤顯示模塊 .72.4.1 鍵盤鍵的功能 .72.4.2 鍵盤和顯示電路 .82.5 過量程報警模塊 .93. 數(shù)字電子秤軟件設計 .103.1 系統(tǒng)軟件設計 .103.2 鍵盤軟件設計 .103.2.1 鍵盤掃描 .113.2.2 數(shù)字顯示 .113.3 A/D 轉(zhuǎn)換程序.123.4 數(shù)據(jù)處理程序 .133.4.1 重量轉(zhuǎn)化 .133.

3、4.2 價格計算 .134. 結論.14參考文獻 .15附錄一： .16附錄二： .19致 謝 .201前 言電子稱重技術是現(xiàn)代稱重計量和控制系統(tǒng)工程的重要基礎之一，電子衡器經(jīng)過40年的不斷改進和完善，從60年代的機電結合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字化智能型。由于它具有稱量準確、快速，讀取方便，環(huán)境適應性強，便于與電子計算機結合而實現(xiàn)稱重計量與過程控制自動化等特點，在工商貿(mào)易、能源交通、輕工食品、醫(yī)藥衛(wèi)生、航空航天等部門得到了廣泛的應用。本課題本著電子秤向高精度、高可靠方向研究,講述了用單片機控制A/D轉(zhuǎn)換、鍵盤輸入和數(shù)據(jù)顯示，對如何實現(xiàn)鍵盤中斷、A/D采樣進行研究。設計特別適用于測量精度要求

4、較高的場合, 具有較高的實用價值和推廣價值。本文中第一章講述了電子秤的發(fā)展情況及其工作原理，第二章講述了電子秤的硬件電路組成部分,第三章介紹了電子秤各部分功能實現(xiàn)的軟件設計。21. 緒論1.1 研究本文的意義物料計量是工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易流通中的重要環(huán)節(jié)。稱重裝置或衡器是不可缺少的計量工具。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和商品流通的擴大，衡器的需求也日益增多，過去沿用的機械杠桿秤己不能適應生產(chǎn)自動化和管理現(xiàn)代化的要求。自六十年代以來，由于傳感器技術和電子技術的迅速發(fā)展，電子稱重技術日趨成熟，并逐步取代機械秤。尤其是七十年代初期，微處理機的出現(xiàn)使電子稱重技術得到了進一步的發(fā)展?？焖?、準確、操作方便、消除人為誤差

5、、功能多樣化等方面已成為現(xiàn)代稱重技術的主要特點。稱重裝置不僅是提供重量數(shù)據(jù)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(chǎn)的自動化和管理的現(xiàn)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(chǎn)品質(zhì)量以及加強企業(yè)管理、改善經(jīng)營管理等多方面的作用。稱重裝置的應用已遍及到國民經(jīng)濟各領域，取得了顯著的經(jīng)濟效益。同時對稱重儀表的要求也越來越高，要求儀表有更高抗干擾能力、更高的精度?；陔娮映拥默F(xiàn)狀，本文擬研究一種用單片機控制的高精度數(shù)字電子秤設計方案。這種高精度數(shù)字電子秤計量準確、攜帶方便，集質(zhì)量稱量功能與價格計算功能于一體，能夠滿足商業(yè)貿(mào)易和居民家庭的使用

6、需求。1.2 數(shù)字電子秤的工作原理電子秤以單片機為主要部件，當商品放到秤盤上時，秤盤下的重量電阻應變式傳感器產(chǎn)生一電信號，信號的強弱隨商品重量的大小而變，該電信號經(jīng)放大電路放大后，送入 A/D 轉(zhuǎn)換芯片進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量與物重成正比，再進入 89C52 單片機經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，89C52 單片機產(chǎn)生一組滿足顯示要求的數(shù)據(jù)，送至顯示電路顯示出實際重量。另一方面，商品單價通過鍵盤掃描電路送入 89C52 單片機，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，送至顯示電路顯示,物重與單價經(jīng)過運算產(chǎn)生總價，也在顯示電路上同時顯示出來。稱重傳感器前置放大器模數(shù)轉(zhuǎn)換器 單片機接 口鍵 盤 盤顯示器圖 1-2 基本工作原理框圖31.

7、3 數(shù)字電子秤性能及技術要求 （1） 電子秤必須具有清零、去皮重、凈毛轉(zhuǎn)換、最大稱量設定、自動累計、過量程報警等功能；（2） 最大秤重 10Kg，精度為 2g；（3） 采用 4 位半共陰紅色 LED 顯示，價格、金額精確到小數(shù)點后 2 位數(shù)，質(zhì)量精確到小數(shù)點后三位；2. 硬件設計2.1 傳感器模塊要達到設計的性能要求，傳感器的精度起著決定性作用,本設計選用應用于稱重系統(tǒng)90以上的高精度電阻應變式傳感器。電阻應變傳感器是將被測量的力通過它所產(chǎn)生的金屬彈性變形轉(zhuǎn)換成電阻變化的敏感元件。題目要求稱重范圍 10Kg ，重量誤差不大于+0.005Kg ，考慮到秤臺自重、振動和沖擊分量，還要避免超重損壞傳

8、感器，所以傳感器量程必須大于額定稱重即10KG。我們選擇的是 L-PSIII 型傳感器，量程 20Kg ，精度為0.01%，滿量程時誤差 0.002Kg ,可以滿足本系統(tǒng)的精度要求。 本設計的測量電路采用最常見的橋式測量電路（見圖2-1），用到的是電阻應變傳感器半橋式測量電路。它的兩只應變片和兩只電阻貼在彈性梁上，測量電阻隨重力變化導致彈性梁應變而產(chǎn)生的變化。電阻的變化使橋式測量電路的輸出電壓發(fā)生變化。即輸出電壓的變化反映出重力的變化。電橋的輸出電壓可由下式表示2241234241234RRRRRRUoutUinRRRRRRUinUout+_+_R1- R1R2+ R2R4+ R4R3- R3

9、BRIDGER1 圖 2-1 全橋測量電橋圖42.2 A/D轉(zhuǎn)換模塊2.2.1 AD7705的結構AD7705 是一個完整的 16 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部由多路模擬開關（MUX） 、緩沖器、可編程增益放大器（PGA） 、-調(diào)制器、數(shù)字濾波器、基準電壓輸入、時鐘電路及串行接口組成。其中串行接口包括寄存器組，它由通訊寄存器、設置寄存器、時鐘寄存器、數(shù)據(jù)輸出寄存器、零點校正寄存器和滿程校正寄存器等組成。該芯片包括 2 通道差分輸入。 緩沖器電荷平衡型A/D 轉(zhuǎn)換器數(shù)字濾波器-調(diào)制器PGAMUX時鐘發(fā)生器VccREF IN(-)REF IN(+)AIN1(+)AIN1(-)AIN2(+)AIN2(

10、-)MCLK INMCLK OUTGNDDRDYRESETSCLKCSDINDOUTA=1-128串行接口寄存器組 圖 2-2 AD7705 的內(nèi)部結構圖2.2.2 器件功能AD7705 可編程增益放大器（PGA）可通過指令設定，對不同幅度的輸入信號實現(xiàn)1、2、4、8、16、32、64、128 倍的放大，因此 AD7705 即可接受從傳感器送來的低電平輸入信號，然后產(chǎn)生串行的數(shù)字輸出。利用 - 轉(zhuǎn)換技術實現(xiàn)了 16 位無丟失代碼性能。選定的輸入信號被送到一個基于模擬調(diào)制器的增益可編程專用前端。片內(nèi)數(shù)字濾波器處理調(diào)制器的輸出信號。通過片內(nèi)控制寄存器可調(diào)節(jié)濾波器的截止點和輸出更新速率，從而對數(shù)字波

11、器的第一個陷波進行編程。AD7705 串行接口可配置為三線 SPI 接口。5增益值、信號極性以及更新速率的選擇可用串行輸入口由軟件來配置。該器件還包括自校準和系統(tǒng)校準選項，以消除器件本身或系統(tǒng)的增益和偏移誤差。CMOS 結構確保器件具有極低功耗，掉電模式減少等待時的功耗至 20W（典型值） 。其主要特點如下： (1) 可將輸入信號范圍從 020mV 到 02.5V 和20mV2.5V 的信號進行處理；(2) 2 個全差分輸入通道的 ADC（16 位無丟失代碼、0.003%非線性） ；(3) 可編程增益前端 增益：1128； (4) 有對模擬輸入緩沖的能力； (5) 2.73.3V 或 4.75

12、5.25V 工作電壓； (6) 3V 電壓時，最大功耗為 1mW； (7) 等待電流的最大值為 8A； 2.2.3 AD7705 各引腳功能SCLK:串行接口時鐘輸入端。MCLK IN：芯片工作時輸入端?？梢允蔷д窕蛲獠繒r鐘，其頻率范圍為 500KHz 到 5MHz。MCLK OUT：時鐘信號輸出端。當用晶振作為芯片的工作始終時，晶振必須接在 MCLK IN 和 MCLK OUT: 之間。如果采用外部時鐘，則 MCLK OUT 可用于輸出反相時鐘信號，以作為 其 他芯片的時鐘源。該時鐘輸出可以通過編程來關閉。 :片選端，低電平有效。 CS:片選復位端。當該端為低電平時，AD7705 芯片內(nèi)的接

13、口邏輯、自校準、數(shù)據(jù)濾RESET波器等均為上電狀態(tài)。AIN1(+),AIN1(-)：分別為第 1 個差分模擬輸入通道的正端與負端。AIN2(+),AIN2(-)：分別為第 2 個差分模擬輸入通道的正端與負端。REF IN(+),REF IN(-)：分別為參考輸入通道的正端與負端。DIN：串行數(shù)據(jù)輸入端。向片內(nèi)的輸入移位寄存器寫入的串行數(shù)據(jù)由此輸入。根據(jù)通訊寄存器中的寄存器選擇位，輸入移位寄存器中的數(shù)據(jù)被傳送到設置寄存器、時鐘寄存器或通訊寄存器。DOUT: 串行數(shù)據(jù)輸出端。從片內(nèi)的輸出移位寄存器讀出的串行數(shù)據(jù)由此端輸出。根據(jù)通訊寄存器中的寄存器選擇位，移位寄存器可容納來自通訊寄存器、時鐘寄存器或

14、數(shù)據(jù)寄存器的信息轉(zhuǎn)換結果輸出端。:A/D 轉(zhuǎn)換結束 標志。DRDYAD7705 輸出移位寄存器讀數(shù)時序如圖 2-3 所示6AD7705 向輸入移位寄存器寫入數(shù)據(jù)時序?qū)懭鐖D 2-4 所示AD7705 電路如圖如 2-5 所示圖 2-3 AD7705 輸出移位寄存器讀數(shù)時序圖圖 2-4 AD7705 向輸入移位寄存器寫入數(shù)據(jù)時序圖 圖 2-5 AD7705 模塊2.3 單片機模塊該智能電子秤采用 ATM 公司的 AT89C52 作為 CPU，它是一種低功耗高性能的八位CMOS 微控制器，與 MCS-51 微控制器件兼容本設計的控制電路。以單片機 89C52 為控制中心，負責接收數(shù)據(jù)和外接設備的信號

15、，再處理數(shù)據(jù)，發(fā)出控制信號，以達到所需的要求。7（1） AT89C52 輸入輸出端口定義如下：P0.3超重報警電路P2 口芯片 8279 與單片機的接口P1.6 8279 的片選端P1 口AD 轉(zhuǎn)化模塊（2） 外部中斷 INT1 用于鍵盤中斷服務程單片機外部中斷 INT1 完成對鍵盤顯示接口功能芯片 8279 的按鍵和數(shù)據(jù)狀態(tài)顯示的控制，并可輸入單價，各種命令處理，顯示價格、重量等參數(shù)。（3） 定時中斷 T0 用于 A/D 轉(zhuǎn)換中斷延時 電子秤作為一種稱重儀器，對所稱精確度要求頗高，所以必須通過數(shù)值濾波求的有效采樣值，通過定時來完成這一系列的操作。我們定時 0.5S，即定時為 50ms，分 1

16、0 次來累計結果。（4） 定時中斷 T2 用于鍵盤中斷延時T2 設為定時器狀態(tài)，定時時間為 13ms。在中斷服務中首先掃描鍵盤，判斷有無鍵按下。若有，則執(zhí)行鍵識別程序。然后返回主程序進行其他操作。單片機總電路圖件附錄二72.4 鍵盤顯示模塊2.4.1 鍵盤鍵的功能鍵盤輸入是實現(xiàn)電子秤人機交互部門。根據(jù)儀器要求的功能，設計了由 16 個按鍵（44 矩陣鍵盤）和 1 個板鍵開關組成的鍵盤、開關輸入電路，如圖 2-6 所示.扳鍵開關控制儀器電源的通斷：16 個按鍵分別是 10 個數(shù)字鍵 09、小數(shù)點鍵和 5 個功能鍵：清零、去皮重、轉(zhuǎn)換/校正、累計、保持。圖 2-6 44 矩陣鍵盤(1) 稱重前，

17、若顯示的值不為 00.00， 則按“ 去皮” 鍵清除為 00.00； 若被稱物品需用盛器裝載， 先將盛器放在秤盤板上， 按“ 去皮” 鍵， 屏幕顯示為 00.00， 然后裝入被稱物品進行稱量。 8稱重過程。將被稱物品放在秤盤上， 穩(wěn)定后， 被稱物品重量稱好， 按“ 保持” 鍵儲存； 取下被稱物品， 顯示屏顯示物品凈重量數(shù)值并自動保持（ 一旦進入重量保持狀態(tài)后， 只有按“ 去皮” 鍵才能退回到正常稱重狀態(tài)） 。在顯示單價狀態(tài)下， 應先按“ 轉(zhuǎn)換” 鍵， 再按“ 去皮” 鍵， 才可進入正常稱重狀態(tài)， 不在顯示單價狀態(tài)下， 直接按“ 去皮” 鍵即可。當重量顯示超過最大秤量值 10kg 時，報警器響，

18、表示儀器處于超載狀態(tài)。電子秤不允許超載使用。(2) 單價輸入及清除。稱重結束取下物品（ 已在重量保持狀態(tài)下） ，再直接按數(shù)字鍵輸入單價。單價清除按“ 清除” 鍵。(3) 顯示金額。當單價置入后， 按“ 轉(zhuǎn)換” 鍵， 則顯示本次稱量的金額； 若顯示“ E” 表示超出計價范圍。按“ 去皮” 鍵， 又可進行稱量。 (4) 金額累計。如果需要將幾種金額累加就得使用“ 累計” 鍵。在每次稱完物品顯示金額狀態(tài)下， 按“ 累計” 鍵， 就把該次金額累加到總額中去。若顯示“ E” ， 表示累計總額值超出計價范圍。（5）校正。按“校正”鍵超過 1 分鐘，儀器修正信息處理中擬合函數(shù)的系數(shù)，完成非線性校正。2.4.

19、2 鍵盤和顯示電路本系統(tǒng)中有 16 位 LED 顯示器，44 鍵盤和 8279 的接口電路。圖中鍵盤的行線接8279 的 RL0RL3，8279 選用外部譯碼方式，SL0SL3 經(jīng) 74LS138 譯碼輸出，連接鍵盤的列線，通過讀取行列電平來確定哪個鍵按下。因顯示位數(shù)比較多，所以要用到 4 線-16線譯碼器 74LS154，SL0SL3 又由 74LS154 譯碼輸出，經(jīng) 7407 驅(qū)動后到顯示器 LED 的各個位的公共陰極。輸出線 OUTB0OUTB3、OUTA0OUTA3 作為一個 8 位段選碼數(shù)據(jù)輸出端口，控制 LED 顯示器每一位數(shù)碼管顯示的內(nèi)容，當從一位 LED 數(shù)碼管向下一位切換時

20、，由消隱輸出線 BD 輸出低電平，74LS154 譯碼產(chǎn)生低電平，使 74LS138 輸出全為高電平。此時，在 8 位段數(shù)據(jù)輸出端口輸出下一個 LED 顯示位的顯示內(nèi)容。74LS138 譯碼循環(huán)產(chǎn)生低電平，8 位段數(shù)據(jù)輸出端口也依次把公共陰極為低電平位的顯示位中的內(nèi)容顯示出來，當這一過程很快顯示時，人們就會在幾個 LED 中看到了顯示出來的不同內(nèi)容。在連接 32 鍵以內(nèi)的簡單鍵盤時，CNTL、SHIFT 輸入端可接地。74LS07 芯片是 8279 作為LED 數(shù)碼管顯示器的段選碼輸出端口的同相驅(qū)芯片。9A01A12A23E14E25E36Y77Y69Y510Y411Y312Y213Y114Y

21、015GND8VCC16SN74LS138NU6CLK3RL78RL67RL56RL45DB012DB113DB214DB315DB416DB517DB618DB719IRQ4CS22RD10WR11RESET9CNTL37SHIFT36RL02RL11RL239RL338SL032SL133SL234SL335BD23OUTA324OUTA225OUTA126OUTA027OUTB328OUTB229OUTB130OUTB031A021GND20VCC408279U8L1S0S1S2S3S4S5S6S72K200UF+5V11212SN74LS07DU1AY01Y12Y23Y34Y45Y56

22、Y67Y78Y89Y910Y1011GND12Y1113Y1214Y1315Y1416Y1517OE118OE219D20C21B22A23VCC24DM54LS154JU712345678910111213141516MHDR1X16LED位選1234MHDR1X4鍵盤列線1234MHDR1X4鍵盤行線12345678MHDR1X8LED段選碼LED段選碼圖 2-7 鍵盤顯示電路2.5 過量程報警模塊由于壓力傳感器 L-PSIII 型的最大承受壓力為 20KG，本文的稱重范圍是 10KG，若重物的重量超過了限定值，會影響測量結果。文中采用報警電路如圖 2-8 所示，用于及時告知是否超量程使用

23、，當單片機檢測到超重信號時，從 P0.3 發(fā)出一個 40KHz 的方波進行報警提示。圖 2-8 過量程報警模塊103. 數(shù)字電子秤軟件設計3.1 系統(tǒng)軟件設計軟件主程序包括顯示程序、鍵盤處理程序、A/D 轉(zhuǎn)換程序、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理程序。控制器中 AT89C52 的 P1.5 為 A/D 中斷請求輸入線，INT1 為鍵盤中斷服務程序。A/D 中斷服務程序完成采樣數(shù)據(jù)的存儲；鍵盤中斷服務程序完成掃描，判斷數(shù)字鍵或功能鍵，若為數(shù)字將其數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和顯示緩沖區(qū)。若是功能鍵進入相應功能鍵處理程序。主程序流程圖如圖 3-1 所示 系統(tǒng)初始化A/D 轉(zhuǎn)換模塊數(shù)據(jù)處理顯示鍵盤中斷圖 3-1 主程序流程3.2

24、 鍵盤軟件設計我們知道鍵盤和顯示是人與微機系統(tǒng)打交道的主要設備。在本系統(tǒng)中我們采用 8279可編程鍵盤/顯示管理接口。利用 8279 可實現(xiàn)對鍵盤/顯示器的自動掃描，以減輕 CPU 負擔，并具有顯示穩(wěn)定、程序簡單、不會出現(xiàn)誤動作等特點。程序原理如下：1. 鍵掃描子程序：主要判斷有無鍵按下，利用 8279 的 RL0RL3 和 SL0SL3 端口判斷鍵入數(shù)據(jù)的個數(shù)或沒有輸入字符。當 RL0RL3 四位全為 0 時，便可判斷無鍵按下，2. 當判斷有鍵按下后，就轉(zhuǎn)向取鍵值子程序。首先取出行、列號進行拼裝，得到所需的鍵號。然后與數(shù) OAH 相比較，從而判斷出是功能鍵還是數(shù)字鍵。若是功能鍵就轉(zhuǎn)到功能鍵處

25、理子程序；若是數(shù)字鍵就調(diào)用顯示子程序進行顯示。3. 顯示子程序。首先置顯示緩沖區(qū)首址和計數(shù)長度，然后取顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為段選碼，送到 LED 上顯示。113.2.1 鍵盤掃描 本系統(tǒng)中鍵盤控制采用中斷方式實現(xiàn)，利用外部中斷 1 端口來實現(xiàn)。微處理器平時周而復始掃描鍵盤，當發(fā)現(xiàn)有鍵按下時，首先判斷是命令鍵還是數(shù)字鍵。若是數(shù)字鍵，則把按鍵讀數(shù)存入存儲器，并顯示；若是命令鍵，則根據(jù)按鍵讀數(shù)查閱轉(zhuǎn)移表；以獲得處理子程序的入口，子程序執(zhí)行完后繼續(xù)掃描鍵盤。圖 3-2 為鍵盤掃描流程圖去皮鍵清單價累計鍵小數(shù)點？數(shù)字鍵？返回掃描 P2 口當前重量送入皮單價清零將金額累加 并清單價存入單價整數(shù)部分F 不為 1存入

26、單價小數(shù)部分建標志 F=1YYYY開始YNYN圖 3-2 鍵盤掃描流程圖3.2.2 數(shù)字顯示 單片機確定哪個鍵按下時，通過 SL0SL3 輸出控制信號經(jīng) 74LS154 譯碼器選擇相應的 LED 位，在 8279 芯片 OUT0OUT7 輸出 8 位段數(shù)據(jù)，LED 顯示內(nèi)容。如要換位顯示則單片機檢測 BD 是否輸出低電平，若是 74LS1547 譯碼輸出高電平，74LS138 譯碼循環(huán)產(chǎn)生低電平，8 位段數(shù)據(jù)輸出端口也依次把公共陰極為低電平位的顯示位中的內(nèi)容顯示出來，當這一過程很快顯示時，人們就會在幾個 LED 中看到了顯示出來的不同內(nèi)容。123.3 A/D轉(zhuǎn)換程序在智能電子秤控制系統(tǒng)中，除了

27、控制單元和執(zhí)行單元外，還必須有反饋環(huán)節(jié)。在反饋環(huán)節(jié)中，最重要的就是對數(shù)據(jù)的采集。本文以 AT89C52 單片機為核心，設計一個基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過模擬電壓形式輸入系統(tǒng)，經(jīng) AD 7705 可以采集 2 路模擬量，精度為 16 位，并經(jīng)多次采樣，通過濾波，取得更精確的重量值。啟動 A/D設采樣次數(shù)建立采樣標志讀 A/D 數(shù)字量存入片內(nèi) RAM采樣次數(shù)是否到？采樣 F0 是否建立？結束采樣值濾波取平均值YNNY中斷圖 3-3 AD7705 A/D 流程框圖133.4 數(shù)據(jù)處理程序3.4.1 重量轉(zhuǎn)化本課題中，A/D 轉(zhuǎn)換采用 AD7705 芯片，它是 16 位輸出，重量計算要求精確到克，

28、其輸出值范圍為 0000000000000000B 1111111111111111B 轉(zhuǎn)換為十進制數(shù) 065535，而系統(tǒng)所要求輸出重量范圍 010000g，所以我們進行線性參數(shù)的標度變換，Wx=（Ws/Ns）Nx。Wx 為實際重量值 Ws，滿量程重量 10000g，Ns 為 16 位二進制值，Nx 為 AD 裝換讀取值，其量化單位為 10000/65535=0.15。如下：為使技術方便我們將0.15=15/100，即化為定點數(shù)來算。3.4.2 價格計算 價格計算公式 S=U*Wx， S 為價格 U 為單價，Wx 為實際測得重量值。144. 結論單片機控制的電子秤集傳感器技術、微計算機技術、

29、數(shù)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。另外稍加擴展，該電子秤還可與其它生產(chǎn)質(zhì)量管理系統(tǒng)項連接，具有推廣應用價值。電子秤不僅要向高精度、高可靠方向發(fā)展, 而且更需向多種功能的方向發(fā)展。目前飛電子秤技術朝著以下方向發(fā)展 ：（1）智能化：本系統(tǒng)中雖然利用單片軟件實現(xiàn)一些簡單的功能，我們可以將其與電子計算機組合，開發(fā)稱重用計算機，利用計算機功能使電子秤具有推理、判斷、自診斷、自適應、自組織等功能。（2）綜合性：本系統(tǒng)中雖然利用軟件實現(xiàn)稱重、計價、顯示，但遠遠不夠，電子稱重技術發(fā)展規(guī)律就是不斷的加強基礎擴大應用，擴展新技術領域，向相鄰學科和行業(yè)滲透，綜合各種技術去解決稱重計量、自

30、動控制、信息處理，與計算機網(wǎng)絡組合可以顯示很多商業(yè)信息，構成一個完整的綜合控制系統(tǒng)。（3） 組合性：未來稱重系統(tǒng)會大量應用在工業(yè)計量過程和工藝流程中，其要求組合性，即測量范圍可以任意設定；硬件能夠依據(jù)一定的工作條件和環(huán)境作某些調(diào)整；軟件能按一定的程序進行修改和擴展；輸入輸出數(shù)據(jù)與指令可以使用不同的語言和條形碼，并能與外部的控制和數(shù)據(jù)處理設備進行通信。 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

31、長了知識、豐富了經(jīng)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?？刂葡到y(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(diào)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。15參考文獻1 關德新，馮文全. 單片機外圍器件實用手冊 M.京：北京航空航天大學出版社，1998,6.33982 郁有文，常健，程繼紅. 傳感器原理及工程應用M.西安：西安電子科技大學出版社，2006.102003 范立南，李雪飛，尹授

32、遠. 單片微型計算機控制系統(tǒng)設計M.北京：人民郵電出版社,2004.151004 高吉祥. 電子技術基礎試驗與課程設計M.北京：電子工業(yè)出版社，2005.55995 唐俊杰,高秦生. 微型計算機原理及應用M.北京：高等教育出版社，1993.601506 康華光,陳大欽. 模擬電子技術基礎M.北京:高等教育出版社,1999.6，102007 張毅剛主編. 單片機原理及應用M.北京：高等教育出版社,2003.12.2202508 厲志飛. 電子衡器的發(fā)展趨勢J.現(xiàn)代計量儀器與技術，2003， （04）9 王艷春. 智能電子稱重系統(tǒng)的設計J.微計算機信息，2007， （04）10 張景元. 一種基于

33、單片機的多功能電子稱J.微計算機信息，2006， （04）11 孫鵬，徐發(fā)明. 模擬稱重傳感器信號發(fā)生器的設計J.牡丹江師范學院學報，2007，（03）：2312 南光群. 基于 HT49R30A-1 單片機控制的電子秤設計J.電工技術，2007，（04）：89 13 明尚志. 電子秤稱重傳感器 V/F 轉(zhuǎn)換電路的設計J.電子測量技術，2007，30（03）：17517714 周清華，馬善農(nóng). 高性能低成本電子秤的參考設計J.世界電子元器件，2006，（5）：596415 張海霞. 新型便攜式電子秤設計J.計量技術，2005，（9）：6916附錄一：A/D 轉(zhuǎn)換程序轉(zhuǎn)換程序#includesb

34、it ad_cs=P11; /AD 轉(zhuǎn)換器 AD7705 硬件 I/O 定義sbit ad_sclk=P10; sbit ad_dout=P14; /AD 輸入輸出 I/Osbit ad_din=P13; /AD 輸入輸出 I/Osbit ad_reset=P12; /AD7705 復位sbit ad_drdy=P15; /AD7705data unsigned int lsb,msb;void delay() data unsigned int i; i=0; while(i7000) i+; void ad_write(unsigned char command)/數(shù)據(jù)輸入 data un

35、signed char i; ad_sclk=1; ad_cs=0; i=8; while(i!=0) ad_sclk=0; ad_in=command&0 x80; ad_sclk=1; command=command1; i-; ad_din=1;/送完命令置1,準備輸入數(shù)據(jù) ad_cs=1;/設置 A/D 轉(zhuǎn)換模式.然后可以連續(xù)讀出結果.Void ad_set (unsigned char ch,unsigned char gain) / /ch=1,2;gain=0,1,2,3(1,2,4,8.) ch 通道 gain 增益17 data unsigned char i=0 x

36、46; /單極性,加緩沖器 data unsigned char j=gain; j=j3; i=i|j; ad_write(0 x0f+ch); /寫通訊寄存器,選擇通道 1,2,并建立下一個操作為寫設置寄存器 ad_write(i); /寫設置寄存器,清除 FSYNC,建立增益等運行條件 /初始化被選通道為自校準模式,有緩沖器/A/D 轉(zhuǎn)換結果讀取函數(shù).unsigned int ad_pro() data unsigned int j,k=0; data unsigned char kk; while(ad_drdy=1); ad_write(0 x38);/讀通訊寄存器,選擇通道 1,2

37、,并建立下一個操作位讀數(shù)據(jù)寄存器 ad_sclk=1; /讀取結果 ad_cs=0; kk=16; while(kk!=0) k=k1; ad_sclk=0; j=ad_dout; ad_sclk=1; k=k|j; /或 kk-; ad_cs=1; ad_dout=1; return(k); /AD 初始化復位,50 赫茲輸出速率ad_init() ad_cs=0; ad_reset=1; /復位 AD 轉(zhuǎn)換器 1-0-1 脈沖,40ms delay(); ad_reset=0; delay(); ad_reset=0; delay(); ad_reset=1; ad_write(0 x20

38、); /寫通訊寄存器,選擇通道 1,并建立下一個操作18為寫時鐘寄存器 ad_write(0 x04); /寫時鐘寄存器,設時鐘信號位于使用的主時鐘信號(2.4576MHz) ad_write(0 x10); ad_write(0 x46); void ad_jiaozhun() /初始化 A/D,校準兩個通道.在通道一上持續(xù)工作. ad_init(); ad_set(1,0); while(ad_drdy=0); while(ad_drdy=1); while(ad_drdy=0); while(ad_drdy=1); / ad_write(0 x20); /寫通訊寄存器,選擇通道 1,并建

39、立下一個操作為寫時鐘寄存器,掉電. / ad_write(0 x14); /A/D 基準斷電. void main() ad_jiaozhun(); lsb=ad_pro(); msb=ad_pro(); 19Y01Y12Y23Y34Y45Y56Y67Y78Y89Y910Y1011GND12Y1113Y1214Y1315Y1416Y1517OE118OE219D20C21B22A23VCC24DM54LS154JU7A01A12A23E14E25E36Y77Y69Y510Y411Y312Y213Y114Y015GND8VCC16SN74LS138NU61267913143581012VSS11

40、GND4DS75492MU51267913143581012VSS11GND4DS75492MU21267913143581012VSS11GND4DS75492MU3abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS11abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS12abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS13abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS14abfcgdeVCC1234567abcdefg

41、8dpdp910NCDpy Red-CADS6abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS7abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS8abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS9abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS1abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS2abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS3abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS4abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS10abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp910NCDpy Red-CADS5LED1LED2LED3LED4LED5LED6LED7LED8LED9LED10LED11LED1