楊歡 基于單片機(jī)的電子計(jì)價(jià)秤的設(shè)計(jì)

1、 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)基于單片機(jī)的電子計(jì)價(jià)秤的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名楊歡學(xué) 號(hào)090910010學(xué) 院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院專 業(yè)電子信息工程班 級(jí)電信 0901 指導(dǎo)教師曹東波職 稱教 授湖 南 商 學(xué) 院2013 年 6 月 湖湖南南商商學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)誠誠信信聲聲明明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭議，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名

2、： 年 月 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展對(duì)其稱重技術(shù)提出了更高的要求。目前，臺(tái)式電子秤在商業(yè)貿(mào)易中的使用已相當(dāng)普遍，但存在較大的局限性：體積大、成本高、需要交流電源供應(yīng)、攜帶不便、應(yīng)用場所受到制約。但是在工業(yè)測量中還沒有讓人們期待的電子秤出現(xiàn)。多年來，人們一直期待測量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉的在工業(yè)發(fā)展中起到巨大作用的電子秤投放市場。目前國際化的趨勢是電子秤向小型化，模塊化，集成化，智能化，其技術(shù)性能趨向于速率高，準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性高，可靠性高等，有很好的發(fā)展前景。本系統(tǒng)的硬件部分以單片機(jī) AT89C51 為處理芯片，外圍附以稱重檢測傳感器、放大調(diào)理電路、A/D 轉(zhuǎn)換模塊、輸入顯示模

3、塊等構(gòu)成智能秤重系統(tǒng)電路板，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)稱重系統(tǒng)的各種控制功能。軟件部分應(yīng)用單片機(jī) C 語言實(shí)現(xiàn)了本設(shè)計(jì)全部處理功能，包括稱重功能，顯示功能，價(jià)格記憶功能，計(jì)算總價(jià)功能，計(jì)時(shí)功能，可以說，此設(shè)計(jì)所完成的電子秤在很大程度上滿足了應(yīng)用要求。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞單片機(jī)；電子秤；顯示；重量湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)ABSTRACTThe development of the modern society has put forward higher request on weighing technology. The desk-top electronic scales have been widely used

4、in commercial trade, but they have many shortcomings such as large volume, high cost, AC supply power and not easy to carry, so they are restricted in use. People have been expecting cheap portable electronic scales which can measure accurately and be carried conveniently for many years. New type of

5、 portable electronic scales can measure rapidly and accurately and communicate value. The International of electronic scales trend to the small, modular, integrated, intelligent, and its performance tend to rate high technology, high accuracy, high stability, high reliability, there are good prospec

6、ts for development.AT89C51 is the handling chip of the hardware of this system. And the smart weighing system board consists of weighing detection sensors, magnifying adjustment circuit, A/D conversion module, the input and display module and so on. All of these are benefit to the automatic weighing

7、 system for finishing a variety of control functions. The software of application-chip implementation use the C language to realize all processing capabilities, including weighing function, display features, price and memory function, re-calculate function, timing features, it can be said that this

8、design meet the application requirements to a large extent.KEY WORDSSCM; Electronic scale; Display; Weighing dete湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄第一章 緒 論.11.1 本設(shè)計(jì)研究的目的、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢.11.1.1 電子稱重技術(shù)研究的目的.11.1.2 電子稱重技術(shù)的現(xiàn)狀.11.1.3 電子稱重技術(shù)的發(fā)展趨勢.21.2 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容.21.2.1 設(shè)計(jì)任務(wù).21.2.2 設(shè)計(jì)要求.21.3 主要工作.3第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì).42.1 系統(tǒng)總體框圖.42.2 主控制單片機(jī)的選擇.42.

9、3 信號(hào)調(diào)理模塊的選擇.52.4 A/D 轉(zhuǎn)換模塊的選擇.62.5 人機(jī)模塊方案的選擇.62.5.1 鍵盤電路部分的選擇.72.5.2 顯示電路部分的選擇.72.5.3 超量程報(bào)警部分的選擇.72.6 傳感器的選擇.82. 7 系統(tǒng)最終方案.9第三章 硬件電路設(shè)計(jì).103.1 系統(tǒng)整體硬件電路設(shè)計(jì).103.2 硬件單元電路設(shè)計(jì).123.3 數(shù)據(jù)采集部分電路設(shè)計(jì).143.4 顯示電路部分設(shè)計(jì).15湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3.5 鍵盤電路設(shè)計(jì).153.6 報(bào)警電路的設(shè)計(jì).16第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).184.1 主程序設(shè)計(jì) .184.2 子程序設(shè)計(jì) .194.2.1 A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計(jì).20

10、4.2.2 顯示子程序設(shè)計(jì).214.2.3 鍵盤輸入控制程序的設(shè)計(jì).224.2.4 報(bào)警子程序的設(shè)計(jì).23第五章系統(tǒng)調(diào)試與仿真.24結(jié)束語.31參考文獻(xiàn).32致 謝.33附錄 1 系統(tǒng)總圖 .34附錄 2 主程序清單 .35湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 1 頁 共 48 頁多功能電子計(jì)價(jià)秤設(shè)計(jì)多功能電子計(jì)價(jià)秤設(shè)計(jì)第一章第一章 緒緒 論論1.1 本設(shè)計(jì)研究的目的、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 電子稱重技術(shù)研究的目的傳統(tǒng)的機(jī)械秤存在很多的缺點(diǎn)，其中包括體積比較龐大，反應(yīng)靈敏度不那么快，除此之外，傳統(tǒng)的機(jī)械秤的測量誤差也很大。因此機(jī)械稱一般只會(huì)在一些特殊場合下才-會(huì)使用，其他場合一般只用電子秤。電子秤內(nèi)部擁有高

11、精度稱重傳感器，不僅在精確度、靈敏度還是穩(wěn)定性方面要更勝一籌，而且滿足了人們“速度快、連續(xù)、非手動(dòng)的稱量想法。目前市場上使用的稱量工具，都有很的缺點(diǎn)，其中最主要的包括結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、運(yùn)行不太可靠、成本較高、整體水平不高 ，由于部分小型企業(yè)質(zhì)量不高、技術(shù)薄弱，設(shè)備不全，而且產(chǎn)品的開發(fā)能力比較差，所以產(chǎn)品質(zhì)量在低水平徘徊。因此，要想從技術(shù)上克服上述諸多缺點(diǎn)，必須要有針對(duì)性的設(shè)計(jì)出具有實(shí)用價(jià)值的電子秤系統(tǒng)，從而能夠改善電子秤應(yīng)用中的不足之處，具有現(xiàn)實(shí)意義。1.1.2電子稱重技術(shù)的現(xiàn)狀在很長一段時(shí)間內(nèi)，我們所用的量具是桿秤或者盤秤，電子稱在 20 世紀(jì) 70 年代的時(shí)候開始使用。剛開始使用的電子秤大多都

12、是通過模擬電路來實(shí)現(xiàn)其功能，但隨著電子技術(shù)的逐步發(fā)展數(shù)字芯片的價(jià)格也開始慢慢下降，模擬控制也慢慢被數(shù)字控制所取代，電子秤也大都用以微處理器為核心的設(shè)計(jì)模式，精確度和可信性也大大的提高了。8 位微處理器足可滿足小型商用電子秤運(yùn)算。 電子稱重系統(tǒng)如果將多只傳感器的輸出進(jìn)行和算，這算得出的稱重結(jié)果應(yīng)該會(huì)更加的精確。從模擬串聯(lián)和算到模擬并聯(lián)和算的發(fā)展，電子稱的成本也因此大幅度的降低了。穩(wěn)定性與可靠性也提高了。但是，后者也有不足，比如對(duì)傳感器的性能要求提高了、單個(gè)傳感器無法進(jìn)行體測等。相對(duì)現(xiàn)在來說，采用數(shù)字和算能夠很好的解決上述問題。湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 2 頁 共 48 頁1.1.3 電子稱重技術(shù)的發(fā)

13、展趨勢電子稱的發(fā)展方向?yàn)椋何⑿突?、分塊化、智能化、高度集成化；技術(shù)性能朝著速率高、準(zhǔn)確度高、可靠性高發(fā)展；它的應(yīng)用性趨向于更加的全面，而且不再單一?，F(xiàn)在電子稱的附屬功能主要包括下面三種：（1）有運(yùn)輸包裝的重量（皮重）、凈重顯示等功能。有些電子秤就已經(jīng)有了這種動(dòng)態(tài)秤量模式， 就是經(jīng)過進(jìn)行算術(shù)平均、積分處理和自動(dòng)調(diào)零等一些方法進(jìn)行處理，就能夠消除上面所述的誤差；（2）電子稱另外還用計(jì)算機(jī)信息來控制整個(gè)系統(tǒng)，這樣就能夠進(jìn)行自動(dòng)診斷、自動(dòng)校正和多種補(bǔ)償計(jì)算和處理；（3）附加單價(jià)總金計(jì)算功能。目前的電子稱擁有多種計(jì)算和數(shù)據(jù)處理功能， 用來實(shí)現(xiàn)多種使用的要求。電子稱的稱重功能的核心技術(shù)是微電腦控制芯片處理

14、器。由于集成芯片技術(shù)的發(fā)展，所以，在設(shè)計(jì)電子稱系統(tǒng)的時(shí)候，設(shè)計(jì)者一般都會(huì)選擇性的去使用大量的集成芯片，這樣，電子模式對(duì)于電子系統(tǒng)來說，就已經(jīng)成為了過去，智能化和多元化也將是電子系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。精度高、功能強(qiáng)和使用方便這些明顯的優(yōu)勢，使電子稱的實(shí)用性有了很高的性價(jià)比，機(jī)械式的稱重工具也會(huì)在很多的實(shí)際應(yīng)用中被電子稱所替代。目前，微處理器應(yīng)用技術(shù)在電子技術(shù)的快速發(fā)展下也慢慢變得成熟起來，這樣，基于微處理器為核心的電子稱系統(tǒng)的功能也漸漸地變得更加滿足人們的需求，所以多元化智能電子稱擁有很大的發(fā)展空間和價(jià)值。1.2 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1.2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)多功能電子計(jì)價(jià)秤。 1.2.2 設(shè)計(jì)要求

15、（1）能用鍵盤設(shè)置單價(jià)，稱重后能同時(shí)顯示重量、單價(jià)和總額；電子計(jì)價(jià)秤：最大稱重為 15.000 公斤，重量誤差不大于0.1；（2）具有數(shù)碼顯示，顯示重量、單價(jià)、總額等信息。a.重量顯示為 5 位數(shù)碼，單位為公斤，最大重量顯示值為 99.999 公斤；湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 3 頁 共 48 頁b.單價(jià)金額顯示為 5 位數(shù)碼，單位為元，最大單價(jià)金額顯示值值為 999.99 元；c.總價(jià)金額顯示為 6 位數(shù)碼，單位為元，最大總價(jià)金額顯示值值為 9999.99 元，總價(jià)金額誤差不大于 0.01 元1.3 主要工作本論文的主要設(shè)計(jì)思路是：通過壓力傳感器采集因壓力變化產(chǎn)生的電壓信號(hào)，然后再經(jīng)過電壓放大電路

16、對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行放大，接著再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，最后把數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)。單片機(jī)再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行相關(guān)的處理，就能得出當(dāng)前所稱物品的重量及總額，然后再顯示出來。另外，還能夠用鍵盤設(shè)定所稱物品的價(jià)格。湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 4 頁 共 48 頁第二章第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)總體框圖本系統(tǒng)通過傳感器將被測物體的壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出，由于這一信號(hào)通常都很小，因此需要先通過放大系統(tǒng)進(jìn)行放大，接著再對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。放大系統(tǒng)把來自傳感器的微弱信號(hào)放大到適當(dāng)范圍，放大后的信號(hào)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后成為數(shù)字量，然后送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及譯碼顯示，顯示被測物體的重量值。要實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)

17、的要求，系統(tǒng)可劃分幾個(gè)模塊：數(shù)據(jù)采集模塊、信號(hào)放大模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制模塊、人機(jī)交換模塊。 （其中人機(jī)交換模塊中包括:聲音報(bào)警、LCD 顯示、鍵盤輸入） 。有關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案圖如圖 2.1 所示。數(shù)據(jù)采集A/D 轉(zhuǎn)換聲音報(bào)警AT89C51 單片機(jī)鍵盤輸入LCD 顯示信號(hào)放大圖 2.1 設(shè)計(jì)思路框圖2.2 主控制單片機(jī)的選擇選擇單片機(jī)的型號(hào)的出發(fā)點(diǎn)有以下兩個(gè)方面：（1）市場份額在選擇單片機(jī)的時(shí)候，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者必須得注意，只能在市場上能夠提供的單片機(jī)中選取，尤其是那些能夠大量生產(chǎn)的應(yīng)用系統(tǒng)，而不是那些有很大局限性的應(yīng)用系統(tǒng)，而且所選取的單片機(jī)的型號(hào)必須能隨時(shí)能夠買到。（2）研制周期如果設(shè)

18、計(jì)任務(wù)繁重、時(shí)間比較緊迫，還很有必要考慮選自己比較熟悉的單片機(jī)型湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 5 頁 共 48 頁號(hào)，也得選一個(gè)性能優(yōu)良的開發(fā)工具，這樣才能加快系統(tǒng)的研制進(jìn)程。針對(duì)本系統(tǒng)，特提出以下兩種方案以供選擇：方案 1：采用 FPGA 作為處理器。FPGA 是一種高密度的可編程邏輯器件，F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)規(guī)模比較大的邏輯電路，功能可以比較復(fù)雜靈活，用戶可對(duì) FPGA 內(nèi)部的邏輯模塊和 I/O 模塊重新配置，以實(shí)現(xiàn)用戶的邏輯。由于 FPGA 中的編程是一個(gè)靜態(tài)隨即存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) ,所以斷電后數(shù)據(jù)便隨之丟失。因此每次開始工作時(shí)都要重新裝載編程數(shù)據(jù)，并需要配備保存編程數(shù)據(jù)的 EPROM。這些都給使用帶來一些不便。

19、 方案 2：AT89C51 是內(nèi)集成了中央處理器（CPU）、4KB 程序存儲(chǔ)器（ ROM）、128B 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、128B 特殊功能寄存器（SFR）、2 個(gè) 16 位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（T0 和 T1）、4 個(gè) 8 位的并行 I/O 端口（P0、P1、P2、P3）、一個(gè)串行口、中斷系統(tǒng)等。它們是通過片內(nèi)單一總線連接起來的。很多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中都用到了AT89C51.由以上分析應(yīng)該可以看得出來，如果采用 AT89C51 單片機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的功能要求。2.3 信號(hào)調(diào)理模塊的選擇傳感器的應(yīng)變片相對(duì)本設(shè)計(jì)來說，有很多的不方便，其中包括有變化十分薄弱、直接精確測量比較難、直接處理也不方便。

20、所以必須采用轉(zhuǎn)換電路，把這個(gè)薄弱的變化通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電流或者電壓信號(hào)，由于轉(zhuǎn)換的電流或電壓信號(hào)也很小，因此需要通過增益放大電路來把所得到的電流或電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成能夠被 A/D 轉(zhuǎn)換芯片所接收的信號(hào)。前級(jí)處理電路部分中，可以考慮采用下面兩種方案：方案 1：前級(jí)處理電路可以用主要由高精度低溫漂運(yùn)算放大器構(gòu)成差動(dòng)放大器；差動(dòng)放大器具有高輸入阻抗，增益高的特點(diǎn)，但是基本的差分放大電路精密度較差，且差動(dòng)放大電路上改變放大增益時(shí)，必須調(diào)整電阻，影響放大精度。方案 2：運(yùn)用 LM324 放大器。LM324 系列由四個(gè)高增益，獨(dú)立的，內(nèi)部頻率補(bǔ)償運(yùn)算放大器組成，其中專為從單電源供電的電壓范圍經(jīng)營。由以上分析

21、，此設(shè)計(jì)選擇 LM324 放大器作為信號(hào)調(diào)理放大電路湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 6 頁 共 48 頁2.4 A/D 轉(zhuǎn)換模塊的選擇A/D 轉(zhuǎn)換部分是對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)來說，是舉足輕重的，如果這一部分沒能處理好的話，整個(gè)設(shè)計(jì)就會(huì)因此變得毫無意義。 在選擇 A/D 轉(zhuǎn)換器的時(shí)候應(yīng)該遵循以下原則：（1）A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)：A/D 轉(zhuǎn)換器決定分辨率的高低。在系統(tǒng)中，系統(tǒng)允許引用誤差應(yīng)比 A/D 轉(zhuǎn)換器的分辨率少一半以上（2）A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率：不同類型的 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率一般都不會(huì)相同。（3）A/D 轉(zhuǎn)換器的有關(guān)量程引腳：有的 A/D 轉(zhuǎn)換器會(huì)提供兩個(gè)輸入引腳，這樣的話，可以根據(jù)模擬量量程范圍從不

22、同引腳輸入。在 AD 轉(zhuǎn)換模塊選用了 ADC0832 ，由于 ADC0832 的性價(jià)比高、體積小、兼容性好，所以很多單片機(jī)愛好者及企業(yè)都比較喜歡用，目前的普及率已經(jīng)非常高了。引腳圖如圖 2.2 所示。122345161 1 718CSCSCHOCH1GNDVCCCSCSCLKD0D1圖 2.2 ADC0832擁有 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片的 AD0832，256 級(jí)的分辨率，一般的模擬量要求都能夠適應(yīng)。由于電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使芯片的模擬電壓輸入能在 05V 之間。多器件掛接和處理器控制也因?yàn)楠?dú)立的芯片使能輸入變的更加方便2.5 人機(jī)模塊方案的選擇人機(jī)交換部分主要有:聲光報(bào)警、LC

23、D 顯示、鍵盤輸入，因此對(duì)于這部分的論證主要分三方面。湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 7 頁 共 48 頁2.5.1 鍵盤電路部分的選擇鍵盤部分總共需設(shè)置 13 個(gè)鍵，其中包括十個(gè)數(shù)字鍵、一個(gè)小數(shù)點(diǎn)、一個(gè)清除鍵、一個(gè)確認(rèn)鍵。本設(shè)計(jì)采用矩陣式鍵盤：矩陣式鍵盤的檢測線分為了兩組，其中一組為列線，另外一組為行線，行線和列線的交叉點(diǎn)上就是按鍵。圖 2.3 給出了一個(gè) 44 的矩陣鍵盤結(jié)構(gòu)的鍵盤接口電路，圖中的每一個(gè)按鍵都通過不同的行線和列線與主機(jī)相連這。44 矩陣式鍵盤共可以需要 8 條測試線，但是能夠安裝 16 個(gè)鍵。根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際要求， 44 矩陣式鍵盤足以滿足要求。012307BFE456A9DC8D0

24、D1D2D3D4D5D6D7RR=5K+5V圖 2.3 矩陣式鍵盤2.5.2 顯示電路部分的選擇電子秤的一項(xiàng)重要功能是數(shù)據(jù)顯示，做這么多的工作，數(shù)據(jù)顯示工作是最主要的功能要求，這也是最終的目的，它可以將測量電路測得的數(shù)據(jù)經(jīng)過 AT89C51 處理后很直觀的顯示出來。顯示的組成可從以下兩種方案中進(jìn)行選擇：一是 LED 數(shù)碼管顯示,二是 LCD 液晶顯示兩種選擇。LED 的顯示相對(duì)本設(shè)計(jì)來說，不那么完善。LCD 液晶顯示器使用范圍十分廣泛，從電子表到計(jì)算器，從袖珍時(shí)儀表到便攜式微型計(jì)算機(jī)以及一些文字處理機(jī)都廣泛利用了液晶顯示器。因此，本設(shè)計(jì)采用的是 HJ12864ZW 液晶顯湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第

25、8 頁 共 48 頁示。2.5.3 超量程報(bào)警部分的選擇報(bào)警功能對(duì)于智能儀器來說是十分必要的，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)、測量的數(shù)據(jù)超過儀表量程或者是超過用戶設(shè)置的上下限時(shí)為提醒用戶而設(shè)置。在本系統(tǒng)中，在超出電子秤測量范圍以及總價(jià)不能正常顯示時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，這樣就能夠提示用戶，防止損壞儀器。單片機(jī)的 I/O 口可以用來控制超限報(bào)警電路，當(dāng)稱重物體重量超過系統(tǒng)設(shè)計(jì)所允許的重量，通過程序使單片機(jī)的 I/O 值為低電平，三極管也因此導(dǎo)通，蜂鳴器SPEAKER 就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)使連接報(bào)警燈的 I/O 置為低電平，則發(fā)光二極管導(dǎo)通，二極管發(fā)光。這樣就能夠達(dá)到人們的要求，也達(dá)到了本系統(tǒng)設(shè)

26、計(jì)的要求。2.6 傳感器的選擇傳感器的定義：能感受規(guī)定的被測量，并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。傳感器一般都是由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件這兩種元件組成?，F(xiàn)代科技的快速發(fā)展使人類社會(huì)進(jìn)入了信息時(shí)代，信息時(shí)代使我們的生產(chǎn)和生活變得更加方便快捷。我們使用數(shù)字信號(hào)技術(shù)、電子電路技術(shù)以及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制原理等諸多現(xiàn)代化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的有效管理和控制。在控制過程中，為了定時(shí)得到必要的實(shí)時(shí)信息，包括科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的參數(shù)，以及生產(chǎn)過程中所需要控制的變量信息，迫切地需要一種信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)化器，這就是傳感器。所以在高速發(fā)展的信息化時(shí)代，傳感器占據(jù)了不可替代的重要地位。使用的時(shí)候應(yīng)該注意：傳感器屬于精密元件，

27、如果受到劇烈振動(dòng)、自由落體、碰撞、過載、過壓等，會(huì)很容易使得傳感器永久損壞或者影響精度和線性。測量機(jī)構(gòu)最重要的部件是傳感器，目前來說，在應(yīng)用中，用得比較多的電阻應(yīng)變可分為電容式壓力、壓電式壓力和壓力傳感器。選用的時(shí)候，最優(yōu)先考慮的應(yīng)該是穩(wěn)定性，然后是精度等級(jí)、靈敏度，接著是壽命和安裝環(huán)境?，F(xiàn)比較如下：1.電容式壓力傳感器的精度比較高，靈敏度也高，但是穩(wěn)定性差，壽命短，對(duì)環(huán)境湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 9 頁 共 48 頁要求苛刻，長距離傳輸不那么容易。2.壓電式壓力傳感器跟電容式壓力傳感器一樣，靈敏度高，精度也高。壽命長，穩(wěn)定性好，但大量程的壓力傳感器還有待加強(qiáng)。3.電阻應(yīng)變式壓力精度和靈敏度也較高

28、，壽命很長，穩(wěn)定性好。測量環(huán)境的要求不那么嚴(yán)格。根據(jù)以上敘述, 由于系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的電子秤的值是絕對(duì)壓力值，而且以便電路變得簡單，穩(wěn)定性和抗干擾能力也要比較高，因此使用具有溫度補(bǔ)償能力的電阻應(yīng)變式壓力傳感器。本設(shè)計(jì)選用 CZAF-602 壓力傳感器。下圖是 CZAF-602 的接線圖 2.4：圖 2.4 壓力傳感器引出線接線圖2. 7 系統(tǒng)最終方案通過多次的分析與比較，方案最后確定如下：（1）采用單片機(jī) AT89C51 作為處理核心；（2）采用 SF-400 電阻應(yīng)變片式傳感器作為重量檢測電路；（3）采用運(yùn)用 LM324 放大器作為信號(hào)調(diào)理電路；（4）采用 ADC0832 轉(zhuǎn)換器作為 A/D 轉(zhuǎn)換

29、器；（5）采用 HJ12864ZW 作為顯示模塊；湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 10 頁 共 48 頁第三章 硬件電路設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)整體硬件電路設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求與思路，電路主要包括有單片機(jī) AT89C51 最小系統(tǒng)、12864LCD 顯示器、蜂鳴器報(bào)警電路、CZAF-602 壓力傳感電路。硬件設(shè)計(jì)框圖 3.1 如下：AT89C51 單片機(jī)復(fù)位電路時(shí)鐘電路LCD 顯示器接口壓力傳感器電路聲音報(bào)警電路圖 3.1 硬件電路設(shè)計(jì)框圖稱重傳感器是本系統(tǒng)中用于稱量的主要器件，稱重傳感器在受到壓力或拉力時(shí)會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)，產(chǎn)生的電信號(hào)也隨著受到不同壓力或拉力時(shí)變化而變化，并且力與電信號(hào)的關(guān)系為線性關(guān)系。因?yàn)閭鞲衅鬏敵?/p>

30、的信號(hào)為模擬信號(hào)，模擬信號(hào)不方便接收，所以需要通過 A/D 轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，這樣方便單片機(jī)來接收，因此電路中 A/D 轉(zhuǎn)換是必不可少的。又由于 CZAF-602 電阻應(yīng)變式壓力傳感器，它的輸出電壓為 2mv 左右，由于電壓過低，不能夠使單片機(jī)和 AD 轉(zhuǎn)換器正常工作，因此需要設(shè)計(jì)放大電路來使 ADC0832 的輸入電壓達(dá)到 2v 左右在本系統(tǒng)中，硬件電路的構(gòu)成主要有以下幾部分： AT89C51 的最小系統(tǒng)構(gòu)成、數(shù)據(jù)采集、人-機(jī)交換電路等。系統(tǒng)總電路圖如圖 3.2 所示：湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 11 頁 共 48 頁圖 3.2 系統(tǒng)總電路圖湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 12 頁 共 48 頁

31、3.2 硬件單元電路設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)是由 AT89C51 芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等構(gòu)成的核心控制系統(tǒng)。如圖 3.3 所示。如果對(duì)其加載程序，該系統(tǒng)就能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過控制外圍電路對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。圖 3.3 AT89C51 單片機(jī)最小系統(tǒng)（1）時(shí)鐘電路:時(shí)鐘電路對(duì)單片機(jī)來說是不能夠缺少的一部分。這是因?yàn)閺恼w上來看，單片機(jī)就是一個(gè)時(shí)序邏輯電路。每一個(gè)已經(jīng)編寫好的程序，在執(zhí)行的時(shí)候都要按一定的順序來執(zhí)行，也就是說每一條指令執(zhí)行的時(shí)候都要遵循一定的時(shí)序。通過學(xué)習(xí)單片機(jī)原理，我們都知道，一條指令并不是要等上一條指令完全執(zhí)行完畢以后再開始調(diào)入執(zhí)行，每一條指令都可以按流水線的原

32、理拆分成幾步來執(zhí)行，也就是說，幾條不同的指令在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)有可能都在被執(zhí)行，只是被執(zhí)行的具體部分不同。這個(gè)時(shí)候，如果沒有一個(gè)準(zhǔn)確的時(shí)鐘電路使單片機(jī)來管理指令執(zhí)行的每一步，那么程序執(zhí)行的時(shí)候就會(huì)遇到諸多不便，甚至完全沒有辦法有序地執(zhí)行。此外，每一個(gè)指令的執(zhí)行都需要時(shí)間，有的程序需要設(shè)置延時(shí)程序來更好地實(shí)現(xiàn)和觀測程序運(yùn)行的結(jié)果，還有的程序本身對(duì)與湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 13 頁 共 48 頁時(shí)間相關(guān)的內(nèi)容有嚴(yán)格的限制，所以，如果沒有時(shí)鐘電路，這些要求統(tǒng)統(tǒng)都無法實(shí)現(xiàn)。因此時(shí)鐘電路是單片機(jī)最基礎(chǔ)，最必不可少的一個(gè)電路。MCS-51 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)主要有兩種方式能夠產(chǎn)生： 內(nèi)部方式時(shí)鐘電路：由單片機(jī)內(nèi)部

33、的晶振電路產(chǎn)生，這個(gè)晶振電路是由一個(gè)晶振、C1、C2 和一個(gè)反相放大器組成的并聯(lián)諧振電路； 外部方式時(shí)鐘電路：外接振蕩器。本設(shè)計(jì)中 C1、C2 選擇 30pF，晶振采 11.0592MHz，電路如圖 3.4 所示。圖 3.4 AT89C51 時(shí)鐘電路（2）復(fù)位電路:系統(tǒng)開始運(yùn)行和重新啟動(dòng)都要靠復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)，復(fù)位使 CPU 和其他部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，從這個(gè)狀態(tài)開始工作，單片機(jī)的復(fù)位電路有兩種：上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位。為了便于操作，本設(shè)計(jì)采用按鈕復(fù)位，如圖 3.5 所示。晶振為 6MHz 時(shí)，R 為 200,單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)。復(fù)位后，程序計(jì)數(shù)器 PC=0000H

34、，因此，程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行。運(yùn)行中的復(fù)位操作不會(huì)改變片內(nèi) RAM 的內(nèi)容。湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 14 頁 共 48 頁圖 3.5 按鈕復(fù)位電路3.3 數(shù)據(jù)采集部分電路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集部分電路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集部分電路由傳感器輸出信號(hào)電路、A/D 轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)接口電路三部分組成。我們采用 CZAF-602 壓力傳感器，數(shù)據(jù)采集模塊與單片機(jī)的接口連接如圖 3.6 所示。湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 15 頁 共 48 頁圖 3.6 數(shù)據(jù)采集模塊與單片機(jī)接口電路3.3 顯示電路部分設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用的液晶顯示器的型號(hào)是 HJ12864ZW，HJ12864ZW 是一種圖形點(diǎn)陣液晶樣式的顯示器，它是由行驅(qū)

35、動(dòng)器/列驅(qū)動(dòng)器及 12864 全點(diǎn)陣液晶顯示器組成，足以完成圖形顯示。圖 3.7 為 12864LCD 顯示器與單片機(jī)的接口電路。圖 3.7 12864LCD 顯示器與單片機(jī)的接口電路3.4 鍵盤電路設(shè)計(jì)矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)與工作原理：矩陣式鍵盤又叫行列式鍵盤，它的特點(diǎn)是占用 I/O接口線較少，軟件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用于按鍵較多的場合。單片機(jī)在掃描鍵盤時(shí)，首先要判斷是否有鍵按下，在去抖動(dòng)后判斷確實(shí)有鍵按下后，第二步就是識(shí)別是哪一個(gè)鍵按下。在本系統(tǒng)中鍵盤采用矩陣式鍵盤并采用中斷工作方式。鍵盤為 4 X 4 鍵盤，包括0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、十個(gè)數(shù)字及確認(rèn)、清除鍵以及小數(shù)點(diǎn)鍵。采用中斷工作方

36、式提高了 CPU 的利用效率，沒鍵按下時(shí)沒有中斷請(qǐng)求，有鍵按下時(shí)，向 CPU湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 16 頁 共 48 頁提出中斷請(qǐng)求，CPU 響應(yīng)后執(zhí)行中斷服務(wù)程序，在中斷程序中才對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描。圖3.8 就是鍵盤電路與 AT89C51 單片機(jī)接口電路圖。圖 3.8 鍵盤電路與 AT89C51 單片機(jī)接口電路圖3.5 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)當(dāng)電路發(fā)現(xiàn)所測物體達(dá)到最大測量值的時(shí)候，將會(huì)給報(bào)警電路一個(gè)信號(hào)。使蜂鳴器響起來提醒測量人員注意，超限報(bào)警電路如圖 3.9 示。湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 17 頁 共 48 頁圖 3.9 報(bào)警電路圖 它是由 AT89C51 的 P3.0 口來控制的，當(dāng)超過設(shè)置的重量時(shí)（9

37、9.9kg 時(shí)，通過程序使 P3.0 口置為低電平，從而使三極管導(dǎo)通，報(bào)警電路接通，使蜂鳴器 SPEAKER 發(fā)出報(bào)警聲） 。由于持續(xù)的聲音不能夠引起人們的關(guān)注，所以本系統(tǒng)的報(bào)警電路采用間斷的聲音來實(shí)現(xiàn)。湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 18 頁 共 48 頁第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)相對(duì)來說，也是一件比較復(fù)雜的工作，因此為了把復(fù)雜的工作做好，就必須要在開始程序設(shè)計(jì)之前，想好相應(yīng)的步驟跟方法。其中的步驟包括下面三個(gè)部分： 分析系統(tǒng)控制要求，確定算法：對(duì)復(fù)雜的問題進(jìn)行具體的分析，以便能夠用更好的計(jì)算方式及合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步能確定編程的每一個(gè)步驟。 根據(jù)算法畫流程圖：畫程序框圖能把算法和解題步驟具體化，

38、從而能使出錯(cuò)的可能性降低。編寫程序：通過程序框圖所能夠表達(dá)出來的算法和詳細(xì)的步驟，然后再選用適當(dāng)?shù)闹噶顚⑵浣M合起來，這樣就能夠構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體，即程序。4.1 主程序設(shè)計(jì)軟件主要由以下三個(gè)方面組成：一是初始化系統(tǒng)；二是按鍵檢測；三是數(shù)據(jù)采集、處理并進(jìn)行顯示。在主程序中進(jìn)行初始化系統(tǒng)、按鍵檢測數(shù)據(jù)采集、處理并進(jìn)行顯示這三個(gè)方面的操作。程序采用的結(jié)構(gòu)是模塊化，這樣程序結(jié)構(gòu)清楚，易編寫程序，也很容易讀懂，在調(diào)試和修改方面也比較有利。主程序模塊主要包括完成編程芯片的初始化、按需要調(diào)用各模塊這兩個(gè)方面，程序設(shè)計(jì)流程圖如圖 4.1 所示。湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 19 頁 共 48 頁圖 4.1 系統(tǒng)主程序

39、流程圖4.2 子程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)子程序主要包括以下幾個(gè)方面A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計(jì)顯示程序設(shè)計(jì)鍵盤輸入控制程序設(shè)計(jì)以及報(bào)警子程序的設(shè)計(jì)4.2.1 A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計(jì)A/D 轉(zhuǎn)換子程序主要是指在系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，把稱重傳感器傳遞過來的模擬信號(hào)湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 20 頁 共 48 頁轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳遞到單片機(jī)所涉及到的程序設(shè)計(jì)。流程圖如圖 4.2 所示。圖 4.2 A/D 轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計(jì)流程圖4.2.2 顯示子程序設(shè)計(jì)顯示子程序是來判斷是不是有無必要顯示跟怎樣去顯示,顯然很重要的程序之一。而顯示子程序是其他程序所需要調(diào)用的程序之一，所以，顯示子程序的設(shè)計(jì)也變得很重要，設(shè)計(jì)

40、的時(shí)候也要十分的謹(jǐn)慎。本設(shè)計(jì)含有總價(jià)顯示程序和數(shù)據(jù)錄入顯示程序。湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 21 頁 共 48 頁設(shè)計(jì)顯示子程序的流程圖如下圖 4.3 所示： 圖 4.3 顯示子程序流程圖4.2.3 鍵盤輸入控制程序的設(shè)計(jì)鍵盤電路設(shè)計(jì)成 44 矩陣式，在程序中可以先判斷按鍵編碼，然后根據(jù)編碼將鍵盤代表的數(shù)值送到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，再進(jìn)行功能選擇或數(shù)據(jù)處理。鍵盤掃描子程序的流程圖如圖 4.4： 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 22 頁 共 48 頁圖 4.4 鍵盤掃描子程序流程圖4.2.4 報(bào)警子程序的設(shè)計(jì)鍵盤必須得設(shè)定閾值，所以報(bào)警電路是必須有的。報(bào)警電路為有聲報(bào)警，通過將設(shè)定的閾值與實(shí)際顯示的值比較，當(dāng)設(shè)定值比

41、實(shí)時(shí)顯示的值小的時(shí)候， P3.0 將會(huì)被置為 1，使蜂鳴器發(fā)出聲音。這需要一段比較程序以及一小段置 1 清 0 程序，如圖 4.5：湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 23 頁 共 48 頁圖 4.5 報(bào)警子程序流程圖湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 24 頁 共 48 頁第五章系統(tǒng)調(diào)試與仿真本次仿真用到的的軟件有 KeilC51 和 Proteus 軟件。5.1 仿真軟件介紹5.1.1 KeilC51 軟件KielC51 軟件是一個(gè)針對(duì)單片機(jī) 51 系列的開發(fā)和仿真系統(tǒng)。KeilC51 軟件使用的編程語言是 C 語言。用 C 語言編寫出來的程序可讀性非常強(qiáng)，編寫流暢，修改方便，易于使人們接受。我們專業(yè)在大學(xué)期間開設(shè)了

42、 C 語言和匯編語言課程，對(duì)這兩種編程語言深有感觸。在學(xué)習(xí)的過程中，匯編語言相對(duì)來說是一根難啃的骨頭。匯編語言的代碼接近于機(jī)器語言，每一行代碼的機(jī)器動(dòng)作很少，所以即使只要實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的功能，所需要編寫的匯編代碼也比較長。而且匯編語言的代碼可讀性比較差，經(jīng)?？戳藥仔幸院缶筒恢屏?。此外，匯編語言編寫起來也很費(fèi)勁，所需要考慮的內(nèi)容太多，很難顧全。但是 C 語言就不一樣了，C 語言具有很多一目了然的函數(shù)，有些功能只需要借助函數(shù)就可以很快實(shí)現(xiàn)；變量的定義也很簡單，直接拿等號(hào)“=”或者其它數(shù)學(xué)運(yùn)算賦值就可以，符合我們一直以來的數(shù)學(xué)思維方式。KeilC51 的代碼編譯完成后，可以生成.HEX 文件，然后

43、與其他仿真軟件結(jié)合，完成特定仿真功能。因此，KeilC51 軟件使用 C 語言的方式來編程，給編程和仿真提供了很大的方便。在學(xué)習(xí)這個(gè)軟件的時(shí)候，我也比較認(rèn)真，感覺自己還是比較熟練操作，只是對(duì)編程這方面不太熟練，所以比較依賴已經(jīng)編好的完整的程序，因此，對(duì)于這次要自己編程，感覺比較困難。在編寫程序的時(shí)候，請(qǐng)教了好多同學(xué)，也問了老師，最終還是做了出來。下面是有關(guān)本設(shè)計(jì)仿真有關(guān)的圖片圖 5.1 是總程序編譯的結(jié)果圖 5.2 是 LCD12864 液晶顯示程序編譯的結(jié)果圖 5.3 是產(chǎn)生.hex 文件的步驟圖 5.4 是產(chǎn)生.hex 文件的結(jié)果湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 25 頁 共 48 頁圖 5.1 總程

44、序編譯的結(jié)果圖 5.2 LCD12864 液晶顯示程序編譯的結(jié)果湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 26 頁 共 48 頁圖 5.3 產(chǎn)生.hex 文件的步驟圖 5.4 產(chǎn)生.hex 文件的結(jié)果5.1.2Proteus 軟件Proteus 是一種 EDA 工具軟件，可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)以及其他外圍設(shè)備的仿真。EDA的全稱是 Electronic Design Automation，即自動(dòng)化電子設(shè)計(jì)。Proteus 在電子仿真領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，同時(shí)也是高校教育中最常用的仿真軟件。像我們電子信息工程專業(yè)，從大一開始就用到了 Proteus 這個(gè)軟件，一直到大四，貫穿了整個(gè)大學(xué)的學(xué)習(xí)過程，由此可見 Proteus 軟件

45、使用的廣泛性以及重要性。Proteus 的內(nèi)部器件非常豐富，所以可以實(shí)現(xiàn)很多系統(tǒng)的仿真。用戶還可以在湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 27 頁 共 48 頁proteus 內(nèi)部自定義一個(gè)新的器件，從而得到具有特殊功能的仿真器件。具體來說，Proteus 具有三個(gè)方面的功能：繪制仿真原理圖，PCB 的布線以及SPICE 仿真。Proteus 可以結(jié)合由 KeilC51 生成的.HEX 文件，模擬程序的指定功能，這也是此次的仿真的總體方案。5.2 仿真部分的調(diào)試首先打開 Proteus,打開仿真原理圖，將前面生成的.hex 文件導(dǎo)入原理圖中，然后進(jìn)行調(diào)試。仿真結(jié)果如圖所示先將單價(jià)清零，然后設(shè)定重量為 4.90

46、，輸入單價(jià)為 14.0，顯示結(jié)果如圖 5.5 所示圖 5.5 輸入 14.0 后顯示結(jié)果然后清零，分別輸入 22.2、24.7、15.6，顯示結(jié)果分別如圖 5.6、5.7、5.8 所示湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 28 頁 共 48 頁圖 5.6 輸入 22.2 后顯示結(jié)果圖 5.7 輸入 24.7 后顯示結(jié)果湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 29 頁 共 48 頁圖 5.8 輸入 15.6 后顯示結(jié)果再輸入 17.6，顯示結(jié)果如圖 5.9 所示。5.9 輸入 17.6 后結(jié)果顯示湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 30 頁 共 48 頁仿真結(jié)果說明：1. 當(dāng)在鍵盤輸入 15.6 的時(shí)候，12864 液晶顯示器就會(huì)立即顯示出結(jié)

47、果 86.242. 當(dāng)重量超過 99.9Kg 時(shí)，過載報(bào)警，蜂鳴器發(fā)聲，這表明：所稱物體已經(jīng)超重。湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 31 頁 共 48 頁結(jié)束語結(jié)束語本設(shè)計(jì)從理論思考到實(shí)際應(yīng)用，用單片機(jī) AT89C51 最小系統(tǒng)、12864LCD 顯示器、蜂鳴器報(bào)警電路、CZAF-602 壓力傳感電路等模塊組合，成功的設(shè)計(jì)作出一個(gè)電子稱。而且所設(shè)計(jì)的電子稱能在 PROTEUS 中進(jìn)行仿真，并且能夠很精確的顯示單價(jià)、重量、總額。相信電子稱在實(shí)際應(yīng)用中具有很高的實(shí)用價(jià)值。在設(shè)計(jì)中遇到的問題也不少，最先開始的就是 Protues 原理圖的設(shè)計(jì)，由于對(duì)這軟件不是特別的熟練，所以花了比較長的時(shí)間在畫圖上面。最終要仿

48、真成功必須得向單片機(jī)中添加程序。因此結(jié)合所設(shè)計(jì)的原理圖進(jìn)行相關(guān)程序的設(shè)計(jì)、編寫、調(diào)試，這也是相當(dāng)艱巨的一項(xiàng)工作。剛開始用 Keil 軟件編程，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)一運(yùn)行就出現(xiàn)錯(cuò)誤或者警告，根據(jù)軟件提示然后改寫語句，最終順利運(yùn)行出了結(jié)果，單片機(jī)仿真成功?？偟膩碚f，設(shè)計(jì)過程中遇到相當(dāng)多的困難，通過查資料以及老師跟同學(xué)的幫助，最終一步一步的解決了問題，自己也對(duì)電子秤的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 32 頁 共 48 頁參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 童詩白，華成英模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) M. 北京：高等教育出版社,2003.2 趙新民. 智能儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ) M. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1999.3

49、何希才. 傳感器及其應(yīng)用電路M. 北京：電子工業(yè)出版社,2001.4 于佳,戴佳,常江. C 語言常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)M. 北京：電子工業(yè)出版社,2001.5 李朝青. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)M. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,2005.6 高峰編. 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) M. 北京：科學(xué)出版社,2003.7 楊寧,胡學(xué)軍. 單片機(jī)與控制技術(shù)M. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2004.8 謝自美. 電子線路綜合設(shè)計(jì)M. 武漢: 華中科技大學(xué)出版社, 2007.9 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽組委員會(huì)編. 第五屆全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽獲獎(jiǎng)作品選編(2001) M. 北京: 北京理工大

50、學(xué)出版社, 2003.10 高吉祥. 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)系列教程(數(shù)字系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì))M. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2007.11 劉文濤. 單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)實(shí)例M. 北京: 清華大學(xué)出版社,2005.12 趙建領(lǐng). Protel 電路設(shè)計(jì)與制版寶典M. 北京: 電子工業(yè)出版社,2007.13 周珊. 壓力傳感器及應(yīng)用實(shí)例J. 科學(xué)大眾, 2009.3(10):114-11814 岑春波. 智能式電子稱重系統(tǒng)J. 計(jì)量技術(shù), 2008.2(7):111-11615 白炳良,賴紹武. 基于 AD7705 電子計(jì)價(jià)稱的設(shè)計(jì)J. 漳州師范學(xué)院學(xué)報(bào), 2008.3(2):56-59.1

51、6 王艷春,何鵬,李會(huì). 智能電子稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J. 單片機(jī)接口技術(shù),2007. 4(2):111-112.17 Zhao Guang-ping, Sun Wen-ping, Sun Jian-jun. Present Condition and Development of Electronics Weighs Technique J. Instrument Technique and Sensor, 2007.6(7):76-77.18 Xie Xiao-guang, Li Ye-de. A Design of Electronic Cashier Scale Based on Singl

52、e- chip Computer J. Department of Computer Science, Shandong University of Technology, 2008.4(3):377-379.湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 33 頁 共 48 頁致致 謝謝值此論文完成之際，首先向我的指導(dǎo)老師曹東波教授致以最衷心的感謝。自畢業(yè)設(shè)計(jì)以來，曹老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、忘我的工作精神和樸實(shí)謙和的作風(fēng)時(shí)刻感染著我，給了我很大的啟迪和幫助。曹老師不僅傳授給我書本上的知識(shí)，更讓我掌握了學(xué)習(xí)的方法和獨(dú)立思考的能力。在本論文的選題、開題、寫作、修改和論文完成階段，曹老師都給了我最大的支持和幫助。其次感

53、謝同學(xué)，感謝他們?cè)谖以O(shè)計(jì)過程中不時(shí)指點(diǎn)，使我在設(shè)計(jì)過程中不斷地發(fā)現(xiàn)問題和改進(jìn)問題，對(duì)我在設(shè)計(jì)過程中給予了極大的幫助，在此，向他們表達(dá)我真誠的感謝！再次感謝實(shí)驗(yàn)室的老師給予方便，讓我在調(diào)試過程中，借用了實(shí)驗(yàn)室的電腦和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。還有感謝圖書館工作人員，讓我在設(shè)計(jì)時(shí)借閱了大量資料。最后，謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給我摯愛的父母以及所有關(guān)心幫助過我的親人和朋友！作者： 年 月 日湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 34 頁 共 48 頁附錄附錄 1 系統(tǒng)總圖系統(tǒng)總圖湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 35 頁 共 48 頁附錄附錄 2 主主程序清單程序清單#include#includeSYSTIMESystemTime;SYSWORKRunC

54、ontrol;uchar number,sum=0;double money;uchar code tab1=7,4,1,3,8,5,2,0,9,6; /鍵盤的對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)uchar code key=0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f;/行掃描按鍵檢測void delay(uint x)uint i,j;for(i=0;ix;i+)for(j=0;j115;j+);/*/函數(shù)原型：void LCD_WaitFree()/函數(shù)功能: 等待 12864 空閑/入口參數(shù): 無/出口參數(shù): 無/讀狀態(tài)時(shí)序: RS= 0 RW=1 EN=1/*void LCD_WaitFree() ucha

55、r Flag; Dbus=0 xFF; RS=0; RW=1; do EN=1; _nop_(); Flag=Dbus & 0 x80; EN=0; Flag=0;/仿真這里不能檢測 LCD12864 忙標(biāo)志，實(shí)際電路清屏蔽掉該行湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 36 頁 共 48 頁 while(Flag!=0); /*/函數(shù)原型：void LCD_WriteCmd(uchar Cmd)/函數(shù)功能: 寫指令到 12864/入口參數(shù): Cmd/出口參數(shù): 無/寫指令時(shí)序: RS= 0 RW=0 EN=10/*void LCD_WriteCmd(uchar Cmd) LCD_WaitFree();/等待 1

56、2864 空閑 RS=0; RW=0; Dbus=Cmd; EN=1; _nop_(); _nop_(); EN=0;/*/函數(shù)原型：void LCD_WriteByte(uchar Dat)/函數(shù)功能: 寫數(shù)據(jù)到 12864/入口參數(shù): Dat/出口參數(shù): 無/寫指令時(shí)序: RS= 1 RW=0 EN=10/*void LCD_WriteByte(uchar Dat) LCD_WaitFree();/等待 12864 空閑 RS=1; RW=0; Dbus=Dat; EN=1; _nop_(); _nop_(); EN=0;湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 37 頁 共 48 頁/*/函數(shù)原型：void

57、 LCD_SelectScreen(uchar Num)/函數(shù)功能: 選擇屏幕/入口參數(shù): Num 0=左屏 1=右屏/出口參數(shù): 無/*void LCD_SelectScreen(uchar Num)if(Num)CS1 =1;CS2 =0;elseCS1 =0;CS2 =1;/*/函數(shù)原型：void LCD_ClearSecreen()/函數(shù)功能: 清屏/入口參數(shù): 無/出口參數(shù): 無/*void LCD_ClearSecreen()ucharX , Y , Temp;for(Temp=0;Temp2;Temp+) LCD_SelectScreen(Temp);/左/右半屏for(Y=0;

58、Y64;Y+)for(X=0;X8;X+)LCD_WriteCmd(StrYline + Y); /列地址LCD_WriteCmd(StrPage + X); /頁地址LCD_WriteByte(0);湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 38 頁 共 48 頁 /*/函數(shù)原型：void LCD_Display_16_16(bit Not,uchar RL,uchar Page,uchar Ver,uchar *Pic,uchar HZ)/函數(shù)功能: 顯示全角漢字/入口參數(shù): 反白 左/右屏 頁地址 列地址 字庫指針 漢字/出口參數(shù): 無/*void LCD_Display_16_16(bit Not,uch

59、ar RL,uchar Page,uchar Ver,uchar code *Pic,uchar HZ)ucharStep , Temp; LCD_SelectScreen(RL);LCD_WriteCmd(Page+StrPage);LCD_WriteCmd(Ver +StrYline);for(Step=0;Step16;Step+) Temp =*(Pic+Step+32*HZ); if(Not) Temp=Temp;/反白 LCD_WriteByte(Temp);/漢字上半部分LCD_WriteCmd(Page+StrPage+1);LCD_WriteCmd(Ver +StrYline

60、);for(Step=16;Step32;Step+) Temp =*(Pic+Step+32*HZ); if(Not) Temp=Temp;/反白 LCD_WriteByte(Temp); /漢字下半部分/*/函數(shù)原型：void LCD_Display_8_8(uchar RL,uchar Page,uchar Ver,uchar HZ)/函數(shù)功能: 顯示 數(shù)字 / 字母/入口參數(shù): 左/右屏 頁地址 列地址 漢字湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 39 頁 共 48 頁/出口參數(shù): 無/*void LCD_Display_8_8(uchar RL,uchar Page,uchar Ver,uchar H