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文檔簡介

基于AT89C52單片機(jī)的數(shù)字電子秤設(shè)計摘要本文主要介紹了數(shù)字電子秤的硬件電路結(jié)構(gòu)及其中的原理,所設(shè)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(dá)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(jī),通過程序?qū)π盘栠M(jìn)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(guān)鍵詞電子秤;稱重傳感器;單片機(jī)

目錄中文摘要 I英文摘要 II前言 11.緒論 21.1 研究本文的意義 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(shù)要求 32.硬件設(shè)計 32.1傳感器模塊 32.2A/D轉(zhuǎn)換模塊 42.2.1AD7705的結(jié)構(gòu) 42.2.3AD7705各引腳功能 52.3單片機(jī)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(shè)計 103.1系統(tǒng)軟件設(shè)計 103.2鍵盤軟件設(shè)計 103.2.1鍵盤掃描 113.2.2數(shù)字顯示 113.3A/D轉(zhuǎn)換程序 123.4數(shù)據(jù)處理程序 133.4.1重量轉(zhuǎn)化 133.4.2價格計算 134. 結(jié)論 14參考文獻(xiàn) 15附錄一: 16附錄二: 19致謝 20PAGE22前言電子稱重技術(shù)是現(xiàn)代稱重計量和控制系統(tǒng)工程的重要基礎(chǔ)之一,電子衡器經(jīng)過40年的不斷改進(jìn)和完善,從60年代的機(jī)電結(jié)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(zhǔn)確、快速,讀取方便,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),便于與電子計算機(jī)結(jié)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(yīng)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(jī)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(jìn)行研究。設(shè)計特別適用于測量精度要求較高的場合,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(shè)計。

1.緒論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(kuò)大,衡器的需求也日益增多,過去沿用的機(jī)械杠桿秤己不能適應(yīng)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(shù)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展,電子稱重技術(shù)日趨成熟,并逐步取代機(jī)械秤。尤其是七十年代初期,微處理機(jī)的出現(xiàn)使電子稱重技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。快速、準(zhǔn)確、操作方便、消除人為誤差、功能多樣化等方面已成為現(xiàn)代稱重技術(shù)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(jìn)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(qiáng)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(yīng)用已遍及到國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)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。基于電子秤的現(xiàn)狀,本文擬研究一種用單片機(jī)控制的高精度數(shù)字電子秤設(shè)計方案。這種高精度數(shù)字電子秤計量準(zhǔn)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需求。1.2數(shù)字電子秤的工作原理電子秤以單片機(jī)為主要部件,當(dāng)商品放到秤盤上時,秤盤下的重量電阻應(yīng)變式傳感器產(chǎn)生一電信號,信號的強(qiáng)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(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量與物重成正比,再進(jìn)入89C52單片機(jī)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理,89C52單片機(jī)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(jī),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。稱重傳感器稱重傳感器前置放大器模數(shù)轉(zhuǎn)換器單片機(jī)接口鍵盤盤顯示器圖1-2基本工作原理框圖1.3數(shù)字電子秤性能及技術(shù)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(shè)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(shè)計2.1傳感器模塊要達(dá)到設(shè)計的性能要求,傳感器的精度起著決定性作用,本設(shè)計選用應(yīng)用于稱重系統(tǒng)90%以上的高精度電阻應(yīng)變式傳感器。電阻應(yīng)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?fù)p壞傳感器,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(shè)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(yīng)變傳感器半橋式測量電路。它的兩只應(yīng)變片和兩只電阻貼在彈性梁上,測量電阻隨重力變化導(dǎo)致彈性梁應(yīng)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[2]圖2-1全橋測量電橋圖2.2A/D轉(zhuǎn)換模塊2.2.1AD7705的結(jié)構(gòu)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(guān)(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(zhǔn)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(shè)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VccREFIN(-)REFIN(+)AIN1(+)AIN1(-)AIN2(+)AIN2(-)MCLKINMCLKOUTGNDSCLKDINDOUTA=1-128串行接口寄存器組圖2-2AD7705的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2.2.2器件功能AD7705可編程增益放大器(PGA)可通過指令設(shè)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Σ-Δ轉(zhuǎn)換技術(shù)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)字波器的第一個陷波進(jìn)行編程。AD7705串行接口可配置為三線SPI接口。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(zhǔn)和系統(tǒng)校準(zhǔn)選項,以消除器件本身或系統(tǒng)的增益和偏移誤差。CMOS結(jié)構(gòu)確保器件具有極低功耗,掉電模式減少等待時的功耗至20μW(典型值)。其主要特點如下:(1)可將輸入信號范圍從0~+20mV到0~+2.5V和±20mV~±2.5V的信號進(jìn)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:1~128;(4)有對模擬輸入緩沖的能力;(5)2.7~3.3V或4.75~5.25V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8μA;2.2.3AD7705各引腳功能SCLK:串行接口時鐘輸入端。MCLKIN: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。MCLKOUT:時鐘信號輸出端。當(dāng)用晶振作為芯片的工作始終時,晶振必須接在MCLKIN和MCLKOUT:之間。如果采用外部時鐘,則MCLKOUT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(guān)閉。:片選端,低電平有效。:片選復(fù)位端。當(dāng)該端為低電平時,AD7705芯片內(nèi)的接口邏輯、自校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)濾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(fù)端。AIN2(+),AIN2(-):分別為第2個差分模擬輸入通道的正端與負(fù)端。REFIN(+),REFIN(-):分別為參考輸入通道的正端與負(fù)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(shè)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、時鐘寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的信息轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出端。:A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志。AD7705輸出移位寄存器讀數(shù)時序如圖2-3所示AD7705向輸入移位寄存器寫入數(shù)據(jù)時序?qū)懭鐖D2-4所示AD7705電路如圖如2-5所示圖2-3AD7705輸出移位寄存器讀數(shù)時序圖圖2-4AD7705向輸入移位寄存器寫入數(shù)據(jù)時序圖圖2-5AD7705模塊2.3單片機(jī)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(shè)計的控制電路。以單片機(jī)89C52為控制中心,負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)和外接設(shè)備的信號,再處理數(shù)據(jù),發(fā)出控制信號,以達(dá)到所需的要求。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(jī)的接口P1.6——8279的片選端P1口——AD轉(zhuǎn)化模塊外部中斷INT1用于鍵盤中斷服務(wù)程單片機(jī)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)。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10次來累計結(jié)果。定時中斷T2用于鍵盤中斷延時T2設(shè)為定時器狀態(tài),定時時間為13ms。在中斷服務(wù)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(jìn)行其他操作。單片機(jī)總電路圖件附錄二[7]2.4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(jī)交互部門。根據(jù)儀器要求的功能,設(shè)計了由16個按鍵(4×4矩陣鍵盤)和1個板鍵開關(guān)組成的鍵盤、開關(guān)輸入電路,如圖2-6所示.扳鍵開關(guān)控制儀器電源的通斷:16個按鍵分別是10個數(shù)字鍵0~9、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2-64×4矩陣鍵盤(1)稱重前,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(jìn)行稱量。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(jìn)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(yīng)先按“轉(zhuǎn)換”鍵,再按“去皮”鍵,才可進(jìn)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(dāng)重量顯示超過最大秤量值10kg時,報警器響,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(jié)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(dāng)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(jìn)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。2.4.2鍵盤和顯示電路本系統(tǒng)中有16位LED顯示器,4×4鍵盤和8279的接口電路。圖中鍵盤的行線接8279的RL0~RL3,8279選用外部譯碼方式,SL0~SL3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,SL0~SL3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OUTB0~OUTB3、OUTA0~OUTA3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(dāng)從一位LED數(shù)碼管向下一位切換時,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(dāng)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。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(jié)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,當(dāng)單片機(jī)檢測到超重信號時,從P0.3發(fā)出一個40KHz的方波進(jìn)行報警提示。圖2-8過量程報警模塊3.數(shù)字電子秤軟件設(shè)計3.1系統(tǒng)軟件設(shè)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??刂破髦蠥T89C52的P1.5為A/D中斷請求輸入線,INT1為鍵盤中斷服務(wù)程序。A/D中斷服務(wù)程序完成采樣數(shù)據(jù)的存儲;鍵盤中斷服務(wù)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(jìn)入相應(yīng)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鍵盤軟件設(shè)計我們知道鍵盤和顯示是人與微機(jī)系統(tǒng)打交道的主要設(shè)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(fù)擔(dān),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:鍵掃描子程序:主要判斷有無鍵按下,利用8279的RL0~RL3和SL0~SL3端口判斷鍵入數(shù)據(jù)的個數(shù)或沒有輸入字符。當(dāng)RL0~RL3四位全為0時,便可判斷無鍵按下,當(dāng)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(jìn)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)到功能鍵處理子程序;若是數(shù)字鍵就調(diào)用顯示子程序進(jìn)行顯示。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。3.2.1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(fù)始掃描鍵盤,當(dāng)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去皮鍵清單價累計鍵小數(shù)點?數(shù)字鍵?返回掃描P2口當(dāng)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存入單價小數(shù)部分建標(biāo)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(jī)確定哪個鍵按下時,通過SL0~SL3輸出控制信號經(jīng)74LS154譯碼器選擇相應(yīng)的LED位,在8279芯片OUT0~OUT7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(jī)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(dāng)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。3.3A/D轉(zhuǎn)換程序在智能電子秤控制系統(tǒng)中,除了控制單元和執(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(jī)為核心,設(shè)計一個基于單片機(jī)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)AD7705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啟動A/D設(shè)采樣次數(shù)建立采樣標(biāo)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(jié)束采樣值濾波取平均值YNNY中斷圖3-3AD7705A/D流程框圖3.4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,其輸出值范圍為0000000000000000B~1111111111111111B轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)0~65535,而系統(tǒng)所要求輸出重量范圍0~10000g,所以我們進(jìn)行線性參數(shù)的標(biāo)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(jìn)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(shù)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。結(jié)論單片機(jī)控制的電子秤集傳感器技術(shù)、微計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字顯示技術(shù)于一體、其反應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確度高、顯示直觀,便于使用。另外稍加擴(kuò)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(yīng)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(shù)朝著以下方向發(fā)展: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(jī)組合,開發(fā)稱重用計算機(jī),利用計算機(jī)功能使電子秤具有推理、判斷、自診斷、自適應(yīng)、自組織等功能。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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,電子稱重技術(shù)發(fā)展規(guī)律就是不斷的加強(qiáng)基礎(chǔ)擴(kuò)大應(yīng)用,擴(kuò)展新技術(shù)領(lǐng)域,向相鄰學(xué)科和行業(yè)滲透,綜合各種技術(shù)去解決稱重計量、自動控制、信息處理,與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組合可以顯示很多商業(yè)信息,構(gòu)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(yīng)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(shè)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(jìn)行修改和擴(kuò)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(shè)備進(jìn)行通信。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中,我對大學(xué)四年所學(xué)的知識有了一個系統(tǒng)的認(rèn)識和理解,尤其是對本課題所用到的單片機(jī)及其相關(guān)知識有了進(jìn)一步的掌握,對利用單片機(jī)進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)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(rèn)識和體會,正所謂學(xué)以致用,在此實踐過程中增長了知識、豐富了經(jīng)驗,提高了解決問題的能力。系統(tǒng)的分析與設(shè)計過程是對學(xué)習(xí)的總結(jié)過程,更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索的過程。控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,必須嚴(yán)格按照系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)運行與調(diào)試的過程來進(jìn)行。系統(tǒng)的分析和設(shè)計是項很辛苦的工作,同時也是一個充滿樂趣的過程,在設(shè)計過程中,要邊學(xué)習(xí),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。參考文獻(xiàn)[1]關(guān)德新,馮文全.單片機(jī)外圍器件實用手冊[M].京:北京航空航天大學(xué)出版社,2021,6.33~98[2]郁有文,常健,程繼紅.傳感器原理及工程應(yīng)用[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2021.10~200[3]范立南,李雪飛,尹授遠(yuǎn).單片微型計算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計[M].北京:人民郵電出版社,2021.15~100[4]高吉祥.電子技術(shù)基礎(chǔ)試驗與課程設(shè)計[M].北京:電子工業(yè)出版社,2021.55~99[5]唐俊杰,高秦生.微型計算機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京:高等教育出版社,1993.60~150[6]康華光,陳大欽.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2021.6,10~200[7]張毅剛主編.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京:高等教育出版社,2021.12.220~250[8]厲志飛.電子衡器的發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代計量儀器與技術(shù),2021,(04)[9]王艷春.智能電子稱重系統(tǒng)的設(shè)計[J].微計算機(jī)信息,2021,(04)[10]張景元.一種基于單片機(jī)的多功能電子稱[J].微計算機(jī)信息,2021,(04)[11]孫鵬,徐發(fā)明.模擬稱重傳感器信號發(fā)生器的設(shè)計[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報,2021,(03):23[12]南光群.基于HT49R30A-1單片機(jī)控制的電子秤設(shè)計[J].電工技術(shù),2021,(04):8~9[13]明尚志.電子秤稱重傳感器V/F轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計[J].電子測量技術(shù),2021,30(03):175~177[14]周清華,馬善農(nóng).高性能低成本電子秤的參考設(shè)計[J].世界電子元器件,2021,(5):59~64[15]張海霞.新型便攜式電子秤設(shè)計[J].計量技術(shù),2021,(9):6~9附錄一:A/D轉(zhuǎn)換程序#include<reg52.h>sbitad_cs=P1^1; //AD轉(zhuǎn)換器AD7705硬件I/O定義sbitad_sclk=P1^0;sbitad_dout=P1^4;//AD輸入輸出I/Osbitad_din=P1^3;//AD輸入輸出I/Osbitad_reset=P1^2;//AD7705復(fù)位sbitad_drdy=P1^5;//AD7705dataunsignedintlsb,msb;voiddelay(){dataunsignedinti;i=0;while(i<7000){i++;}}voidad_write(unsignedcharcommand)//數(shù)據(jù)輸入{dataunsignedchari;ad_sclk=1;ad_cs=0;i=8;while(i!=0){ad_sclk=0; ad_in=command&0x80; ad_sclk=1; command=command<<1; i--; }ad_din=1; //送完命令置'1',準(zhǔn)備輸入數(shù)據(jù)ad_cs=1;}//設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換模式.然后可以連續(xù)讀出結(jié)果.Voidad_set(unsignedcharch,unsignedchargain)////ch=1,2;gain=0,1,2,3(1,2,4,8...)ch通道gain增益{dataunsignedchari=0x46;//單極性,加緩沖器dataunsignedcharj=gain;j=j<<3;i=i|j;ad_write(0x0f+ch);//寫通訊寄存器,選擇通道1,2,并建立下一個操作為寫設(shè)置寄存器ad_write(i);//寫設(shè)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(zhǔn)模式,有緩沖器}//A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果讀取函數(shù).unsignedintad_pro(){dataunsignedintj,k=0;dataunsignedcharkk;while(ad_drdy==1);ad_write(0x38); //讀通訊寄存器,選擇通道1,2,并建立下一個操作位讀數(shù)據(jù)寄存器ad_sclk=1;//讀取結(jié)果ad_cs=0;kk=16;while(kk!=0){k=k<<1;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(fù)位,50赫茲輸出速率ad_init(){ad_cs=0;ad_reset=1;//復(fù)位AD轉(zhuǎn)換器1--0--1脈沖,40msdelay();ad_reset=0;delay();ad_reset=0;delay();ad_reset=1;ad_write(0x20);//寫通訊寄存器,選擇通道1,并建立下一個操作為寫時鐘寄存器ad_write(0x04);//寫時鐘寄存器,設(shè)時鐘信號位于使用的主時鐘信號(2.4576MHz)ad_write(0x10);ad_write(0x46);}voidad_jiaozhun()//初始化A/D,校準(zhǔn)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(0x20);//寫通訊寄存器,選擇通道1,并建立下一個操作為寫時鐘寄存器,掉電.//ad_write(0x14);//A/D基準(zhǔn)斷電.}voidmain(){ad_jiaozhun();lsb=ad_pro();msb=ad_pro();}附錄二:致謝在這幾個月的時間里,從對課題的理解,方案的設(shè)計,到程序的編寫,再到論文的寫作,中間有著自己的努力,更有著老師和同學(xué)的關(guān)心和巨大的幫助。首先我要對本論文的指導(dǎo)老師***老師致以衷心的感謝!從論文的選題、有關(guān)資料的收集、課題的討論,到論文的撰寫和修改,導(dǎo)師都給了我悉心的指導(dǎo)和幫助。他對學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度讓我由衷地敬佩。感謝***同學(xué)給予我無私的幫助,他們對我所遇到的難題的解答讓我受益匪淺。感謝母校和老師們在大學(xué)四年中對我的培養(yǎng)。為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料,請您刪除以下內(nèi)容,O(∩_∩)O謝謝!!!AlargegroupofteamerchantsoncamelsandhorsesfromNorthwestChina'sShaanxiprovincepassthroughastopontheancientSilkRoad,Gansu'sZhangyecityduringtheirjourneytoKazakhstan,May5,2021.Thecaravan,consistingofmorethan100camels,threehorse-drawncarriagesandfoursupportvehicles,startedthetripfromJingyangcountyinShaanxionSept19,2021.Itwillpassthrough為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料,請您刪除以下內(nèi)容,O(∩_∩)O謝謝?。。largegroupofteamerchantsoncamelsandhorsesfromNorthwestChina'sShaanxiprovincepassthroughastopontheancientSilkRoad,Gansu'sZhangyecityduringtheirjourneytoKazakhstan,May5,2021.Thecaravan,consistingofmorethan100camels,threehorse-drawncarriagesandfoursupportvehicles,startedthetripfromJingyangcountyinShaanxionSept19,2021.Itwillpassthrough為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料,請您刪除以下內(nèi)容,O(∩_∩)O謝謝?。?!AlargegroupofteamerchantsoncamelsandhorsesfromNorthwestChina'sShaanxiprovincepassthroughastopontheancientSilkRoad,Gansu'sZhangyecityduringtheirjourneytoKazakhstan,May5,2021.Thecaravan,consistingofmorethan100camels,threehorse-drawncarriagesandfoursupportvehicles,startedthetripfromJingyangcountyinShaanxionSept19,2021.Itwillpassthrough為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料,請您刪除以下內(nèi)容,O(∩_∩)O謝謝?。。largegroupofteamerchantsoncamelsandhorsesfromNorthwestChina'sShaanxiprovincepassthroughastopontheancientSilkRoad,Gansu'sZhangyecityduringtheirjourneytoKazakhstan,May5,2021.Thecaravan,consistingofmorethan100camels,threehorse-drawncarriagesandfoursupportvehicles,startedthetripfromJingyangcountyinShaanxionSept19,2021.Itwillpassthrough為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料,請您刪除以下內(nèi)容,O(∩_∩)O謝謝?。?!AlargegroupofteamerchantsoncamelsandhorsesfromNorthwestChina'sShaanxiprovincepassthroughastopontheancientSilkRoad,Gansu'sZhangyecityduringtheirjourneytoKazakhstan,May5,2021.Thecaravan,consistingofmorethan100camels,threehorse-drawncarriagesandfoursupportvehicles,startedthetripfromJingyangcountyinShaanxionSept19,2021.Itwillpassthrough為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料,請您刪除以下內(nèi)容,O(∩_∩)O謝謝?。?!AlargegroupofteamerchantsoncamelsandhorsesfromNorthwestChina'sShaanxiprovincepassthroughastopontheancientSilkRoad,Gansu'sZhangyecityduringtheirjourneytoKazakhstan,May5,2021.Thecaravan,consistingofmorethan100camels,threehorse-drawncarriagesandfoursupportvehicles,startedthetripfromJingyangcountyinShaanxionSept19,2021.Itwillpassthrough為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料,請您刪除以下內(nèi)容,O(∩_∩)O謝謝?。?!AlargegroupofteamerchantsoncamelsandhorsesfromNorthwestChina'sShaanxiprovincepassthroughastopontheancientSilkRoad,Gansu'sZhangyecityduringtheirjourneytoKazakhstan,May5,2021.Thecaravan,consistingofmorethan100camels,threehorse-drawncarriagesandfoursupportvehicles,startedthetripfromJingyangcountyinShaanxionSept19,2021.Itwillpassthrough為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料,請您刪除以下內(nèi)容,O(∩_∩)O謝謝?。?!AlargegroupofteamerchantsoncamelsandhorsesfromNorthwestChina'sShaanxiprovincepassthroughastopontheancientSilkRoad,Gansu'sZhangyecityduringtheirjourneytoKazakhstan,May5,2021.Thecaravan,consistingofmorethan100camels,threehorse-drawncarriagesandfoursupportvehicles,startedthetripfromJingyangcountyinShaanxionSept19,2021.Itwillpassthrough為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料,請您刪除以下內(nèi)容,O(∩_∩)O謝謝?。?!AlargegroupofteamerchantsoncamelsandhorsesfromNorthwestChina'sShaanxiprovincepassthroughastopontheancientSilkRoad,Gansu'sZhangyecityduringtheirjourneytoKazakhstan,May5,2021.Thecaravan,consistingofmorethan100camels,threehorse-drawncarriagesandfoursupportvehicles,startedthetripfromJingyangcountyinShaanxionSept19,2021.Itwillpassthrough為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料,請您刪除以下內(nèi)容,O(∩_∩)O謝謝?。?!AlargegroupofteamerchantsoncamelsandhorsesfromNorthwestChina'sShaanxiprovincepassthroughastopontheancientSilkRoad,Gansu'sZhangyecityduringtheirjourneytoKazakhstan,May5,2021.Thecaravan,consistingofmorethan100camels,threehorse-drawncarriagesandfoursupportvehicles,startedthetripfromJingyangcountyinShaanxionSept19,2021.Itwillpassthrough為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料,請您刪除以下內(nèi)容,O(∩_∩)O謝謝!?。largegroupofteamerchantsoncamelsandhorsesfromNorthwestChina'sShaanx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