流水線產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 IAbstract III第一章緒論 41.1研究背景 42.2國(guó)內(nèi)外研究背景 4第二章總體設(shè)計(jì) 62.1產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 6(1)重量復(fù)位系統(tǒng) 6(2)重量檢測(cè)器 6(3)重力測(cè)量顯示和輸出測(cè)量數(shù)據(jù) 62.2產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)工作原理 62.2總體方案設(shè)計(jì) 6第三章硬件設(shè)計(jì) 83.1單片機(jī)主控單元的設(shè)計(jì) 83.1.1單片機(jī)引腳說(shuō)明 83.1.2AT89S51最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 103.2HX711數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì) 113.3LCD1602顯示電路模塊設(shè)計(jì) 133.4蜂鳴器 15第四章軟件設(shè)計(jì) 164.1主流程圖 164.2LCD1602液晶顯示驅(qū)動(dòng)程序 164.3A/D轉(zhuǎn)換器HX711采樣程序 174.4鍵盤(pán)程序 184.5報(bào)警驅(qū)動(dòng)程序 18第五章調(diào)試 195.1安裝調(diào)試的設(shè)備 195.2元件的安裝焊接與系統(tǒng)調(diào)試 205.2.1電路的焊接 205.2.2系統(tǒng)的調(diào)試 205.3測(cè)試結(jié)果及分析 21第六章總結(jié) 22摘要伴隨著工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的不斷發(fā)展，在各類生產(chǎn)領(lǐng)域和其它重要場(chǎng)合對(duì)于自動(dòng)計(jì)數(shù)都有著重大的需求?；趩纹瑱C(jī)的自動(dòng)計(jì)數(shù)器具備結(jié)果可靠和成本較低等眾多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)深入應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域中。自動(dòng)檢測(cè)形式有多種，通常包括接觸式和非接觸式等。其中接觸式產(chǎn)品檢測(cè)由于其優(yōu)秀的性能已經(jīng)成為市場(chǎng)應(yīng)用的主流。此次設(shè)計(jì)采用STC89C52單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的核心，選擇重量感器作為檢測(cè)裝置，并且利用LCD實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)的結(jié)果。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便并且可靠性較高。設(shè)計(jì)的思路是就是通過(guò)傳感器檢測(cè)物體產(chǎn)生計(jì)電壓差送入到單片機(jī)內(nèi)，隨后經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后再通過(guò)LCD實(shí)時(shí)的顯示計(jì)算結(jié)果，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)流水線產(chǎn)品產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)顯示。關(guān)鍵詞：紅外檢測(cè)；自動(dòng)計(jì)數(shù)；單片機(jī)；LCD顯示屏

DesignofProductionLineStatisticsSystemAbstractWiththecontinuousdevelopmentofindustrialautomationproduction,thereisagreatdemandforautomaticcountinginvariousproductionfieldsandotherimportantoccasions.Theautomaticcounterbasedonsinglechipmicrocomputerhasmanyadvantagessuchasreliableresultsandlowcost,andhasbeenappliedinmanyfields.Therearemanykindsofautomaticcounter,includingcontacttypeandnon-contacttype.Thecontactlessinfraredcounterhasbecomethemainstreamofmarketapplicationbecauseofitsexcellentperformance.STC89C52isusedasthecoreofthecontrolsystem,infraredsensorischosenasthedetectiondevice,andtheresultsofthetestaredisplayedinrealtimebyLCDdigitaltube.Theadvantagesofthesystemaresimplestructure,convenientoperationandhighreliability.ThedesignideaistogeneratecountingpulsethroughsensordetectionobjectandsenditintotheMCU,thenafterprocessingbyMCU,andthendisplaythecalculationresultsinrealtimethroughLCDdigitaltube,andfinallyrealizethestatisticaldisplayofproductionlineproductKeywords：infrareddetection;utomaticcounting;microcontroller;LCDdigitaltube緒論1.1研究背景自動(dòng)化的時(shí)代社會(huì),許多制造商在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)幾乎用于流水線技術(shù),但在這個(gè)過(guò)程中,如何進(jìn)行有效和穩(wěn)定的計(jì)算是非常關(guān)心所有制造商。傳統(tǒng)的柜臺(tái)有很多的不足之處,如復(fù)雜的系統(tǒng)導(dǎo)致更高的失敗率,和高成本,等等,因?yàn)閱我还δ?使得很少的場(chǎng)景。所以可以實(shí)時(shí)計(jì)算和精確、可靠和穩(wěn)定的基于單片機(jī)為控制核心的自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置,成為廣大制造商的首選。當(dāng)下，由于單片機(jī)的出色性能，使得基于單片機(jī)技術(shù)的產(chǎn)品在我們的日常生活領(lǐng)域非常常見(jiàn)。單片機(jī)的出現(xiàn)，極大地方便了工程師們對(duì)各類電子產(chǎn)品控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而且非常有利于各類產(chǎn)品功能的進(jìn)一步擴(kuò)展。電子計(jì)數(shù)器是一種多功能的電子測(cè)量?jī)x器，它通過(guò)對(duì)輸入重量計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體好壞的技術(shù)。單片機(jī)由于其緊湊的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大的性能，以及較低的成本，目前依然成為工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、智能化測(cè)量和控制產(chǎn)品的進(jìn)步和發(fā)展的一個(gè)重要手段。計(jì)數(shù)器在現(xiàn)代化工業(yè)化生產(chǎn)中擁有舉足輕重的地位，它能極大地幫助產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)精確、高效、實(shí)時(shí)地進(jìn)行生產(chǎn)，促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提高，是很多廠家都會(huì)選擇的生產(chǎn)裝置。但是計(jì)數(shù)器種類繁多，如何正確選擇一種既方便又具有多功能的計(jì)數(shù)器就成了廣大廠家十分關(guān)心的一個(gè)核心問(wèn)題。單片機(jī)也被稱為微控制器(),主要是CPU,內(nèi)存,計(jì)時(shí)器,各種各樣的進(jìn)口和出口設(shè)置由硅的制備在同一塊,這些組件的性能結(jié)構(gòu)緊湊、微機(jī)系統(tǒng)。主要用于工業(yè)控制系統(tǒng)開(kāi)始,最初的設(shè)計(jì)是外圍設(shè)備的數(shù)量和CPU芯片合成為一條,降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng),體積小的要求控制設(shè)備可以更加適用,單片機(jī)有四和八兩種形式,性能和應(yīng)用程序是一個(gè)最好的INTEL8031,單片機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,穩(wěn)定的工作能力很好,收獲很多的贊美。人后和發(fā)展基于MCS51系列單片機(jī)。今天,在我們的日常生活中使用大多數(shù)電子產(chǎn)品有單片機(jī)的圖。2.2國(guó)內(nèi)外研究背景王松林在《基于單片機(jī)的可辯向計(jì)數(shù)器》提到重量檢測(cè)是目前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域重要的生產(chǎn)工具，它的實(shí)時(shí)性、高可靠性和計(jì)數(shù)的精準(zhǔn)性為工業(yè)生產(chǎn)效率的提高貢獻(xiàn)路很大的幫助[1]。不過(guò)由于當(dāng)前的計(jì)數(shù)器種類繁多，如何選擇一個(gè)更加合適的計(jì)數(shù)器，讓它成為生產(chǎn)流水線上的一把利器是廣大工程師們最為關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。陳永甫在《重量檢測(cè)與控制電路》提到基于單片機(jī)的重量檢測(cè)由于其緊湊的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性和精確性都非常高且成本較低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的眾多領(lǐng)域中[2]。李朝青在《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》中目前市面上最為常見(jiàn)的計(jì)數(shù)器都是非接觸式的，并且為了滿足不同的場(chǎng)景需求已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了許多對(duì)應(yīng)的檢測(cè)芯片[3]。但是如何進(jìn)一步的提高計(jì)數(shù)器的穩(wěn)定性、抗干擾性和計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性是這類企業(yè)共同關(guān)心的問(wèn)題

總體設(shè)計(jì)2.1產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)是一種測(cè)量工具,利用物體的重力來(lái)確定物體的質(zhì)量或其他對(duì)象的大小,參數(shù)或特性,產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)是由三個(gè)部分組成的(1)減重系統(tǒng)可以測(cè)量對(duì)象和產(chǎn)品輸出統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng)之間傳輸?shù)闹亓?俗稱規(guī)模。這部分通常包括軸承設(shè)備,橋平衡,連接系統(tǒng)和懸架系統(tǒng)。(2)重量探測(cè)器它是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的主要設(shè)備,也有助于重力成適合評(píng)估電力或其他信號(hào)。根據(jù)重量傳感器的結(jié)構(gòu)的類型,它可以分為直接位移傳感器。和使用物理形變傳感器的影響。重量傳感器的基本要求是唯一值匹配,輸出功率和輸入的質(zhì)量,高靈敏度,指控對(duì)對(duì)象的狀態(tài)影響很小,在惡劣的工作條件下具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。(3)重力測(cè)量數(shù)據(jù)顯示和輸出本節(jié)包括重力傳感器信號(hào)處理電路和輔助組件,這部分通常被稱為重量計(jì)或數(shù)字測(cè)量電路,輔助設(shè)備通常包括諸如放大、濾波、操作、轉(zhuǎn)換、計(jì)數(shù)、記錄、控制和顯示控制組件等。2.2產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)工作原理當(dāng)你把物體重量,質(zhì)量將會(huì)轉(zhuǎn)移到加速度計(jì),產(chǎn)生的力-電效應(yīng),將物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為電信號(hào),往往會(huì)對(duì)象重量轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并要求在精確的線性放大的信號(hào)處理電路,將擴(kuò)大模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),然后傳送到一臺(tái)計(jì)算機(jī)的主要控制電路,計(jì)算機(jī)將繼續(xù)尋找鍵盤(pán)和開(kāi)關(guān)函數(shù),基于鍵盤(pán)和開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)確定行動(dòng)的不同的功能來(lái)執(zhí)行,如果有必要,請(qǐng)使用工具軟件計(jì)算結(jié)果將被發(fā)送到存儲(chǔ)庫(kù)。2.2總體方案設(shè)計(jì)根據(jù)基本要求,系統(tǒng)可分為五個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊,最小系統(tǒng)模塊、報(bào)警模塊、鍵盤(pán)和一個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊,這些模塊包括重力傳感器和I/d轉(zhuǎn)換電路,由AT89S51單片機(jī)單處理器鍵盤(pán),用于控制產(chǎn)品類型和顯示信息,如價(jià)格。LCD1602液晶與c語(yǔ)言顯示當(dāng)前產(chǎn)品名稱,價(jià)格,重量,和總價(jià)格,允許您使用產(chǎn)品名稱,價(jià)格,重量,和總價(jià)格,和其他功能,之間的設(shè)計(jì)包括0到5公斤體重,過(guò)載報(bào)警范圍在0.001克之間。圖2-1顯示了產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)：稱重傳感器稱重傳感器HL-8型單片機(jī)單片機(jī)控制模塊數(shù)據(jù)采集部分點(diǎn)陣式1602型的LCDO獨(dú)立按鍵人機(jī)交互界面高精度高增益24位A/D轉(zhuǎn)換芯片HX711蜂鳴器報(bào)警模塊圖2-1總體設(shè)計(jì)方框圖系統(tǒng)工作:物體的重力將轉(zhuǎn)向首當(dāng)其沖的壓力傳感器,壓力傳感器可以改變電壓,然后將電壓值發(fā)送到A/D轉(zhuǎn)換電路,將模擬數(shù)值,并通過(guò)最小的AT89S51單片機(jī)單片機(jī)系統(tǒng)、復(fù)位電路和外圍設(shè)備,本文使用LCD1602液晶顯示電路設(shè)計(jì),產(chǎn)品設(shè)計(jì)輸出統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng)使用C語(yǔ)言編程軟件控制部分。

硬件設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)主控單元的設(shè)計(jì)3.1.1單片機(jī)引腳說(shuō)明圖3-2單片機(jī)AT89S51單片機(jī)是40針,AT89S51單片機(jī)原理圖,介紹了港口功能。VCC/接地:接地P0:P0是高阻抗的雙端口I/O端口,可以使用內(nèi)部Flash編程中使用外部存儲(chǔ)器鎖定模式,因此在接收字節(jié),驗(yàn)證,和輸出指令應(yīng)該連接外部阻抗。港口P1:P1是一個(gè)8位雙向I/O端口,內(nèi)部具有較高的抗拉強(qiáng)度。如果端口設(shè)置為1,輸出可能會(huì)有更高的抗拉強(qiáng)度在4TTL,強(qiáng)度是擴(kuò)展端口到指定的高度;此外,p11.0和p11.1也可以用作外部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2(P1.0/T2)和輸入觸發(fā)輸入/T2前(P11.1)為了獲得內(nèi)部flash編程解決低8位的信息。P2:P2是8位內(nèi)部抗拉強(qiáng)度高的雙向I/O端口,如果端口設(shè)置為1時(shí),輸出端口可以擴(kuò)展到有較高的抗拉強(qiáng)度在4TTL指定高度,如果外部存儲(chǔ)可以通過(guò)內(nèi)部Flash內(nèi)存訪問(wèn),輸出端口P2為高級(jí)地址。P3:P3內(nèi)部抗拉能力高的8位雙向I/O端口,如果端口設(shè)置為1時(shí),可能導(dǎo)致4TTL更高的內(nèi)部抗拉強(qiáng)度被指定為一個(gè)高績(jī)效水平，并且P3功能的重復(fù)使用情況見(jiàn)表3-1：表3-1P3口引腳功能復(fù)用RST:如果振蕩周期(24個(gè)振蕩周期)中的該接點(diǎn)出現(xiàn)兩個(gè)以上的機(jī)器周期，則當(dāng)PIN保持高，并且所有P3端口都重置為1時(shí)，當(dāng)從高電平切換到低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器和SFR的特殊功能寄存器將被完全刪除；XTAL1,此時(shí)假定:內(nèi)部振蕩器XTAL1輸入,XTAL2外部振蕩器輸出點(diǎn),必須添加到處,此時(shí)直接向外部振蕩器,并暫停內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器模式,振蕩器的頻率分為兩個(gè),如果晶體諧振電路,時(shí)鐘頻率是6MHZ晶體電路頻率,可以選擇1MHZ至24MHZ,大約30pf電容器可能需要;向下風(fēng)/學(xué)監(jiān)輸出:向下風(fēng)(允許地址鎖)是用來(lái)鎖最低當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器地址字節(jié),但端點(diǎn)發(fā)送一個(gè)固定頻率脈沖振蕩器頻率(1/6),即使外部存儲(chǔ)器也不可用;PST:外部程序AT89S51單片機(jī)外部存儲(chǔ)器存儲(chǔ)為選擇通信數(shù)量的點(diǎn),每個(gè)問(wèn)題兩個(gè)脈沖周期的機(jī)器,這意味著沒(méi)有脈沖,當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ);EA/Vpp:允許外部存儲(chǔ)器、外部訪問(wèn)發(fā)起者訪問(wèn)程序必須使用低水平;AT89S51單片機(jī)外部訪問(wèn)內(nèi)存地址(0000h-FFH)必須保持在低水平階段。圖3-2單片機(jī)AT89S51引腳圖3.1.2AT89S51最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)或單臺(tái)計(jì)算機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)是使用系統(tǒng)的最小元素。的最小系統(tǒng)由51系列單處理器電路、復(fù)位電路、微處理器、水晶和最小系統(tǒng)電路原理圖，如圖3-3所示：圖3-3單片機(jī)最小系統(tǒng)圖單片機(jī)AT89S51單片機(jī),它的最低系統(tǒng)要求是電源、時(shí)鐘、復(fù)位電路,因?yàn)槲覀兊某绦騼?nèi)存使用內(nèi)置的閃存(ROM),所以EA端口通過(guò)高水平。微處理器系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí),它需要重置微處理器內(nèi)部寄存器,以便每個(gè)寄存器值設(shè)置為儲(chǔ)備貨幣地位,能夠成功地啟動(dòng)復(fù)位電路的基本功能是系統(tǒng)啟動(dòng)復(fù)位,復(fù)位電路可以用于系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性,直到特殊復(fù)位電路,可以根據(jù)電阻器和電容器或創(chuàng)建的復(fù)位電路可靠性和成本。在51個(gè)內(nèi)核中，RST是信號(hào)恢復(fù)輸入點(diǎn)，可在兩個(gè)機(jī)器周期(24小時(shí)循環(huán))中保持高電流。3.2HX711數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)使用HL-8型重量傳感器，這是一種用于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的特殊產(chǎn)品，可用于平衡，其主要技術(shù)，見(jiàn)表3-2，稱重電路見(jiàn)圖3-4：表3-2L-psⅢ型稱重傳感器技術(shù)指標(biāo)模擬轉(zhuǎn)換器(A/D)是一種將模擬數(shù)量轉(zhuǎn)換為數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊的設(shè)備，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-4HX711所示，是高精度的24位轉(zhuǎn)換芯片，而/D的優(yōu)勢(shì)是集成電路(如時(shí)鐘振蕩器、穩(wěn)定的電源和可編程低噪聲放大器)，這樣可以降低設(shè)備設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，并通過(guò)集成放大的電路來(lái)提高設(shè)備的耐用性、性能和可靠性，從而提高測(cè)量精度。圖3-4HX711內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖以下是A/DHX711轉(zhuǎn)換芯片的一些使用參數(shù):有兩個(gè)可用的輸入通道，最大增益為128，最小增益為32，軟件可以配置增益和通道選擇。通道A的可編程增益為128或64，全邊界的差分輸入信號(hào)幅值分別為20mV或40mV。芯片輸出速率可以是10Hz或80Hz。不需要編制復(fù)雜的內(nèi)部芯片寄存器，只需使用簡(jiǎn)單的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線即可接收數(shù)據(jù)。工作電流小于1.7mA。工作電壓為:2.6~5.5V。工作溫度為-20~+85℃。HX711模塊電路連接到電路，如圖3.6所示，輸入通道A1用于接收來(lái)自傳感器的小信號(hào)，輸入通道B1主要用于檢測(cè)所有數(shù)字(如RATE、XI和SCK)的系統(tǒng)參數(shù)，輸入端不應(yīng)因?yàn)樵谝慌_(tái)計(jì)算機(jī)上連接到PB12輸入端的輸出端的電壓或下降電阻而暫停，而PB12輸出端不應(yīng)連接到拉伸強(qiáng)度或拉伸強(qiáng)度，以減少SCK電流的干擾是時(shí)鐘控制信號(hào)的輸入，連接到單臺(tái)計(jì)算機(jī)上的PB13輸出的pn1與部件中的穩(wěn)定電源電路一起使用，為了提高電源的穩(wěn)定性，HX711VD芯片的電源必須使用與獨(dú)立計(jì)算機(jī)相同的數(shù)字電源(y)分析電源(AVDD)必須使用與傳感器相同的模擬電源。圖3-5數(shù)據(jù)采集電路3.3LCD1602顯示電路模塊設(shè)計(jì)LCD1602是一種工業(yè)數(shù)位字符型號(hào)的高清度彩色液晶文字顯示屏元器件，顯示的文字位數(shù)同時(shí)最高可達(dá)32位。串行LCD是與基于HD44780控制器的液晶顯示器（LCD）接口的簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。該模塊接收輸入的9600bpsTTL電平信號(hào)并將這些字符顯示在LCD屏幕上。只需要三根線+5V、GND和RXDUART信號(hào)來(lái)連接LCD。LCD使用實(shí)際的ASCII字符進(jìn)行控制。這意味著如果將ASCII字符“r”傳遞給模塊，“r”將顯示在LCD上的下一個(gè)光標(biāo)位置。唯一的例外是命令字符十進(jìn)制255（0xFF），它不會(huì)顯示，但將用于標(biāo)識(shí)此命令字符之后的任何字符不是用于顯示，而是用于配置或發(fā)送擴(kuò)展LCD命令。串行LCD可以通過(guò)發(fā)送特殊命令字符0xFF（十進(jìn)制255）后跟字符0x03（十進(jìn)制3）來(lái)開(kāi)啟或關(guān)閉背光，或者發(fā)送特殊命令字符0x04（十進(jìn)制4）來(lái)關(guān)閉背光。默認(rèn)值為開(kāi)。此設(shè)置存儲(chǔ)在內(nèi)部EEPROM中并在上電期間加載。默認(rèn)情況下，串行LCD顯示啟動(dòng)畫(huà)面此閃屏驗(yàn)證設(shè)備已通電、工作正常且對(duì)比度設(shè)置正確。開(kāi)機(jī)時(shí)閃屏顯示1000毫秒（1秒），如果需要，可以關(guān)閉。可以通過(guò)發(fā)送特殊信息禁用閃屏，命令字符0xFF（十進(jìn)制255）后跟字符0x02（十進(jìn)制2）。要啟用它，請(qǐng)?jiān)俅伟l(fā)送上述命令。每次將此命令發(fā)送到LCD時(shí)，設(shè)置都會(huì)切換。默認(rèn)值為開(kāi)啟。此設(shè)置存儲(chǔ)在內(nèi)部EEPROM中并在上電期間加載。LCD1602具體引腳及功能如表3.3所示。表3.3LCD1602引腳及功能說(shuō)明表引腳符號(hào)功能說(shuō)明1VSS一般接地2VDD接電源（+5V）3V0液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度）。4RSRS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。5R/WR/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平（1）時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平（0）時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。6EE（或EN）端為使能（enable）端，下降沿使能。7DB0低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線0位（最低位）8-10DB1-3低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線1-3位11-13DB4-6高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線4-6位14DB7高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線7位（最高位，也是busyflag）15BLA背光電源正極16BLK背光電源負(fù)極本設(shè)計(jì)結(jié)合LCD1602的若干特點(diǎn)性能，選取LCD1602來(lái)完成顯示部分的線路結(jié)構(gòu)功能。顯示電路結(jié)構(gòu)電路圖如圖3.4所示。圖3.4顯示電路結(jié)構(gòu)圖3.4蜂鳴器蜂鳴器是一種將電氣信號(hào)轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)的器件，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)識(shí)別錯(cuò)誤或者運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出音調(diào)高、響度大的刺耳音頻來(lái)提醒用戶注意系統(tǒng)的運(yùn)行情況。蜂鳴器聲音原則,根據(jù)不同的方法以不同的方式,蜂鳴器主要分為兩種壓電蜂鳴器和磁蜂鳴器。磁性蜂鳴器的振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜和殼,等。打開(kāi)電源后,振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)通過(guò)電磁線圈電流,使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下,周期性振動(dòng)。圖3.4電磁式蜂鳴器壓蜂鳴器是電動(dòng)壓電陶瓷材料,兩岸的陶瓷片鍍銀電極極化和時(shí)效處理后,用銅或不銹鋼片再次在一起。當(dāng)兩端電壓的應(yīng)用壓電材料和金屬,由于壓電效應(yīng),蜂鳴器將產(chǎn)生機(jī)械變形,發(fā)出聲音。磁蜂鳴器相對(duì)于壓電蜂鳴器,只需要一個(gè)小電壓可以賺很多聲音,屏蔽環(huán)境能力強(qiáng),容易受到外部環(huán)境的干擾,環(huán)境被廣泛使用。所以這個(gè)設(shè)計(jì)選擇磁蜂鳴器報(bào)警功能，其連接圖如圖3.所示。

軟件設(shè)計(jì)4.1主流程圖本設(shè)計(jì)主要通過(guò)重量檢測(cè)模塊將電壓信號(hào)通過(guò)HX711模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后發(fā)送給單片機(jī)，最后通過(guò)LCD1602顯示出來(lái)，單片機(jī)根據(jù)具體數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如果重量不達(dá)標(biāo)則會(huì)報(bào)警，說(shuō)明這個(gè)產(chǎn)品不合格，其流程圖如圖4.1所示。圖4.1主程序流程圖4.2LCD1602液晶顯示驅(qū)動(dòng)程序圖4-2LCD1602液晶顯示驅(qū)動(dòng)程序流程圖LCD1602液晶顯示漢字和更復(fù)雜的圖形,首先必須寫(xiě)入命令的第一個(gè)字符,包括圖形和字體模式,和光標(biāo)會(huì)自動(dòng)移動(dòng)到左邊,直到所有的數(shù)據(jù)。4.3A/D轉(zhuǎn)換器HX711采樣程序交換子編程一般是指當(dāng)計(jì)算機(jī)開(kāi)始運(yùn)行后,將稱重感應(yīng)器上發(fā)送出去的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)值信息之后再傳輸?shù)綌?shù)字單片機(jī)上,從而進(jìn)行下一次的信息處理。首先對(duì)HX711進(jìn)行初始化，然后啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如果A/D轉(zhuǎn)換完成，則就進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，否則將繼續(xù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存后進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。圖4-3A/D轉(zhuǎn)換器HX711采樣程序流程圖4.4鍵盤(pán)程序使用者還可以根據(jù)自身需求更改設(shè)置重量。系統(tǒng)中的按鍵因?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)的缺陷，在使用過(guò)程中會(huì)有抖動(dòng)，因此需要通過(guò)軟件的設(shè)計(jì)避免此硬件問(wèn)題造成對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。該程序的流程如下，系統(tǒng)判斷按鍵是否被按下或者抬起，如果按鍵被按下或者抬起，對(duì)其進(jìn)行掃描，按鍵狀態(tài)改變后，執(zhí)行該按鍵的功能。圖4-4鍵盤(pán)程序流程圖4.5報(bào)警驅(qū)動(dòng)程序蜂鳴器報(bào)警驅(qū)動(dòng)用到的是單片機(jī)引腳電平控制功能，是單片機(jī)編程的基礎(chǔ)功能，它的作用便是由程序來(lái)控制片機(jī)管腳的高、低電平，在高電平時(shí)，蜂鳴器處于打開(kāi)狀態(tài)，低電平的蜂鳴器將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)管腳的高、低電平的控制，應(yīng)先將單片機(jī)管腳設(shè)置為輸出模式，并對(duì)管腳的輸出頻率進(jìn)行設(shè)定，以及引腳時(shí)鐘初始化，配置完成以后先默認(rèn)輸出低電平，保持蜂鳴器關(guān)閉，然后就通過(guò)if判斷語(yǔ)句判斷是否需要將蜂鳴器調(diào)整為報(bào)警狀態(tài)，假如發(fā)現(xiàn)報(bào)警標(biāo)志位，系統(tǒng)判斷為需要報(bào)警，則進(jìn)入報(bào)警語(yǔ)句，將單片機(jī)管腳的電平由低電平改換為高電平，蜂鳴器將立即鳴叫處于報(bào)警狀態(tài)。圖4.5報(bào)警子程序流程圖調(diào)試5.1安裝調(diào)試的設(shè)備安裝調(diào)試產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)系統(tǒng)所使用的的設(shè)備如表5.1.表5.1設(shè)備功能數(shù)量表名稱功能數(shù)量烙鐵架放置電烙鐵一個(gè)焊錫絲、電烙鐵焊接元器件一套萬(wàn)用表排查問(wèn)題、測(cè)試電源模塊電壓一塊計(jì)算機(jī)編寫(xiě)程序、仿真運(yùn)行一臺(tái)5.2元件的安裝焊接與系統(tǒng)調(diào)試5.2.1電路的焊接根據(jù)所繪制的電路原理圖，準(zhǔn)備好所需的符合設(shè)計(jì)規(guī)格和相當(dāng)數(shù)量的電子元器件。按照一定的次序進(jìn)行安裝，按照元器件先輕后重、所在位置先里后外、先底后高的原則進(jìn)行安裝。而且還要做到整齊、美觀、穩(wěn)固的原則，應(yīng)把元器件安裝到位，要避免安裝后的元器件存在傾斜變形等情況，相鄰的元器件間有存在一定的空隙，保證每個(gè)元器件有足夠的散熱空間[13]。在安裝時(shí)，應(yīng)保證元器件有信息的一面朝上或是朝外安裝，便于檢查元器件的參數(shù)規(guī)格。焊接要點(diǎn)：焊錫應(yīng)選用焊接電子元器件的低熔點(diǎn)焊錫絲。使用松香助焊。電烙鐵在第一次使用時(shí)，需要先上一層錫。焊接時(shí)，把烙鐵頭接觸焊點(diǎn)，并把焊錫絲放置在接觸點(diǎn)，等到焊點(diǎn)上的焊錫全部融化浸沒(méi)元器件引線后，把電烙鐵移除即可。集成電路應(yīng)最后焊接，本次設(shè)計(jì)使用了集成電路的專用插座，先把插座焊接到焊盤(pán)上，之后插上集成電路即可。焊接后，把電烙鐵后置與烙鐵架上，放置燙壞周?chē)锲贰?.2.2系統(tǒng)的調(diào)試先把電阻應(yīng)變式傳感器連接好，在按下電源按鈕，觀察OLED顯示器顯示的畫(huà)面，正常顯示后，在使用按鍵輸入并觀察顯示器顯示是否正常，乳溝都能夠正常顯示說(shuō)明按鍵和顯示模塊完好[14]。使用砝碼測(cè)量是否有物品重量數(shù)據(jù)顯示在屏幕上，若能夠顯示，觀察顯示的示數(shù)是否與砝碼實(shí)際重量相同，若有誤差，對(duì)程序中的GapValue數(shù)值進(jìn)行調(diào)整即可。5.3測(cè)試結(jié)果及分析多次放置重量不相等的砝碼和物體進(jìn)行稱重測(cè)試，測(cè)量得到的結(jié)果如表5.3所示：表5.3測(cè)量結(jié)果及誤差實(shí)際值測(cè)量值絕對(duì)誤差相對(duì)誤差10g10.10.33%20g20.10.10.5%50g50.20.20.1%100g100.20.20.1%300g300.20.20.06%500g500.30.30.06%700g700.30.30.04%900g900.40.40.04%1000g1000.30.30.03%通過(guò)實(shí)物測(cè)試可知，本系統(tǒng)的測(cè)量精度滿足設(shè)計(jì)要求所需，當(dāng)測(cè)量重量比較大的物體時(shí)，誤差值能夠滿足要求，輸出的相對(duì)誤差較?。划?dāng)測(cè)量重量較輕的物體時(shí)，誤差值也滿足要求，但是輸出的相對(duì)誤差較大，對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度影響較大，產(chǎn)生的原因分析如下：傳感器上安裝的托盤(pán)不牢固，使得在測(cè)量較輕物品時(shí)不穩(wěn)定，對(duì)測(cè)量有一定影響；單片機(jī)在數(shù)據(jù)處理的時(shí)候，系統(tǒng)或者外部對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器有一定的干擾，使得輸出數(shù)字量數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)存在一定誤差；校準(zhǔn)調(diào)試未能達(dá)到理想水平。

第六章總結(jié)經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的努力,畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù),流水線生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。本文設(shè)計(jì)的內(nèi)容不是最新的,但是從這個(gè)過(guò)程中,了解單片機(jī)的工作機(jī)制和一個(gè)完整的了解和熟悉系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中,很多。整個(gè)系統(tǒng)可以依靠自己的力量,從設(shè)計(jì)參數(shù)的參數(shù)系統(tǒng),所有系統(tǒng)板的編程過(guò)程完成,這樣的做法是非常讓人感到有價(jià)值。大學(xué)生不僅要探索的理論知識(shí),培養(yǎng)實(shí)踐能力,完成本論文的過(guò)程中,通過(guò)咨詢大量數(shù)據(jù)和搜索文檔和材料,提高理論知識(shí),培養(yǎng)他們獨(dú)立調(diào)查和解決問(wèn)題的能力。從被動(dòng)到主動(dòng)的學(xué)習(xí)方式,它是一個(gè)很大的進(jìn)步,通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),系列中以前的課堂上學(xué)到的知識(shí)和應(yīng)用理論的實(shí)踐本身參與的過(guò)程,這樣的動(dòng)手實(shí)踐可以幫助加深記憶理論知識(shí),并驗(yàn)證理論知識(shí)不斷。通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目,我學(xué)會(huì)了實(shí)踐與理論結(jié)合起來(lái),學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出問(wèn)題和整體思路,為未來(lái)相關(guān)研究或解決問(wèn)題的工作提供了很大的幫助。在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,結(jié)合不同學(xué)科的知識(shí),如單片機(jī)原理,數(shù)字電路,C語(yǔ)言程序,如模擬電路課程。實(shí)際產(chǎn)品也應(yīng)用這方面的知識(shí),進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的理解,也更能理解哪些是核心。也掌握了從系統(tǒng)需求、項(xiàng)目示范,映射原理,功能模塊的劃分,設(shè)計(jì)程序代碼,調(diào)試軟件,硬件,積累了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)。希奇的強(qiáng)電流單片機(jī)功能穩(wěn)定,雖然基本原則不會(huì)改變,但是不同的單片機(jī)功能,然而,發(fā)生了巨大的變化,以后還需要加深理解單片機(jī)的最新發(fā)展。設(shè)計(jì)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)功能相對(duì)單一,相對(duì)簡(jiǎn)單,但掌握單片機(jī)的原理和基本知識(shí)的理解已經(jīng)非常有效,從一定程度上,提高單片機(jī)的設(shè)計(jì)思維和能力,讓自己可以把理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。？這一次你,讓我深深意識(shí)到是多么重要學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和完善的理論體系,發(fā)展實(shí)踐能力,大型充分測(cè)試的幫助下大學(xué)四年學(xué)習(xí)他們的專業(yè)碩士學(xué)位。盡管有許多問(wèn)題在設(shè)計(jì)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)自己仍有很多不足,但我會(huì)堅(jiān)持學(xué)習(xí)在接下來(lái)的工作努力學(xué)習(xí),不斷完善