1、本科毕业论文（20 届）基于单片机高精度自动称重系统设计所在学院 专业班级 电子信息工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - 2 -本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计） ，是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名： 日 期： 毕业论文（设计）- I -目录摘 要 .IABSTRACT .II第一章 绪 论 .11.1 研究背景 .11.2 电子称重系统的应用及发展趋势 .21.2.1 电子秤的研究现状 .21.2.2 电子秤在国内外
2、发展趋势 .21.3 本文的研究内容和结构 .3第二章 本系统的总体方案设计 .42.1 电子秤的基础介绍 .42.1.1 电子秤的结构 .42.1.2 电子秤的原理 .42.1.3 电子秤的主要参数 .52.2 总体结构设计 .52.3 系统各组成方案论证 .62.3.1 电子秤的分度数评定 .62.3.2 压力传感器的选择 .72.3.3 A/D 转换器的选择 .132.3.4 单片机型号的选择 .15第三章硬件部分设计 .163.1 系统硬件构成 .163.2 主控部分设计 .173.2.1 AT89S51 管脚说明 .173.2.2 AT89S51 的最小系统组成 .193.3 数据采
3、集电路设计 .203.3.1 传感器单元设计 .203.3.2 A/D 转换单元设计 .213.4 显示电路组成 .243.4.1 显示电路设计 .243.4.2 键盘电路设计 .243.5 系统总体原理图 .253.6 硬件干扰控制设计 .26第四章 系统软件设计 .284.1 主程序设计 .284.2 LM4228 示器程序 .304.3 ADC0832 采样设计 .314.4 键盘程序设计 .32第五章 总 结 .33毕业论文（设计）- II -参考文献 .34致 谢 .35附录 .36毕业论文（设计） I基于单片机高精度自动称重系统设计摘 要称重技术是人类生活中不可缺少的部分，作为一种
4、计量手段，被广泛应用于工业、农业、贸易等各个领域。随着现代文明和科学技术的不断进步，人们对称重技术的准确度要求也越来越高，电子秤产品技术水平的高低，直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。近年来，电子称重技术取得了突飞猛进的发展，电子秤在称重计量领域中也占有越来越重要的地位，其应用领域也在不断地扩大。尤其是商用电子秤，由于其具有准确度高、反应灵敏、结构简单等优点，被广泛应用于工商贸易、轻工食品、医药卫生等领域。目前，机械秤正在逐步被电子秤取代，这就促使电子秤的研究需要进一步的深入。本设计是以 AT89S51 为核心的一种高精度电子秤，系统采用模块化设计法，其硬件结构主要包括：数据采集
5、模块、最小系统模块、电源模块、键盘和显示模块。其中，数据采集模块包括称重传感器和 A/D 转换电路；最小系统部分主要包括 AT89S51 和扩展的外部数据存储器；键盘由 44 位矩阵键盘组成；显示部分 LM4228 液晶显示。软件部分由 C 语言编程，实现对各部分的控制。该电子秤可以能够显示商品的名称、价格、总量、总价等；能够自动完成商品的价格计算；能够储存几种简单商品的价格；能够具有超重提醒功能。其称重范围为 05Kg，分度值为 0.001g。整个系统结构简单，使用方便。关键词：电子秤；AT89S51 单片机；压力传感器；A/D 转换器；液晶显示器。毕业论文（设计） IIDesign of
6、high precision automatic weighing system based on single chip microcomputerAbstractweighing technology and peoples daily lives closely integrate together. It is widely used in many regions of industry, agriculture, transportation, scientific research, trade, now weighing is an indispensable part of
7、peoples lives. The rapid development of electronic technology in the traditional market instrument used does not comply. Therefore, to meet the needs of the vast majority of electronic scales weighing tasks. Today, more and more attention has been weighed by the modern technical level and profession
8、al level directly affect and improve the social and economic benefits in recent years, electronic weighing technology has been the rapid development of electronic weighing technology has also played a significant role . Especially an increasingly important role in the field of application, due to th
9、e high accuracy, sensitivity, simple structure, it is now widely used in industrial and commercial trade, such as: light industry, food industry, pharmaceutical industry, public health and other aspects, electronic scales is gradually replace the more common mechanical scales electronic scales which
10、 makes the study needs further study.Minimum system AT89S51 microcontroller as the main control microchip, weighing peripheral circuit comprising: a display circuit, keyboard circuit, CZAF-602 pressure sensor sensing system circuit board to form an intelligent weighing system, enabling automatic wei
11、ghing system, the weighting function, alarm, A / D converter conversion function and human exchange. It can be said that the electronic scales largely designed to meet the needs of everyday life applications.Keywords: electronic scales; AT89S51 microcontroller; pressure sensor; A / D converter; 毕业论文
12、（设计） IIIa liquid crystal display.毕业论文（设计）第 1 页第一章 绪 论1.1 研究背景 二战结束以后紧急迅速发展，称重技术愈来愈多运用到日常的生产中，称重技术在发展过程中提出了自动化的新要求。因此衡器制造的电子技术的在不断渗透。在1954 年，与倾斜杆规模使用一种新类型的打印机，其输出信号可以控制商业结算，以及使用电磁铁和代替键和办公机械的人工操作。于 1960 年开发的称重传感器连接到打印机装置的一个特殊值。在与称重电子装置的称重装置的时间是机械的，但并称重显示，记录，远程传输类型的控制器是电子。传统的物理尺度有许多缺点，如精度低，结构复杂，不易老化，成本
13、较高等特点。随着社会的发展，市场越来越高的需求，尤其是人体秤，厨房秤和其他类型的便携式小规模的。电子天平和传统的机械秤具有许多优点相比，它与压力传感器取代机械规模弹簧可以大大减少在生产规模，液晶显示或 LED 屏幕按键，较之前的刻度盘在外观上更简洁美观，单片机内集成了最小的软件系统，至今电子秤具有传统机械秤无可比拟的警报系统。它可以完成超载报警，总价计算，数据通讯等功能。至今，电子秤更多的能独立完成数据处理和控制称重的过程，目前称重技术在数据处理技术、储运技术、包装技术、收货业务和商业销售中领域中占主导部分的。随着不断突破性能的称重传感器，建立了电子秤的发展，国外如美国，西欧和其他国家的在 2
14、0 世纪 90 年代中期的时间出现在了 70的基础称重电子秤，机械规模的 75左右的机电电子转换类型相结合，并在 0.1%的准确性。在中国 20 世纪 40 年代前，用机械和电气机械的发展称量，组合计量装置 40 开始于 50 年代开始出现在电子基于称重传感器，自 80 年代中国通过自主开发，引进，销售，吸收和转化，从传统的机械衡器成为一个集传感器，目前，电子衡器用快速称重，便于快速阅读。在恶劣的环境下，程序便捷和计算机技术结合，称重技术和自动化控制相结合，基于称重传感器的电子秤应用于工矿企业，能源，交通，贸易，科学与技术部门。如今称重传感器技术、大规模集成电路和微处理器快速发展，电子称重技术
15、及其应用范围得到进一步发展，受到社会越来越多的关注。毕业论文（设计）第 2 页1.2 电子称重系统的应用及发展趋势1.2.1 电子秤的研究现状1国内电子称重技术达到国际 20 世纪 90 年代中期的水平，少数产品的国际先进水平，国内电子市场在广泛的精密电子秤一般为 10 毫克，在研究方法，电子秤系统的工作原理是将通常通过压力传感器来执行单位质量或力的大小，来产生电（电流或电压）信号并控制电路，通过单片机微处理器处理电信号，在世界中发达的国家的电子秤，一方面，有较高水平稳定性或承受压力的大小，来改变成电信号和控制电路以处理信号;在一些发达国家在电子秤的世界中，一方面，在很多领域都已经达到更高水平
16、的2迄今，电子秤可以独立参与数据处理已经成为现代技术，称量技术中数据存储技术，包装技术，交割业务和商业销售的一个组成部分过程控制的过程与称重传感器突破性的性能，建立电子秤的发展奠定了基础，在国外有关在二十世纪六十年代的0.1精密电子秤的重量和 70 年代中期机械等国完成了 75大规模机电结合电子化改造。1.2.2 电子秤在国内外发展趋势随着现代社会的发展，越来越多的重点放在首位，尤其是微处理技术和传感技术，从而大大加快了进程的巨大进步。近年来，随着国内市场的电子秤发展的总趋势的迅猛发展，电子天平电子秤需求趋于小，集成化，智能化和模块化，往往率的效果可靠性高，稳定性好，准确度高;它的功能是常称重
17、智能控制信息和控制信息;在全面联合应用小型化：高度低，重量轻，厚度薄，体积小，重量轻近年来，电子秤结构充分体现了超薄的发展新趋势。电子地磅电子秤车轴低容量，可用于薄或超薄称重传感器模块化：适用于大型或超大承重结构，如大型的静态和动态电子汽车衡，已经开始通过组合使用多种标准长度的模块，并产生新的品种和规格。毕业论文（设计）第 3 页整合化：对一些品种与构造，例如小型电子秤，杆秤，便携式静动态，静态和展示电子轨道衡，可实现出现秤体和称重传感器，称重传感与跟踪公路，铁路整合规模与铁路专用线。智能化：电子衡器称重显示控制与所述电子的计算机，利用计算机智能化称重显示控制器的作用上升相结合。电子衡器，依据
18、推理，判断，自我诊断中的自适应，自组织作用的增加了的原始功能。综合化：电子称重技术的发展规律不断加强基础研究和拓展应用，扩大新技术的领域，渗透到相邻学科和行业，综合各种技术来解决称重，自动控制和信息处理的问题。组合化：工业生产过程中称重计量和后期处理，量大的称重计量系统还要满足必要要求的组合，即，在量程范围内设定任意值。1.3 本文的研究内容和结构依据论文指南，以贵州大学本科毕业论文（设计） 任务书和贵州大学本科毕业论文（设计） 的要求，设计主要是以 AT89S51 作为高精度微控制规模，本设计主要运用板块化的设计方案，硬件板块主要包括：微系统板块，数据收集板块，电源板块，键盘和显示器板块。软
19、件部分主要由 C 语言编程来实现各模块的控制，以达到称重，估价，剥离，显示和设置为零等功能。称重范围电子秤：05 公斤，价值除以：0.01克。该系统结构简单，紧凑和方便。本文主要有五个章节，每个章节的主要内容：第一章是绪论，简要介绍了研究背景和发展历史，电子秤以及本文的主要内容、功能的应用和未来国内外的发展趋势。第二章主要介绍的基本知识和电子秤的结构，整体结构设计，每个模块的设备和单片机模式的选择。第三章主要说明的硬件部分的结构时，主控制部分的设计和每个模块电路的组成。第四章为系统软件设计部分，主要介绍了系统各部分软件的设计流程，给出了简单的程序。第五章是总结：这是设计和现有技术问题和电子秤进一步的研究方向和应用趋势的总结。
