要近年来，电子称重技术取得了突飞猛进的发展，电子称在称重计量领域中占有越来越重要的地位。尤其是商用电子称，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步的深入。本文设计的电子秤以单片机为主要部件，可大致分为数据采集部分信号放大部分模数转换部分单片机控制部分人机接口部分。通过重力传感器取得重量信息，用信号放大电路实现将采集的信息放大，利用转换器把输入的模拟信号转换成数字信号送入单片机中进行处理，单片机将送入的信息通过运算和处理进行相应的控制。最后与显示器键盘和蜂鸣器能实现调节单价去皮处理显示总价格超值警报等功能使他智能化，符合现代社会要求。关键字单片机电子秤传感器秤重技术第章绪论引言研究背景研究的目的与意义课题的的研究任务第二章方案论证数据采集部分前级放大部分转换器控制器部分键盘输入显示输出第三章硬件组成硬件结构框图传感器传感器的定义及应用称重传感器的工作原理称重传感器的结构前端信号处理转换器数模转换器的分类的分类模数转换器单片机显示电路部分结构原理动态显示显示器接口按字段扫描的七段驱动接口报警电路部分行列键盘的输入第四章称量误差传感器和放大器误差传感器和放大器误差转换器的误差量化误差偏移误差满刻度误差非线性误差第五章系统的软件设计软件设计构想软件设计总体结构键盘处理子程序流程第六章结论附录附录参考文献致谢成都学院学士学位论文设计第章绪论引言随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离功能精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。世纪年代以来，随着科学技术的进步，工业生产自动化智能化水平的提高，各行业对称重计量提出了许多新要求，归纳起来主要是称重技术从静态称重向动态称重方向发展测量方法从模拟测量向数字测量方向发展测量特点从单参数测量向多参数测量方向发展电子衡器产品的技术性能向高速率高准确度高稳定性高可靠性方向发展研究背景作为重量测量仪器，电子秤在各行各业开始显现其测量准确，测量速度快，易于实时测量和监控的巨大优点，并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称，成为测量领域的主流产品。随着数字信息时代的到来，在工业过程检测和称重计量与控制系统中，数字化电子称和数字称重系统的应用越来越多。研究的目的与意义单片机是微型计算机的个分支，因其主要组成部分集成在个芯片上而得名。在世纪，单片机的应用已极为广泛，主要应用于控制领域，用以实现各种测试及控制系统，为了强调其控制属性，也可以把单片机称为微控制器。单片机控制能提高经济效益改善产品质量与减轻劳动强度，将会发挥越来越大的作用。单片机就是把中央处理器随机存储器只读存储器中断系统定时器计数器以及成都学院学士学位论文设计口电路等主要部件，集成在块芯片上。虽然单片机只是个芯片，但从组成和功能上看，它以具有了计算机系统的属性，为此称它为单片微型计算机，简称单片机。由于单片机在应用时通常是处于被控系统的核心地位并融于其中，即以嵌入的方式进行使用，为了强调其嵌入的特点，也常常将单片机称为嵌入式微控制器。根据控制应用的需要，可以将单片机分为通用型和专用型两种类型。通用型单片机的内部资源比较丰富，性能全面且适用性强，能覆盖多种应用需求。专用型单片机是专门针对个特定产品的，例如电度表和卡读写器上的单片机等。单片机在控制系统中的在线应用就是以计算机代替常规的模拟或数字控制电路，使计算机位于其中并成为控制系统测试系统或信号处理系统的个组成部分。通常把这种带计算机的控制系统称为计算机控制系统。为了满足对计算机的体积小功耗低价格廉及控制功能强等要求，应当使用单片机。在我国，随着改革开放的深入，零售业的引入，我国经济与国际经济的接轨，定量包装也将成为公众贸易的主要商品计量形式。因此，如何精确快速进行物品的秤重就成为个重要课题。目前，国内的称重式系统的控制部分主要是采用单片机或系统，单片机或具有稳定性好抗干扰能力强系统易扩展配置典型，容易构成各种规模的应用系统等优点，并能提供更强的数据处理能力，可以实现复杂的控制算法。近年来，电子称重技术取得了突飞猛进的发展，电子称在称重计量领域中占有越来越重要的地位。尤其是商用电子称，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步的深入。称重工具从机械到电子的智能化转变，将给人们日常生活带来便捷，给全国乃至世界带来效益的提高经济的发展。课题的的研究任务技术要求重量，最小称量。显示重量单价和总价有置零去皮累计和清零功能。成都学院学士学位论文设计任务的内容控制系统的整体方案确定检测重量电路设计显示和键盘电路设计转换电路设计电源电路设计成都学院学士学位论文设计第二章方案论证数据采集部分由于考虑到称重范围为，重量误差不大于，考虑到秤台自重振动和冲击分量，还要避免超重损坏传感器，所以传感器量程必须大于额定的。所以根据设计要求，选择了型传感器，为双孔悬臂梁形式，是电子计价秤的专用产品，也可以用于制造传感器构成的电子案秤，台秤及专用衡器等，其各项指标较为优秀。可以满足本设计的精度要求。称重传感器有弹性体电阻应变片电缆线等组成，内部线路采用惠更斯电桥，当弹性体承受载荷体产生形变时，输出信号电压。前级放大部分压力传感器输出的电压信号为毫伏级，所以对运算放大器要求很高。我们考虑可以采用以下几种方案可以采用方案利用普通低温漂运算放大器构成多级放大器。普通低温漂运算放大器构成多级放大器会引入大量噪声。由于转换器需要很高的精度，所以几毫伏的干扰信号就会直接影响最后的测量精度。所以，此种方案不宜采用。方案二由高精度低漂移运算放大器构成差动放大器。差动放大器具有高输入阻抗，增益高的特点，可以利用普通运放做成个差动放大器。优点输入级加入跟随放大器，增大了输入阻抗，中间级为差动放大电路，滑动变阻器可以调节输出零点，最后级可以用于微调放大倍数，使输出满足满量程要求。输出级为反向放大器，所以输出电阻不是很大，比较符合应用要求。故选择此种方式作为前级放大部分。转换器由任务要求可知转换器误差应在以下成都学院学士学位论文设计位精度位精度考虑到其他部分所带来的干扰，位就能满足系统精度要求。所以我们需要选择位或者精度更高的。同时逐次逼近型转换，般具有采样保持功能。采样频率高，功耗比较低，是理想的高速高精度省电型转换器件。高精度逐次逼近型转换器般都带有内部基准源和内部时钟，基于构成的系统设计时仅需要外接几个电阻电容。但考虑到所转换的信号为慢变信号，逐次逼近型转换器的快速的优点不能很好的发挥，且根据系统的要求，位足以满足精度要求，太高的精度就反而浪费了系统资源。故选用位逐次逼近型转换器，如。控制器部分本系统基于系列单片机来实现，因为系统需要大量的控制显示和键盘。不宜采用大规模可编程逻辑器件来实现。因为大规模可编程逻辑器件般是使用状态机方式来实现，即所解决的问题都是规则的有限状态转换问题。本系统状态较多，难度较大。另外系统没有其它高标准的要求，我们最终选择了通用的比较普通单片机来实现系统设计。其性能参数足以满足系统要求。键盘输入键盘输入是人机交互界面中最重要的组成部分。本系统的键盘采用键盘，用单片机的口来进行信号采集，判断是否有键按下，然后根据按键动作来进行下步的操作。显示输出采用显示器进行显示，采用进行串并转换数据传输。采用是因为本设计采用较多的显示器，芯片数量太多往往会导致亮度不够，但可以很好的解决这问题，故选择来完成本设计。成都学院学士学位论文设计第三章硬件组成硬件结构框图图系统框图传感器传感器的定义及应用能感受规定的被测量，并按照定规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常传感器由敏感元件和转换元件组成。其中敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分，转换部分指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。现代科技的快速发展使人类社会进入了信息时代，在信息时代人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发和获取传输和处理，而传感器处于自动检测与控制系统之首，是感知获取与检测信息的窗口传感器处于研究对象与测控系统的接口位置，切科学研究和生产过程要获取的信息，都要通过它转换为易传输与处理的电信号。因此，传感器的地位与作用特别重要。载荷和力传感器是试验技术和工业测量中用得较多的种传感器。在本系统中，传感器将被测物料的重量转化为适于传输和测量的电信号，它处于整个称重系统的最前端，其性能将会影响整个系统的工作状态和称量结果的精度。在各种测力传感器中，电单片机键盘控制显示称重传感器前端信号处理转换器报警装置成都学院学士学位论文设计阻应变式传感器是应用最为广泛的传感器之，虽然新型传感器不断出现，为测控技术开拓了新的领域，但是由于电阻应变测量技术具有结构简单使用方便性能稳定可靠灵敏度高易于实现测控过程自动化测量速度快等独特的优点，可以预见在以后它仍将是种主要的测试手段。称重传感器的工作原理电阻应变式传感器由弹性敏感元件与电阻应变片构成。弹性敏感元件在感受被测量时将产生变形，起表面产生应变。而粘贴在弹性敏感元件表面的电阻应变片将随着弹性敏感元件产生应变，因此电阻应变片的电阻值也产生相应的变化。这样，通过测量电阻应变片的电阻值变化，就可以确定被测物料的重量。