于操作使用等优点，在外形布局结构工作原理和材料上都是全新的计量衡器。电 子秤的设计是通过压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号，模拟电 压信号经放大后经转换电路转换成数字量被送入到单片机微控制器中，再经过 单片机控制译码显示器，从而显示出被测物体的重量。 目前电子秤不仅要向高精度高可靠的方向发展，而且更需向多功能的方向发展。 目前电子秤的附加功能主要有以下几种电子秤附加了计算机信息补偿装置，可以进 行自诊断自校正和多种补偿计算和处理。附加特殊的数据处理功能。具有皮重 净重显示等特种功能。电子秤有些已具备了动物称量模式，即通过进行算术平均积 分处理和自动调零等方法，消除上述的误差。目前的电子秤有附加多种计算和数据处 理功能，可以满足多种使用的要求。今后，随着电子高科技的飞速发展，电子秤技术的发 展必定会日新月异。同时，功能更加齐全的高精度高智能的先进电子秤将会不断问 世，其应用范围也会更加拓宽。 本文主要是设计的内容是简易电子秤，它用单片机作为处理核心，信号由压力传 感器感受后经放大器放大和模数转换后输入到单片机处理，同时该电子秤具有 显示和键盘输入。 该电子秤具体实现的功能是能够测量定质量内物体的质量，能够利用键盘输入 价格，具有清零，可以计算总价，并能通过直接显示出来，超过所测重量时能 够报警。 总体方案设计 设计整体方案 电子秤设计的整体方案是压力传感器采集到因压力变化而产生的电信号，但是 般这样的电信号很小，所以需要利用放大电路将其放大，放大后的电信号通过 转换器转换为数字信号后送入到微处理器中处理，经过微处理器处理后的输出信号通 过控制显示器显示出来。同时还需要使用键盘对物品单价等信息输到微处理器内部， 还需要有过载报警装置。其整体设计方案如图所示 图电子秤整体设计 数 转 换 微 处 理 器 键盘 显示 郑州轻工业学院 本科毕业设计论文 题目基于单片机的电子秤设计 学生姓名 专业班级电子信息工程班 学号 院系电气信息工程学院 指导教师 完成时间 郑州轻工业学院电气信息工程学院 本科毕业设计任务书 题目基于单片机的电子秤设计设计 专业电子信息工程学号姓名 主要内容 电子秤在工业和生活中应用广泛。本课题要求采用单片机，设计制作 款电子秤。选用显示方案，设计显示系统及键盘电路，完成人机交互界面选用合 适的传感器，设计采样网络设计合适的算法，对采集到的数据进行噪声过滤，加入 调零功能，校准电子称。要求完成系统的软硬件设计安装调试数据测量及分析 论文撰写。 基本要求 设计完成电阻应变式传感器与单片机接口电路等电路的连接 设计压力检测，模数转换，报警等程序 完成相应的实验项目例程的设计调试，仿真等 完成相关的文档整理资料整理等工作。 参考书籍 何立民主编单片机应用技术选编北京北京航空航天大学出版社， 李华系列单片机实用接口技术北京北京航空航天大学出版社， 张毅刚，彭喜元新编单片机应用设计哈尔滨哈尔滨工业大学出版 社 完成期限 指导教师签章 专业负责人签章 年月日 ， ， ， 目录 中文摘要 英文摘要 绪论 总体方案设计 设计整体方案 主控制器方案 称重传感器选型 放大器选型 模数转换器选型 键盘部分的方案 显示部分选型 过载报警部分的方案 硬件设计 系统设计的总体思路 单片机最小系统 放大电路 模数转换器与单片机接口电路 显示电路与单片机接口电路 键盘电路与单片机接口电路 报警电路 系统软件设计 编程语言的选择 主程序的设计 子程序的设计 模数转换子程序的设计 键盘扫描子程序的设计 显示子程序的设计 价格计算子程序的设计 报警子程序的设计 系统调试 软件设计调试 程序编写软件 仿真软件 硬件调试 总结与展望 致谢 参考文献 附录系统原理图 附录仿真图 附录实物图 附录程序清单 绪论 电子秤是日常生活中常 基于单片机的电子秤设计 摘要 电子秤是将检测与转换技术计算机技术信息处理技术等技术综合体，与我 们日常生活息息相关的现代新型称重仪器。本课题为基于单片机的电子秤设计，硬件 上采用单片机作为主控制芯片，使用应变式压力传感器进行信号采集，然 后以专用放大器进行信号放大，然后进行模数转换，并经由单片机结合键盘 输入电路，最终将运算结果显示在液晶屏上。软件采用模块式设计，逻辑 结构简单清晰。设计的电子秤可以显示物体重量和所需金额，并可以由按键进行操作， 基本上达到设计要求。 关键词电子秤称重传感器模数转换 ， ， 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。 缺点此电路要求相等，误差将会影响输出精度，难度较大。实际测量， 每级运放都会引入较大噪声，对精度影响较大。 方案二采用专用仪表放大器，如，等。 此类芯片内部采用差动输入，共模抑制比高，差模输入阻抗大，增益高，精度也 非常好，且外部接口简单。 以为例，引脚图如所示 特点 低偏置电压最大 低温度漂移最大 低输入偏置电流最大 高共模抵制最小 输入保护至图引脚图 宽电源电压范围至 低静态电流 引脚塑料和封装 放大器增益，通过改变的大小来改变放大器的增益。因为放大 的倍数是，所以大致选用欧姆的电阻就可以了。基于以上分析，采用专用 仪表放大器能跟好的满足要求，我最终选择了。 模数转换器选型 称重传感器采集的压力信号是模拟量，单片机系统内部运算时用的都是数字量， 即和，因此对于单片机而言我们无法直接操 作模拟量，必须将模拟量转换为数字量。这就 需要在单片机前段加上模数转换器，模数转换 器就是将输入的模拟信号转换成数字信号。而 模数转换器的数字信号提供给微处理器处理。 现在模数转换的基本方法有十几种，常用的有 计数法逐次比较法双斜积分法和并行转换法。由于逐次比较法模数转换具有速度 快分辨率高等特点，而且采用这种方法的芯片成本较低，所以我们选用逐次 比较型模数转换集成芯片，是美国国家半导体公司生产的种 位分辨率双通道模数转换芯片，其输入输出 电平与相兼容，电源供电时输入电压在之间，工作频率为 转换时间为，般功耗仅为由于它体积小，兼容性，性价 比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。 特点 位分辨率 图双列直插式封装引脚图 了个的矩阵键盘结构 的键盘接口电路，图中的每个按键都通过不同的行线和列线与主机相连这。矩 阵式键盘共可以安装个键，但只需要条测试线。 图矩阵式键盘图 显示部分选型 数据显示是电子秤的项重要功能，是人机交换的主要组成部分，它可以将测量 电路测得的数据经过微处理器处理后直观的显示出来。数据显示部分可以有以下两种 方案供选择是数码管显示，二是液晶。显示每个数码管只能 显示个数字，电子秤系统需要许多数码管，会使线路变得复杂化。液晶显示 器是种极低功耗显示器，其能够多行显示，并且能够显示汉字或英文字母，应用于 电子秤中能够更人性化，更容易操作。所以最终选择了两行显示的， 的引脚图如所示。 图液晶显示器 过载报警部分的方案 智能仪器般都具有报警和通讯功能，报警主要用于系统运行出错当测量的数 据超过仪表量程或者是超过用户设置的上下限时为提醒用户而设置。在本系统中，设 置报警的目的就是在超出电子秤测量范围时，发出声光报警信号，提示用户，防止损 坏仪器。 超限报警电路是由单片机的口来控制的，当称重物体重量超过系统设计所允 许的重量时，通过程序使单片机的值为高电平，从而三极管导通，使蜂鸣器 发出报警声，同时使二极管发光。 硬件设计 系统设计的总体思路 物体放在压力传感器上，传感器发生形变，阻抗就发生变化，产生个变化的模 拟信号，该信号需要有放大电路放大后输入到模数转换器，转换为数字信号后输入到 微处理器处理。微处理器根据键盘命令以及程序将结果输出到显示器，直到显示结果。 如下图所示所示。 图硬件设计的总体思路 单片机最小系统 压 力 传 感 器 放 大 电 路 模 双通