液晶顯示語音播報(bào)電子秤設(shè)計(jì)

1、開題(ki t)報(bào)告基于單片機(jī)液晶顯示語音(yyn)播報(bào)電子秤設(shè)計(jì)共十九頁課題(kt)任務(wù)書通過查找資料，研究電子秤的背景，研究方向和發(fā)展前景等。首先是對(duì)整體的方案進(jìn)行選擇與設(shè)計(jì)(shj)，再針對(duì)各個(gè)模塊（傳感器、放大模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊、人機(jī)交界模塊）進(jìn)行具體的方案論證及設(shè)計(jì)(shj)。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，在選定各個(gè)模塊的方案中，對(duì)各方案的用到的主要芯片進(jìn)行簡(jiǎn)單功能介紹及應(yīng)用，并且給出了本次電路設(shè)計(jì)的具體電路圖。統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，本章主要是介紹電子稱的軟件設(shè)計(jì)，給出了本次設(shè)計(jì)的主程序流程圖及一些模塊的子程序圖。通過仿真，做出硬件實(shí)物。對(duì)本次的研究課題的主要工作及結(jié)果做出了總結(jié)與討論共十九頁硬件(

2、yn jin)實(shí)現(xiàn)的功能電子秤稱重范圍：09.999；重量誤差不大于 0.005。報(bào)警功能，當(dāng)所稱重量超量程，蜂鳴器就報(bào)警。根據(jù)輸入物品的信息，語音播報(bào)物品信息。液晶顯示：所稱物體重量、10重商品的購物清單等。選用顯示方案，設(shè)計(jì)(shj)顯示系統(tǒng)及鍵盤電路，完成人機(jī)交互界面。調(diào)零功能，校準(zhǔn)功能和去皮功能。共十九頁系統(tǒng)(xtng)方案設(shè)計(jì)該系統(tǒng)由7個(gè)部分組成：控制器部分測(cè)量部分報(bào)警部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示部分鍵盤輸入部分電路電源(dinyun)部分語音播報(bào)部分共十九頁將上面7個(gè)部分看成三各模塊：一、人機(jī)交互模塊：語音播報(bào)部分，鍵盤輸入部分，報(bào)警部分。二、控制模塊：電路電源部分，單片機(jī)。三、數(shù)據(jù)采集模塊：包括

3、傳感器接受信號(hào)，信號(hào)放大，A/D轉(zhuǎn)化(zhunhu)三個(gè)內(nèi)容。共十九頁電子秤系統(tǒng)(xtng)框圖：共十九頁系統(tǒng)(xtng)工作原理壓力傳感器采集到被測(cè)物體的重量并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。輸出電壓信號(hào)通常很小，需要通過前端信號(hào)處理電路進(jìn)行準(zhǔn)確的線性放大。放大后的模擬電壓信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字量被送入到主控電路的單片機(jī)中，再經(jīng)過單片機(jī)控制譯碼顯示器，從而顯示出被測(cè)物體的重量。按照設(shè)計(jì)的基本要求，系統(tǒng)可分為三大模塊，數(shù)據(jù)采集模塊、控制器模塊、人機(jī)交互界面模塊。其中(qzhng)數(shù)據(jù)采集模塊由壓力傳感器、信號(hào)的前級(jí)處理和A/D轉(zhuǎn)換部分組成。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送給控制器處理，由控制器完成對(duì)該數(shù)字量的處

4、理，驅(qū)動(dòng)顯示模塊完成人機(jī)間的信息交換。共十九頁硬件(yn jin)的設(shè)計(jì)與選擇共十九頁傳感器的選擇(xunz)傳感器的作用是人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究(ynji)自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況，就需要傳感器。在該系統(tǒng)中，傳感器是十分重要的元件，因此對(duì)傳感器的選擇也顯的特別的重要，不僅要注意其量程和參數(shù)，還有考慮到與其相配置的各種電路的設(shè)計(jì)的難以程度和設(shè)計(jì)性價(jià)比等等。為保證電子秤稱量結(jié)果的準(zhǔn)確度，克服傳感器在低量程段線性度差的缺點(diǎn)。傳感器的量程應(yīng)根據(jù)皮帶秤的最大流量來選擇。在實(shí)際工作中，要求稱重傳感器的有效量程

5、在20%80%之間線性好，精度高。重量誤差應(yīng)控制存0.OIKg，在本系統(tǒng)中采用電阻應(yīng)變式傳感器。電阻應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器，傳感器由在彈性元件上粘貼電阻應(yīng)變敏感元件構(gòu)成。當(dāng)被測(cè)物理量作用在彈性元件上時(shí)，彈性元件的變形引起應(yīng)變敏感元件的阻值變化，通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電量輸出，電量變化的大小反映了被測(cè)物理量的大小。共十九頁放大器的選擇(xunz)經(jīng)由傳感器或敏感元件轉(zhuǎn)換后輸出的信號(hào)一般電平較低，稱重傳感器輸出電壓振幅范圍(fnwi)020mV。而A/D轉(zhuǎn)換的輸入電壓要求為02V，經(jīng)由電橋等電路變換后的信號(hào)亦難以直接用來顯示、記錄、控制或進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。因此放大環(huán)節(jié)要有

6、100倍左右的增益。為此，測(cè)量電路中常設(shè)有模擬放大環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)中采用INA128設(shè)計(jì)的放大電路專用儀表放大器4。此類芯片內(nèi)部采用差動(dòng)輸入，共模抑制比高，差模輸入阻抗大，增益高，精度也非常好，且外部接口簡(jiǎn)單共十九頁A/D轉(zhuǎn)換(zhunhun)A/D轉(zhuǎn)換部分是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，這一部分處理不好，會(huì)使得整個(gè)設(shè)計(jì)毫無意義。目前，世界上有多種類型的ADC，有傳統(tǒng)的并行、逐次逼近型、積分型ADC，也有近年來新發(fā)展起來(q li)的-型和流水線型ADC，多種類型的ADC各有其優(yōu)缺點(diǎn)并能滿足不同的具體應(yīng)用要求。雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器精度高，具有精確的差分輸入，重要的是輸入阻抗高（大于 ），可自動(dòng)調(diào)零，有超量程信號(hào)

7、輸出，全部輸出于TTL電平兼容。且雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器具有很強(qiáng)的抗干擾能力。對(duì)正負(fù)對(duì)稱的工頻干擾信號(hào)積分為零，所以對(duì)50Hz的工頻干擾抑制能力較強(qiáng)，對(duì)高于工頻干擾（例如噪聲電壓）已有良好的濾波作用。，本系統(tǒng)采用精度為10Kg/ 20000= 0.5g的ICL7135。共十九頁液晶(yjng)顯示器lcdLCD 液晶顯示器是 Liquid Crystal Display 的簡(jiǎn)稱，LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射(zhsh)出來產(chǎn)生畫面。1602字符型LCD簡(jiǎn)介：字符型液晶顯示模塊是一種專

8、門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。1602LCD字符型液晶顯示器為例。1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，1602LCD主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量:162個(gè)字符，芯片工作電壓:4.55.5V，工作電流:2.0mA(5.0V)，模塊最佳工作電壓:5.0V，字符尺寸:2.954.35(WH)mm。由于本次設(shè)計(jì)的顯示模塊需要顯示多位數(shù)字，如果采用數(shù)碼管顯示的話將會(huì)占用多個(gè)單片機(jī)I/O口,使得電路變得更為復(fù)雜。所以選用1602LCD液晶顯示。共十九頁語音

9、(yyn)播報(bào)語音，是人類賴以生存發(fā)展和從事各種社會(huì)活動(dòng)最基本，最重要的交流工具之一。如果在電子秤中加入語音播報(bào)模塊，可以讓買家(mi ji)更加詳細(xì)的了解商品信息，和價(jià)格。萬一液晶顯示模塊突然出現(xiàn)故障，人們也可以通過語音信息了解到被稱物品的重量，價(jià)格等信息。ISD2560是一種永久記憶型語音錄放電路器件，它具有音質(zhì)自然、使用方便、單片存放、反復(fù)錄音、低功耗、抗斷電等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。ISD2560省去AD和D/A轉(zhuǎn)換器，集成度較高，內(nèi)部包括前置放大器、內(nèi)部時(shí)鐘、定時(shí)器、采樣時(shí)鐘、濾波器、自動(dòng)增益控制、邏輯控制、模擬收發(fā)器、解碼器和480 KB的EEPROM。為降低成本，在最小硬件設(shè)計(jì)

10、基礎(chǔ)上，系統(tǒng)功能盡可能用軟件程序?qū)崿F(xiàn)，利用C51高級(jí)C語言編程開發(fā)。共十九頁鍵盤(jinpn)選擇鍵盤輸入是人機(jī)交互界面中重要的組成部分，它是系統(tǒng)接受用戶指令的直接途徑。鍵盤是由若干個(gè)按鍵開關(guān)組成，鍵的多少根據(jù)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的用途而定。由于電子秤需要設(shè)置單價(jià)（十個(gè)數(shù)字鍵），還具有確認(rèn)、刪除等功能，總共(znggng)需設(shè)置17個(gè)鍵（包括一個(gè)復(fù)位鍵）。ZLG7289是周立功單片機(jī)公司設(shè)計(jì)的串行輸入輸出可編程鍵盤/顯示芯片，有強(qiáng)大的鍵盤顯示功能，支持64鍵控制，可以比較方便地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)。另外ZLG7289內(nèi)部有譯碼電路，大大簡(jiǎn)化了程序。因此，該系統(tǒng)采用鍵盤顯示芯片ZLG7289作為鍵盤掃描顯示芯片。

11、共十九頁基于(jy)AT89S52的主控電路AT89C52是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。AT89S52單片機(jī)的最小系統(tǒng)由時(shí)鐘電路、復(fù)位(f wi)電路、電源電路及單片機(jī)構(gòu)成。單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來提供單片機(jī)片內(nèi)各種操作的時(shí)間基準(zhǔn)，復(fù)位(f wi)操作則使單片機(jī)的片內(nèi)電路初始化，使單片機(jī)從一種確定的初態(tài)開始運(yùn)行。共十九頁電源(dinyun)在系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊設(shè)計(jì)完成之后，為了滿足(mnz)系統(tǒng)的工作要求，系統(tǒng)電源需滿足(mnz)以下幾種

12、：+12V、-12V、 +5V、-5V、+1V。其中+12V、-12V為運(yùn)算放大器AD620的工作電壓；+5V、-5V為A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135的工作電壓，+1V為其工作時(shí)的基準(zhǔn)電壓；其他各個(gè)芯片的工作電壓VCC均為+5V。設(shè)計(jì)電路時(shí)，選用LM317和LM337型號(hào)的芯片為核心來設(shè)計(jì)電源電路。共十九頁以上介紹的就是該系統(tǒng)的整體構(gòu)架與硬件組成。接下來設(shè)計(jì)重點(diǎn)就是軟件部分：分別寫出各個(gè)(gg)模塊的子程序，并用protues仿真，驗(yàn)證該系統(tǒng)的可行性。最后根據(jù)實(shí)際功能做出事物。共十九頁謝謝(xi xie)！共十九頁內(nèi)容摘要開題報(bào)告。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，在選定各個(gè)模塊的方案中，對(duì)各方案的用到的主要芯片(xn pin)進(jìn)行簡(jiǎn)單功能介紹及應(yīng)用，并且給出了本次電路設(shè)計(jì)的具體電路圖。統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，本章主要是介紹電子稱的軟件設(shè)計(jì)，給出