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文檔簡(jiǎn)介
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--(論)
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秤
:信息程學(xué)
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信教:日:
秤-
.-word資料-
-智能電子秤是日常生活中經(jīng)常使用的一種測(cè)重裝置,采用了電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等量的誤差小以將“確速動(dòng)〞的要求很好的滿足實(shí)生活中學(xué)校、市場(chǎng)、工廠、醫(yī)院等地方都得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。本設(shè)計(jì)主要以單片機(jī)為中心模塊,對(duì)電子秤的自動(dòng)稱重動(dòng)處理數(shù)據(jù)動(dòng)顯示來進(jìn)展設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集模塊主要負(fù)責(zé)將壓力這個(gè)非電量轉(zhuǎn)化為電量;信號(hào)處理模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)信號(hào)的放大和模/數(shù)轉(zhuǎn)換;單片機(jī)控制模塊主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理、控制端口的輸出等;顯示模塊主要負(fù)責(zé)顯示重量、單價(jià)、總價(jià);程序設(shè)計(jì)方面采用的模塊化的設(shè)計(jì)思想。通過對(duì)這些模塊的方案選擇以及硬件設(shè)計(jì),詳細(xì)的介紹了本系統(tǒng)是如何進(jìn)展數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理以及顯示的。關(guān)鍵詞電子秤壓力傳感器轉(zhuǎn)換器-可-
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--Intelligentelectronicisoneoftheweighingdevicewearefrequentlyusedindailylife,whichuseselectronicsensortechnologyasmallmeasurementAnditcanbenicetomeetthequicklyandautomatically".reallife,hasbeenwidelypromotedandappliedschools,markets,factories,hospitalsotherplaces.Thesystemusesthesingle-chipcentralmodule,beingdesignedforautomaticallyscalesweighing,automaticdataprocessing,acquisitionmoduleismainlyresponsiblethepressurethenon-powerintoelectricity;ThesignalprocessingmoduleismainlyresponsiblesignalamplificationA/Dconverter;SCMcontrolmoduleismainlyresponsiblethefurtherprocessingdata,thecontroloutputport,etc.;Themodulemainlyresponsibledisplayingtheweight,unitprice,totalprice;modularconceptadoptedthedesignprocess.Throughtheschemethesemodulesdesigninghardware,describesdetailhowthesystemdataacquisition,dataprocessingKey:scales;variableresistancepressuresensor;microcontroller;A/Dconverter--word資料-
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摘要ⅠⅡ第一章緒論引的開展現(xiàn)狀目的和意義總體設(shè)計(jì)思路造第二章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)體設(shè)計(jì)方案比擬系統(tǒng)各模塊電路設(shè)計(jì)方案比擬4片機(jī)處理模塊采集模塊處理模塊顯示模塊8按鍵電路8施方案簡(jiǎn)介第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制模塊介引說明具電路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集模塊號(hào)處理模塊簡(jiǎn)引圖處理模塊電路設(shè)計(jì)顯示模塊.-word資料-
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介腳圖塊電路設(shè)計(jì)按鍵電路介電路設(shè)計(jì)報(bào)警模塊模塊介紹警模塊電路計(jì)總結(jié)第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件開發(fā)環(huán)境系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖序設(shè)計(jì)流程圖顯示局部流程圖信號(hào)處理模塊流程圖總結(jié)第五章系統(tǒng)仿真及硬件調(diào)試系仿真仿真圖仿真結(jié)果仿真誤差分析系統(tǒng)整體調(diào)試實(shí)物調(diào)試結(jié)果圖物調(diào)試誤差分析總結(jié)參考文獻(xiàn)致謝附錄.-word資料-
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--章緒論引電子秤是日常生活當(dāng)中經(jīng)常會(huì)用到的一款衡器裝置,它不僅體積小、讀數(shù)方便,而且準(zhǔn)確度高,操作十分簡(jiǎn)單方便。正因?yàn)樯厦孢@些優(yōu)點(diǎn),才能夠被廣泛應(yīng)用與商場(chǎng)、醫(yī)院、工廠等地方。相對(duì)于應(yīng)用普通杠桿原理的衡器而言,電子秤有著很大的優(yōu)點(diǎn),它的精度比杠桿稱重精度高的多,應(yīng)用受限較少,所以應(yīng)用非常廣泛。為了使生活變得更加方便,研究和制作各種不同規(guī)格的電子秤有著非常重要的意義。國(guó)外開現(xiàn)現(xiàn)今社會(huì),無論是在企業(yè)、醫(yī)院交易市場(chǎng)、交易市場(chǎng),還是小到每個(gè)家庭,電子秤可以說是隨處可見。它不僅擁有很多種類,而且擁有巨大的市場(chǎng)占有量。從日常生活中的簡(jiǎn)單的測(cè)量重量到工廠里產(chǎn)品的重量的檢測(cè),電子秤在越來越多的方面得到應(yīng)用。隨著市場(chǎng)需求的不斷變化以及測(cè)重技術(shù)的飛躍開展,電子秤的技術(shù)性能趨向于高可靠性、高效率、高準(zhǔn)確度。總的來說,電子秤技術(shù)正越來越模塊化、集成化以及智能化。國(guó)際社會(huì)上,很多西方興旺國(guó)家研制出的電子秤準(zhǔn)確度高,可靠性高,可以說已經(jīng)到達(dá)了很高的水平。他們已經(jīng)研制了具有較高準(zhǔn)確度、防水、耐腐蝕以及在高氣壓下正常工作的電子秤。目前,我國(guó)在電子秤稱重技術(shù)上雖然與西方興旺國(guó)家仍有一些差距,但是研究專家們正在不斷努力,也取得了不少理論成果。我們國(guó)家已經(jīng)成功研制出了省電、功耗小以及能夠利用光能的電子秤,不僅精度高,而且節(jié)能環(huán)保。研的的意電子秤的設(shè)計(jì)包括很多方面,不僅需要了解電子秤的各個(gè)組成部件,而且需要了解電子秤實(shí)際生活中的應(yīng)用情況利的完成電子秤的設(shè)計(jì)去了解傳感器的原理--word資料-
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--轉(zhuǎn)換器的原理及應(yīng)用、單片機(jī)的應(yīng)用以及完成程序算法的設(shè)計(jì),這些方面需要我們運(yùn)用所學(xué)的各種軟件以及硬件方面的知識(shí),可以穩(wěn)固我們對(duì)于專業(yè)知識(shí),以及其他相關(guān)知識(shí)的了解??傇O(shè)思根據(jù)本課題的背景以及設(shè)計(jì)要求,要實(shí)現(xiàn)稱重功能,首先要將物體重量這個(gè)非電量轉(zhuǎn)化為電量,因此需要傳感器模塊,傳感器輸出的的電量與物體的重量有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系;但是只依靠這一關(guān)系推算出的重量不準(zhǔn)確,而且不直觀,所以需要對(duì)傳感器輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)展處理;信號(hào)的處理一般選用單片機(jī)來進(jìn)展,但是單片機(jī)輸入的是數(shù)字信號(hào),而傳感器的輸出是模擬信號(hào),因此在此之前還要對(duì)信號(hào)進(jìn)展模/數(shù)轉(zhuǎn)換,再輸入單片機(jī)進(jìn)展處理;單片機(jī)輸出的信號(hào)可以采用數(shù)碼管顯示或者是LCD顯示,這樣得到的結(jié)果不僅準(zhǔn)確性得到提高且比擬直觀用戶更好的體驗(yàn)了以上功能模塊設(shè)計(jì)還參加了報(bào)警模塊。1.5論構(gòu)造本論文包括中外文摘要、目錄、正文、總結(jié)、參考文獻(xiàn)、致謝、附錄幾大方面。正文局部第一章為緒論,第二章為系統(tǒng)方案設(shè)計(jì),第三章為系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì),第四章為系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),第五章為系統(tǒng)仿真及硬件調(diào)試。--word資料-
-章統(tǒng)方設(shè)計(jì)系整設(shè)方比根據(jù)上面的設(shè)計(jì)思路,可以衍生出很多的設(shè)計(jì)方案,現(xiàn)列出三種方案如下:
--數(shù)據(jù)采集
萬用表方案一單的輸入輸出方案,如圖2-1:圖案一這個(gè)方案是通過直接將物體放到傳感器上,然后將傳感器的輸出接到萬用表,再根據(jù)傳感器特性推算出物體的重量,操作起來十分方便。但是也有很多的局限,這種方案的電子秤只能實(shí)現(xiàn)根本的秤重功能,而不能實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)的輸入,因此無法實(shí)現(xiàn)手動(dòng)輸入一些參數(shù)且得出物體重量非常麻煩能直接看出重量是多少以人機(jī)交換界面不理想,達(dá)不到購(gòu)物清單的要求。方案二方案一的根底上,可以通過將信號(hào)放大以及進(jìn)展數(shù)轉(zhuǎn)換來提高結(jié)果的準(zhǔn)確度,并使用顯示模塊可以使系統(tǒng)顯示字符,使界面更直觀,而且參加鍵盤模塊,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互數(shù)據(jù)采集信號(hào)放大
轉(zhuǎn)換
單片機(jī)處理
顯示模塊按鍵處理功能如圖2-2:圖案二--word資料-
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--這種方案設(shè)計(jì)的電子秤不僅有了信號(hào)處理這一環(huán)節(jié),使精度得到了很大的提高,而且可以通過鍵盤手動(dòng)輸入物品的單價(jià),并能夠顯示出物品的重量、單價(jià)以及總價(jià),擁有很好的人機(jī)交互界面。通過比照上述三種方案的優(yōu)缺點(diǎn),在考慮到設(shè)計(jì)的本錢以及可行性前提下,本次設(shè)計(jì)選擇使用第三種方案設(shè)計(jì)完成了最終的電子秤方案、最終的硬件設(shè)計(jì)方案圖。除上面這些報(bào)警模塊數(shù)據(jù)采集
信號(hào)處理
單片機(jī)處理
顯示模塊按鍵處理功能模塊外,本設(shè)計(jì)還參加了報(bào)警模塊作為擴(kuò)展功能,方案圖下:圖統(tǒng)整體方案圖系各塊路計(jì)案擬2.2.1單片機(jī)處理模塊本系統(tǒng)的中心控制模塊即單片機(jī)控制模塊,它在整個(gè)系統(tǒng)中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、交換等作用。本次設(shè)計(jì)中的鍵盤輸入信號(hào)、信號(hào)處理模塊的輸入信號(hào),都將被輸入到中心模塊中進(jìn)展數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理。不僅如此,此中心控制模塊還要能夠輸出顯示控制信號(hào)、信號(hào)處理控制信號(hào)、報(bào)警信號(hào)等等。顯然,作為整個(gè)系統(tǒng)的中心控制芯片,單片機(jī)扮演著一個(gè)中心樞紐的角色,不僅有信號(hào)的輸入,也有信號(hào)的輸出,具有十分重要的地位。因此,在選用這種中心控制芯片的時(shí)候,最好能夠選用內(nèi)存大,可靠性高,速度快而且價(jià)格廉價(jià)的芯片。--word資料-
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--在比照市場(chǎng)上眾多的單片機(jī)芯片后發(fā)現(xiàn),STC89C52相對(duì)于其他芯片可以很好的完成上面的功能,并且擁有許多自身的優(yōu)點(diǎn)。STC89C52是一種8微控制器,采用串口直接下載,抗干擾能力相對(duì)更好一點(diǎn),兼容性也不錯(cuò),而且本錢不高。因此,本次設(shè)計(jì)的中心控制芯片選用的是STC89C52。2.2.2數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)采集模塊電路的作用是將物體的重量這個(gè)非電量,轉(zhuǎn)換為電壓或者電流這些電量形式,以便后續(xù)的處理、輸出,因此需要用到壓力傳感器。方案一用壓電式壓力傳感器晶體的正壓電效應(yīng)是壓電式壓力傳感器的主要工作原理。正壓電效應(yīng)是指當(dāng)改變外力的大小時(shí),晶體內(nèi)部的電極性發(fā)生改變,所帶的電荷量也發(fā)生改變。因此,可以通過測(cè)得改變的電荷量的大小,來得到施加的外力的大小。市場(chǎng)上的壓電式傳感器種類很多,它們都有體積小,動(dòng)態(tài)性好等優(yōu)點(diǎn)。但是該傳感器的弱點(diǎn)也比擬明顯阻較大率偏小噪聲性能不是很突出出特性被嚴(yán)重影響,因此由它輸出的能量比擬薄弱,需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的外接電路進(jìn)展矯正。方案二用電容式壓力傳感器電容式傳感器是一種可以將壓力、位移等非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化的傳感器裝置。它的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)良好、測(cè)量可以不用接觸等。一般我們借助平行電容器來解釋說明電容式傳感器的工作原理,兩塊平行的金屬板上面的電容量〔不考慮邊緣效應(yīng)〕為:C
rod
A
〔2-1〕其中:
r
—介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù);
——真空中的介電常數(shù)A——平行板覆蓋的有效面積;d——平行板間的距離。--word資料-
-當(dāng)被測(cè)量物體的重量發(fā)生改變,并進(jìn)而改變等式r都會(huì)改變,從而將變化量轉(zhuǎn)化為電量的輸出。
--、A、d的大小時(shí),電容量然而,電容式壓力傳感器也有一些缺乏的地方:(1)初始時(shí)的電容比擬小,因此會(huì)在雜散電路中產(chǎn)生較大的寄生電容。(2)功率小、阻抗高。由于平行板的尺寸較小,電容式傳感器的電容量都比擬小,因此它的容X很大阻抗的元件載能力不行C
o
,那么當(dāng)電容C很小時(shí)也就比擬小容傳感器外界干擾的抵抗能力較弱,需要采取必要的抗干擾措施。方案三采用電阻式壓力傳感器電阻應(yīng)變式傳感器能夠?qū)⒏鞣N力學(xué)物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào),主要是利用電阻應(yīng)變效應(yīng)制成的。電阻式壓力傳感器以電阻應(yīng)變片為主要部件,這種電阻應(yīng)變片不僅可以單獨(dú)用來充當(dāng)傳感器,而且能作為敏感元件構(gòu)成力學(xué)量傳感器。電阻式壓力傳感器是一款常用的傳感器,擁有很多的優(yōu)點(diǎn)。使用比擬靈敏,測(cè)量精度高,穩(wěn)定性較好,分辨力高;應(yīng)用領(lǐng)域比擬廣泛,許多機(jī)械量傳感器都可以使用應(yīng)變片制作而成;體積小,構(gòu)造簡(jiǎn)單;操作簡(jiǎn)單方便,用戶體驗(yàn)較好,便于遠(yuǎn)距離測(cè)量和商品化開展;對(duì)環(huán)境要求不高,可以在惡劣情況下正常工作,適應(yīng)能力出色,在頻率響應(yīng)方面性能優(yōu)越。綜合比照分析以上三種傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)到本次設(shè)計(jì)的要求為稱重范圍~5Kg,誤差不大于
。因此,為了提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性、準(zhǔn)確度以及可靠性,本次設(shè)計(jì)選用的是第三種方案,即采用電阻式壓力傳感器。--word資料-
-2.2.3信號(hào)處理模塊
--信號(hào)處理模塊在本系統(tǒng)中包括信號(hào)放大與信號(hào)轉(zhuǎn)換兩個(gè)功能,所以應(yīng)該包括信號(hào)放大模塊與A/D換模塊。方案一號(hào)放大器采用AD620,A/D換器芯片采用ADC0832信號(hào)處理的兩個(gè)局部可以分別由兩個(gè)模塊單獨(dú)來完成。信號(hào)放大局部一般可以使用AD620AD620通過外接電阻來到達(dá)放大的效果,增益范圍可調(diào),且精度高,本錢低。模/數(shù)轉(zhuǎn)換局部可采用較為常用的ADC0832。ADC0832一款雙通道分辨率的A/D換器用的是逐次逼近式的轉(zhuǎn)換方法的兼容性高,體積小,因此經(jīng)常被大家使用。將這兩個(gè)模塊連接形成電路,可以完成設(shè)計(jì)的指標(biāo),但是由于需要電路間的連接,所以會(huì)產(chǎn)生一些不可防止的誤差和干擾特別完美ADC0832精度不算太高,對(duì)于需要高精度的電子秤來說,不是最好的選擇。方案二采用集成的高精度換器HX711內(nèi)不僅集成了信號(hào)放大模塊了一款高精度的位A/D換器。不僅如此,HX711內(nèi)還集成了完成放大和轉(zhuǎn)換功能所需要一些外圍電路,比方穩(wěn)壓電源,時(shí)鐘振蕩器等優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度高低抗干擾能力強(qiáng)卓越且響應(yīng)迅速與單片機(jī)之間主要是通過管腳來驅(qū)動(dòng)的,口電路簡(jiǎn)單,需要對(duì)芯片內(nèi)的存放器進(jìn)展編程。比照分析以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)第二種方案更有優(yōu)勢(shì)使用HX711作為信號(hào)處理模塊的主要芯片。這樣不僅能夠節(jié)省本錢,而且可以大大的提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可靠性。--word資料-
-2.2.4顯示模塊
--本系統(tǒng)中顯示模塊應(yīng)該主要用于顯示物體的重量、單價(jià)、總價(jià),設(shè)計(jì)主要是力求使人機(jī)交換界面美觀,因此選用適宜的顯示模塊非常重要。方案一LED數(shù)碼管顯示LED數(shù)碼管是一款常用的顯示器件,它內(nèi)部由發(fā)光二極管組成,其中有7個(gè)成“〞字形,還有一個(gè)用來顯示小數(shù)點(diǎn)。LED內(nèi)部的發(fā)光二極管已經(jīng)都連接了導(dǎo)線,只需要引出它們的公共電極就可以使用。但是數(shù)碼管可以顯示的信息有限,當(dāng)需要顯示的信息較多時(shí),就用需要將多個(gè)數(shù)碼管級(jí)聯(lián),這樣會(huì)導(dǎo)致硬件連接復(fù)雜,本錢也會(huì)相應(yīng)增加;此外,數(shù)碼管對(duì)大局部字符不能很好的顯示,容易出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。方案二采用液晶顯示液晶顯示模塊可以顯示出字符,因此經(jīng)常用來作為字符顯示模塊,在單片機(jī)應(yīng)用中使用較多。它不僅顯示內(nèi)容豐富,還擁有很多數(shù)碼管不具備的優(yōu)點(diǎn)。LCD1602不僅功耗低、驅(qū)動(dòng)電壓小、顯示信息量大,而且使用周期長(zhǎng),不會(huì)產(chǎn)生輻射與污染。LCD1602屬液晶顯示器件中最為常用的一種工作電壓為有8位數(shù)據(jù)總線和三個(gè)控制端口,并且還可以調(diào)節(jié)顯示器的亮度,可以顯示2行個(gè)字符,并且具備液晶顯示模塊的所有優(yōu)點(diǎn)。比照分析以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn),雖然都能成功顯示數(shù)據(jù),但是考慮到設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度,以及人機(jī)交換界面的美觀,本設(shè)計(jì)選用的是第二種方案,即利用LCD1602來做顯示模塊。2.2.5按鍵電路按鍵電路模塊主要用來手動(dòng)輸入物品的單價(jià),實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的功能。方案一專用鍵盤接口芯片式--word資料-
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--專用鍵盤芯片內(nèi)部不僅集成了接收鍵盤輸入數(shù)據(jù)的模塊,還帶有顯示接口,可以獨(dú)立的處理對(duì)鍵盤的掃描除抖動(dòng)以及編碼問題此于提高準(zhǔn)確度和可靠性很有幫助,而且接口電路簡(jiǎn)單,使用起來十分方便,但是本錢一般比擬高。方案二4*4陣薄膜鍵盤4*4陣薄膜鍵盤屬于薄膜開關(guān)的一種,由上電路、面板、下電路、隔離層四個(gè)局部組成,內(nèi)部集成了個(gè)小按鍵開關(guān),并且按照矩陣式的排列著。它是一種近來非常流行的集功能性與裝飾性于一體操作系統(tǒng),不僅外形美觀、體積小,而且密封性強(qiáng),具有防塵、防潮等優(yōu)點(diǎn)。比照分析以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn),雖然都能實(shí)現(xiàn)按鍵輸入的功能,但是考慮到本錢的因素,而且第二種方案的可靠性相對(duì)也不低,并且還有很多其他優(yōu)點(diǎn),因此本設(shè)計(jì)選擇第二種方案作為按鍵模塊。具實(shí)方簡(jiǎn)根據(jù)上述各個(gè)模塊方案的比照介紹,以及考慮到本次設(shè)計(jì)的要求,本次設(shè)計(jì)的硬件局部的中心控制芯片采用STC89C52。由于電子秤設(shè)計(jì)的功能不是很多,所需要編寫的程序量也就不大此不需要對(duì)STC89C52外其他的程序存儲(chǔ)器樣可以防止硬件的浪費(fèi)。除了單片機(jī)的最小系統(tǒng),硬件局部還應(yīng)該包括數(shù)據(jù)采集電路、信號(hào)處理電路以及數(shù)據(jù)顯示電路。數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)部最主要的器件是變阻式壓力傳感器。為了盡量滿足高精度的要求,選擇的傳感器必須要滿足測(cè)得重量的誤差在一定的范圍之內(nèi)。但是由于傳感器輸出的信號(hào)一般比擬微弱,因此需要對(duì)輸出的信號(hào)進(jìn)展信號(hào)的放大,這樣就可以保證結(jié)果的可靠性。不僅如此,由于單片接收到的信號(hào)必須是數(shù)字信號(hào),因此還需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展模/數(shù)轉(zhuǎn)換。--word資料-
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--為了提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度以及可靠性,減少不必要的誤差,本設(shè)計(jì)選用專為電子秤設(shè)計(jì)的高精度的轉(zhuǎn)換器不僅可以進(jìn)展信號(hào)的放大,而且可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。在人機(jī)交互方面,主要通過鍵盤來實(shí)現(xiàn),可以手動(dòng)輸入數(shù)字和已經(jīng)設(shè)置好的控制命令等,來實(shí)現(xiàn)一些特定的功能。本設(shè)計(jì)中,按鍵控制模塊采用的是矩薄膜鍵盤。顯示電路局部,本設(shè)計(jì)選擇使用字符點(diǎn)陣式液晶顯示器LCD1602,不僅人機(jī)交換界面較美觀,而且可以一次滿屏幕顯示2行16個(gè)字符,可以實(shí)現(xiàn)購(gòu)物清單的要求。在擴(kuò)展功能上,本設(shè)計(jì)添加了報(bào)警電路,當(dāng)物品重量超過量程時(shí),蜂鳴器就會(huì)發(fā)出警報(bào)聲。--word資料-
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--章統(tǒng)硬設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)的要求和指標(biāo),本設(shè)計(jì)應(yīng)該包括以下模塊〔如圖2-4制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、信號(hào)處理模塊、顯示模塊、按鍵模塊以及報(bào)警模塊?;膯螜C(jī)制塊3.1.1STC89C52簡(jiǎn)介STC89C52一種低電壓,高性能S8微處理器,它的程序存儲(chǔ)空間為節(jié),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間為節(jié),內(nèi)帶EEPROM存儲(chǔ)空間為4K節(jié),I/O口線為32。3.1.2STC89C52引腳說明STC89C52腳圖如下列圖3-1圖引圖STC89C52引功能說明,如表3:表腳說明圖--word資料-
-3.1.3STC89C52具體電路設(shè)計(jì)
--在本設(shè)計(jì)中STC89C52為主控芯片,它應(yīng)該包括振蕩電路、復(fù)位電路、端口連接。振蕩電路由一個(gè)晶體振蕩器和兩個(gè)電容并接到XTAL2腳。由電容和石英晶體構(gòu)成的振蕩回路,構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器,為單片機(jī)內(nèi)部的放大器提供振蕩以及正反應(yīng)所需的相移條件。電路中電容的作用是起振,一般情況下,電容值偏大雖然有利于振蕩器的穩(wěn)定,但是同時(shí)也會(huì)增加起振時(shí)間,所以電容值在許可范圍內(nèi)越低越好。一般較常使用的電容值為15pf-30pf,設(shè)計(jì)中采用的是30pf。為保證較高的準(zhǔn)確度,晶振頻率那么選用11.0592MHz具體電路圖如圖圖振蕩電路圖本設(shè)計(jì)中復(fù)位電路采用的是上電復(fù)位的方式,通過電容充放電來實(shí)現(xiàn),使用起來簡(jiǎn)單方便,只要接通電源就可以完成系統(tǒng)的復(fù)位初始化。由上面晶振頻率的選擇可知,本設(shè)計(jì)的機(jī)器周期約為1us,為了保證復(fù)位信號(hào)高電平持續(xù)時(shí)間大于2機(jī)器周期,上電復(fù)位電路中電阻與電容的選擇由來確定,因此可以選用電容為電阻為。具體電路圖如圖3-3:圖復(fù)位電路圖--word資料-
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--端口的連接用于與其他模塊進(jìn)展數(shù)據(jù)交換??谝约癙2.0-P2.3端被定義為L(zhǎng)CD1602功控制端,分別與LCD1602顯示器的相應(yīng)功能管腳連接??诒欢x為按鍵功能控制端某一個(gè)功能將鍵被按下時(shí)應(yīng)的口將工作接信號(hào)處理模塊,P3.0接報(bào)警模塊。因此,本設(shè)計(jì)的單片機(jī)模塊端口連接圖如下列圖示:圖片機(jī)端口連接圖數(shù)采模數(shù)據(jù)處理模塊的主要器件為變阻式壓力傳感器。變阻式壓力傳感器是根據(jù)電阻應(yīng)變效應(yīng)原理制成的。電阻應(yīng)變效應(yīng)是指當(dāng)導(dǎo)體受力的作用,外部形狀發(fā)生機(jī)械形變時(shí),內(nèi)部電阻也發(fā)生相應(yīng)變化的現(xiàn)象。電阻應(yīng)變片把導(dǎo)體形變的信號(hào)轉(zhuǎn)換電阻變化的信號(hào),但是由于變化的電阻值一般都比擬小,直接測(cè)量得到的結(jié)果不準(zhǔn)確。因此,一般使用特定的轉(zhuǎn)換電路將電阻的變化轉(zhuǎn)化為電壓或者電流的變化。這種轉(zhuǎn)換電路經(jīng)常采用直流電橋。圖一個(gè)由直流供電的電阻電橋。本設(shè)計(jì)中采用的是壓力變化轉(zhuǎn)化為電壓變化的輸出,即把此電橋當(dāng)做電壓橋。--word資料-
122-122由電路的分壓原理可以得到〔不計(jì)電源內(nèi)阻
--E
R2RR12
R3RR34
)E?
RRRR2413RRR)1234
〔當(dāng)滿足條件RR=RR4
時(shí),即RRRR2
43
〔,即電橋平衡。式〔秤平衡條件。在測(cè)量之前保證電橋的輸出電壓只跟電阻的變化有關(guān)先使電橋保持平衡。如果出現(xiàn)差開工作現(xiàn)=R-RR=R-RR那么電橋輸出為
E
out
(
(R)E)R)()R)
?
(3-3)壓力與電壓的關(guān)系與傳感器的靈敏度、測(cè)重范圍和電路的鼓勵(lì)電壓有關(guān)。本設(shè)計(jì)中采用的傳感器的靈敏度為2.01mv/v,量程為(2.01mv/v0.002v/g5kg,電路中的鼓勵(lì)電壓為,所以可以得到傳感器的輸出電壓范圍為還可以得到也就是說,當(dāng)壓力改變,電壓的輸出變化為0.002v。式的Eout為變化的電壓值到信號(hào)處理模塊中進(jìn)展進(jìn)一步的處理感INA+電阻橋BReq\o\ac(△,-)
R2eq\o\ac(△,+)A
D
輸出
outR4eq\o\ac(△,+)
R-△RC-
INA-
-word資料-+
輸入E
in
-
-
--兩個(gè)輸出端接在HX711的INA-INA+端。因此,可以得到下面的電路連接圖:圖據(jù)采集模塊連接圖信處模信號(hào)處理模塊采用的是高精度的換器HX711。3.3.1HX711簡(jiǎn)介HX711是款專為電子秤設(shè)計(jì)A/D換器,是一個(gè)24位的A/D轉(zhuǎn)換器。它將一個(gè)放大倍數(shù)可調(diào)的信號(hào)放大模塊與一個(gè)換模塊集成在內(nèi)部,功能十分強(qiáng)大。芯片有兩個(gè)通道,由輸入開關(guān)與內(nèi)部的可編程放大器相連接來進(jìn)展選擇。通A的可編程增益為或道的可編程增益為部還集成了完成放大和轉(zhuǎn)換功能所需要一些外圍電路方穩(wěn)壓電源鐘振蕩器等簡(jiǎn)化開機(jī)的初始化過程,HX711采的是上電自動(dòng)復(fù)位。3.3.2HX711引腳圖HX711引功能說明,如圖3-6:圖引腳圖模擬輸--word資料-
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--通道A一般用作傳感器的接入端口,考慮到傳感器的輸出信號(hào)較小,因此此通道采用較大的增益,為6或128.通道B固定的3增益。供電電數(shù)字電源(DVDD)使用的供電電源與單片機(jī)的電源應(yīng)該一致。HX711片內(nèi)部含有穩(wěn)壓電源,以直接向芯片內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器和外部傳感器提供電源,因此不需要其他的模擬電源。串口通的管腳PD_SCK主要用來輸出數(shù)據(jù),選擇輸入通道和增益。當(dāng)輸出端口高電平狀態(tài)時(shí),就說明H有準(zhǔn)備好開場(chǎng)輸出數(shù)據(jù),此時(shí)端口PD_SCK應(yīng)保持低電平狀態(tài)DOUT高電平變?yōu)榈碗娖胶竺饕呀?jīng)準(zhǔn)備好輸出數(shù)據(jù)此時(shí)向D_SCK輸入2個(gè)時(shí)鐘脈沖。通過第一個(gè)脈沖的上升沿可以讀出輸出數(shù)據(jù)的最高位,然后依次讀出2位數(shù)據(jù),直到第24時(shí)鐘脈沖完成。個(gè)鐘脈沖用來選擇下一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的輸入通道和增益,參見表3。表道和增益選擇PD_SCK脈沖數(shù)252627
輸入通道ABA
增益1283264一般情況下,為了防止造成串口通信的錯(cuò)誤,PD_SCK輸入時(shí)鐘脈沖數(shù)應(yīng)在2到27之間,否那么無法得到正確的輸出增益。--word資料-
-3.3.3信號(hào)處理模塊電路設(shè)計(jì)
--由于本設(shè)計(jì)中采用的模塊部功能強(qiáng)大經(jīng)集成了信號(hào)放大與處理模塊此只需要對(duì)其外部電路進(jìn)展正確的連接,即可實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理功能。由上面的介紹可得,將HX711的口接在P2.4,PD_SCK口接口。又因?yàn)閭鞲衅鞯妮敵鲭妷簽閹缀练孕枰盘?hào)放大模塊,且放大倍數(shù)盡可能大,所以將傳感器的輸出接在的,并且使P2.3的輸入脈沖數(shù)為,即保證放大增益為。信號(hào)經(jīng)過放大處理后,再經(jīng)過后半局部的模數(shù)換模塊將得到的數(shù)字信號(hào)通過口輸入到單片機(jī)中,進(jìn)展進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。具體的電路圖如圖所示:傳感器輸+P
2.4傳感器輸-
P
2.3圖部構(gòu)造圖及電路連接圖顯模3.4.1LCD1602簡(jiǎn)介L(zhǎng)CD1602是種點(diǎn)陣型液晶模塊,可以用來顯示字母、數(shù)字或符號(hào)。LCD1602表液晶顯示器上可以顯示兩行字符(數(shù)字),每行的字符或數(shù)字)有個(gè)。--word資料-
-3.4.2LCD1602引腳圖
--圖腳圖LCD1602管說明如表3-3示:表管腳定義3.4.3顯示模塊電路設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)的要求及上面關(guān)于LCD1602的介紹以將Vss地電源正極,RS接P2.0,R/W端接P2.1,E端接P2.2口數(shù)據(jù)端口D0-D7口與單片機(jī)的P0口連接,用來控制顯示器的顯示。這樣,通過單片機(jī)給出指令來控制顯示器的輸出。具體電路如圖--word資料-
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--圖連接圖按電3.5.14*4鍵簡(jiǎn)介矩陣鍵盤一般作為單片機(jī)的外部設(shè)備使用,一般情況下將按鍵排列成矩陣形式。在矩陣式鍵盤中條垂直線和水平線在穿插處都用一個(gè)按鍵來連接不能直接連通平線和垂直線穿插后伸出8根導(dǎo)線,接到單片機(jī)的一個(gè)端口,以構(gòu)成按鍵功能,比于直接將按鍵與端口連接多了一倍。因此,當(dāng)需要的按鍵較多時(shí),使用矩陣法來做鍵盤是十分合理的。矩陣式鍵盤比直接鍵盤的連接要復(fù)雜一些,因此識(shí)別也相對(duì)復(fù)雜一些。如將垂直線接電源正極,并將其與單片機(jī)的接口作為輸入,水平線所接的單片機(jī)I/O作為輸出。根據(jù)單片機(jī)的輸出特性可知,當(dāng)按鍵沒有按下時(shí),所有的輸入端都是高電平,水平線輸出是低電平。當(dāng)有按鍵被按下時(shí),輸入線上電壓就會(huì)被拉低。因此,可以通過輸入線上電壓的狀態(tài)來判斷是否有按鍵被按下。圖鍵盤內(nèi)部電路圖電子秤鍵盤功能分配如表示:表鍵功能分配表123
去皮--word資料-
-
--47*
580
69#
清零撤銷總價(jià)如表3-5,本設(shè)計(jì)中是數(shù)字鍵,用來輸入單價(jià);去皮鍵用來去除由于環(huán)境因素導(dǎo)致的重量;清零鍵用來進(jìn)展二次測(cè)量,即當(dāng)一次測(cè)量完成后可用其清零,并再次測(cè)量;撤銷鍵是用來當(dāng)輸入單價(jià)有誤時(shí),刪去錯(cuò)誤的數(shù)據(jù),重新輸入的;總價(jià)鍵即用來控制計(jì)算總價(jià)的;*、#鍵是預(yù)留功能鍵。計(jì)算功能:在正確輸入了單價(jià)之后,按下計(jì)算按鍵,將會(huì)計(jì)算出金額,并在液晶顯示器上顯示出重量、單價(jià)、總價(jià)。3.5.2按鍵電路設(shè)計(jì)根據(jù)上面的介紹,按鍵電路有8個(gè)口,依次連接單片機(jī)的P1,通過按不同的鍵,輸入不同的指令,實(shí)現(xiàn)輸入單價(jià)、去除、計(jì)算總價(jià)等功能,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。具體電路圖如圖圖鍵電路連接圖--word資料-
-報(bào)模3.6.1報(bào)警模塊介紹
--報(bào)警模塊主要由蜂鳴器構(gòu)成,當(dāng)物品的重量超出電子秤的量程是蜂鳴器將發(fā)出警報(bào)聲,以防止器件受到損壞。3.6.2報(bào)警模塊電路設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)的要求,報(bào)警電路應(yīng)該串聯(lián)接到單片機(jī)的一個(gè)端口。但是單片機(jī)輸出高電平時(shí)的電壓相當(dāng)于蜂鳴器的額定電壓小于,為了保護(hù)電路可以參加電阻,蜂鳴器的內(nèi)阻為幾百歐姆,所以本設(shè)計(jì)中選用歐姆。另外為了更好的保護(hù)電路,一般還參加NPN三極管三極管飽和時(shí)的特性來當(dāng)做開關(guān)使用計(jì)中超出量程時(shí),單片機(jī)輸出高電平,此時(shí)三極管導(dǎo)通,蜂鳴器發(fā)出警報(bào),反之,不發(fā)出警報(bào)。因此,可以得到電路圖3-12圖路設(shè)計(jì)總硬件電路局部涉及到電路設(shè)計(jì)的方方面面,不僅要考慮每個(gè)模塊內(nèi)部的電路如何搭建,器件如何選擇,還要考慮到各模塊之間的連接關(guān)系,選擇最優(yōu)的布線方式。只有將各個(gè)方面都考慮周全,電子秤的精度和可靠性才能夠得到保證。--word資料-
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--章統(tǒng)軟設(shè)計(jì)軟開環(huán)本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用C言來編程,在可讀性、功能都上有明顯的優(yōu)勢(shì),所以比擬容易上手,且編譯易實(shí)現(xiàn)。編譯環(huán)境為UV4,是一個(gè)兼容單片機(jī)C語言的開發(fā)系統(tǒng)。KeilC51軟件擁有功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具以及豐富的庫(kù)函數(shù)。不僅如此,在生成目標(biāo)代碼方面的效率非常高,并且多數(shù)語句生成的目標(biāo)代碼十分容易理解。KeilC51工作的整個(gè)流程編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等。開發(fā)人員可以使用自己的編輯軟件或使用Keil,編輯C程序或匯編程序,再Keil生單片機(jī)可以執(zhí)行的HEX文件,再用燒錄軟件.HEX件燒進(jìn)單片機(jī)中,這樣就可以執(zhí)行功能了。編寫程序時(shí)主要從三個(gè)方面入手是將系統(tǒng)初始化是按鍵檢測(cè)是采集數(shù)據(jù)理數(shù)據(jù)并顯示出來。程序編寫采用模塊化的構(gòu)造,這樣編寫的程序不僅構(gòu)造清楚,可讀性高,而且也便于調(diào)試和修改。系軟設(shè)流圖系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分為主程序、LCD1602顯示電路程序、信號(hào)處理模塊程序。4.2.1主程序設(shè)計(jì)流程圖本設(shè)計(jì)中,主程序的功能應(yīng)該包括初始化整個(gè)系統(tǒng),檢測(cè)輸入信號(hào),調(diào)用函數(shù)來執(zhí)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)判斷,控制信號(hào)的輸出等。為了更好的顯示,其中還應(yīng)該延時(shí)程序。因此,可以得到主程序的流程圖4-1:--word資料-
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--開場(chǎng)初始化置零鍵按下信號(hào)放大、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)處理超重超重判斷不超重功能鍵按下顯示圖主程序流程圖
調(diào)零程序啟動(dòng)報(bào)警按鍵掃描如圖4-1,程序開場(chǎng)執(zhí)行以后,首先對(duì)各個(gè)端口,功能鍵進(jìn)展初始化;接著當(dāng)置零鍵按下后,一邊進(jìn)展調(diào)零使輸出排除環(huán)境的干擾,另一邊啟HX711轉(zhuǎn)器,對(duì)信號(hào)進(jìn)展放大并進(jìn)展模數(shù)轉(zhuǎn)換;轉(zhuǎn)換后在單片機(jī)內(nèi)進(jìn)展數(shù)據(jù)判斷,假設(shè)超重那么啟動(dòng)報(bào)警電路,并置零,假設(shè)沒有超重,那么可以按下功能鍵,并LCD1602示程序,使重量、總價(jià)的顯示出來。一輪完畢以后,在此按下置零鍵,進(jìn)展第二次測(cè)量,重復(fù)上述的操作。4.2.2系統(tǒng)顯示局部流程圖本設(shè)計(jì)中局部程序要執(zhí)行的功能模塊包括初始化界面單片機(jī)輸出的指令、調(diào)用顯示函數(shù)顯示出內(nèi)容等,其中也要參加延時(shí)程序。因此,可得流程圖:--word資料-
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--開場(chǎng)顯示初始化界面有無按鍵Yes顯示按鍵功能檢測(cè)重物Yes顯示總價(jià)信息完畢圖顯示程序流程圖如圖4-2,當(dāng)程序開場(chǎng)運(yùn)行后,LCD1602首先顯示初始化界面,然后判斷有無按鍵輸入單價(jià),假設(shè)無輸入那么繼續(xù)顯示初始化界面,假設(shè)有輸入那么顯示按鍵輸入的數(shù)據(jù),再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理計(jì)算出總價(jià),并顯示出總價(jià)為多少。4.2.3信號(hào)處理模塊流程圖本設(shè)計(jì)中,信號(hào)處理模塊的程序包括的功能包括初始化模塊、接收傳感器的信號(hào)、選擇放大增益、啟動(dòng)模/數(shù)換等,其中也要參加必要的延時(shí)程序。因此,可得流程圖:--word資料-
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--開場(chǎng)初始化置零鍵按下啟動(dòng)信號(hào)處理信號(hào)放大模數(shù)換圖信號(hào)處理流程圖如圖4-3,當(dāng)程序開場(chǎng)工作時(shí),首先對(duì)HX711的端口進(jìn)展初始化,然后當(dāng)有物體放在稱重盤上,而且置零鍵按下后,HX711那么開場(chǎng)工作,先對(duì)信號(hào)進(jìn)展128倍增益的放大,然后再對(duì)放大后的模擬信號(hào)進(jìn)展模/數(shù)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的信號(hào)送給單片機(jī),等待下一次的置零鍵按下,開場(chǎng)下一輪的信號(hào)處理??傑浖O(shè)計(jì)局部一定要靈活運(yùn)用好模塊化的編程思想,本設(shè)計(jì)中把一個(gè)大的程序拆分主程序局部、顯示程序局部、信號(hào)處理程序局部,并把這三局部程序進(jìn)一步拆分為各個(gè)小功能局部。這樣不斷拆分,不僅編程的時(shí)候構(gòu)造清楚,而且可讀性高,比擬有利于后期的檢查。--word資料-
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--章統(tǒng)仿及硬試系仿5.1.1系統(tǒng)仿真圖本仿真設(shè)計(jì)中,當(dāng)系統(tǒng)開場(chǎng)工作時(shí),先經(jīng)過數(shù)據(jù)采集模塊,獲取信號(hào)。再經(jīng)過換模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。所得的數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)中,進(jìn)展數(shù)據(jù)判斷,如果重量不在量程內(nèi),那么啟動(dòng)報(bào)警電路開場(chǎng)報(bào)警,否那么開場(chǎng)數(shù)據(jù)處理。然后再將處理好的數(shù)據(jù)輸入到顯示模塊中,顯示出重量。接著再按下按鍵模塊,輸入單價(jià)。輸入完畢后,按“〞鍵,那么單片機(jī)中開場(chǎng)計(jì)算總價(jià),并輸送到顯示模塊中顯示出來。具體的仿真電路圖如圖5-1:圖系統(tǒng)整體仿真圖--word資料-
-5.1.2系統(tǒng)仿真結(jié)果
--仿真過程中,由于元件庫(kù)中沒有壓力傳感器,信號(hào)采集模塊是使用的滑動(dòng)變阻器來代替的。也就是說,改變仿真圖中的滑動(dòng)變阻器的大小,相當(dāng)于改變稱重物體的重量。實(shí)際仿真中,通過改變滑動(dòng)變阻器的大小,來改變輸入電壓的大小。通過測(cè)量不同電阻值下的輸入與輸出的值,來分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。圖仿真一輸入為時(shí)輸入與輸出圖當(dāng)輸入為時(shí),相當(dāng)于物體重量,此時(shí)輸出重量顯示為0.051kg,輸入價(jià)格為,再按下“〞,那么可顯示出總價(jià),總價(jià)為。圖仿真二輸入為時(shí)輸入與輸出圖當(dāng)輸入為時(shí),相當(dāng)于物體重量100g,此時(shí)輸出重量顯示為0.102kg輸入價(jià)格為,再按下“〞,那么可顯示出總價(jià),總價(jià)為。--word資料-
-屢次改變滑動(dòng)變阻器的電阻值,并測(cè)得仿真結(jié)果如下表
--序列
數(shù)據(jù)
輸入電壓值
仿真輸出值
輸出誤差
相對(duì)誤差一二三四五
0.10V0.35V0.45V0.50V0.60V
0.116V0.348V0.445V0.503V0.599V
0.016V-0.002V0.005V0.003V-0.001V
16%0.57%1.1%0.6%0.17%5.1.3系統(tǒng)仿真誤差分析本設(shè)計(jì)中的仿真結(jié)果如上所示,當(dāng)測(cè)量輸入較大時(shí),輸出數(shù)據(jù)誤差在理想范圍內(nèi),但是當(dāng)測(cè)量的輸入數(shù)據(jù)較小時(shí),輸出的誤差就偏大,脫離了理想的誤差范圍。產(chǎn)生這樣的誤差的原因分析如下:1)仿真電路中使用的轉(zhuǎn)換器是ADC0832,于轉(zhuǎn)換器,可能精度沒有到達(dá)要求的那么高;2)使用滑動(dòng)變阻器做信號(hào)的輸入,可能對(duì)信號(hào)輸入的可靠性有影響;3)單片機(jī)處理數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)處理的公式不準(zhǔn)確沒有到達(dá)精度要求。--word資料-
-系整調(diào)5.2.1系統(tǒng)實(shí)物調(diào)試結(jié)果圖
--實(shí)物調(diào)試過程中,先接通電源,顯示器顯示開場(chǎng)界面“Weleto〞,然后顯示初始化界面“|PRI|MON,“0.000|.|.〞。在按下“〞鍵,完成“皮〞功能后,將要測(cè)量的物體放到托盤上,隨后單片機(jī)進(jìn)展數(shù)據(jù)判斷,如果重量不在量程內(nèi),那么啟動(dòng)報(bào)警電路開場(chǎng)報(bào)警,否那么開場(chǎng)數(shù)據(jù)處理。處理好的數(shù)據(jù)就在顯示器上顯示出來。再通過鍵盤輸入單價(jià),按下“〞鍵,計(jì)算總價(jià),并在顯示器上顯示。圖統(tǒng)開機(jī)界面圖初始化圖實(shí)物測(cè)量使用的是怡寶純潔水來做參照物的,瓶身重量為16克左右,理論重量為571g,實(shí)際測(cè)得重量為573g在誤差范圍實(shí)物測(cè)量圖如圖5-6:
2g之內(nèi)。--word資料-
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--圖系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果圖屢次放不同重量的物體,并測(cè)得結(jié)果如表數(shù)據(jù)序列
理論值
實(shí)際值
誤差
相對(duì)誤差一二三四五
13g121g242g363g993g
0.012kg0.121kg0.241kg0.361kg1.004kg
-1g0g-1g-2g11g
7.6%0.0%0.4%0.55%1.1%5.2.2系統(tǒng)實(shí)物調(diào)試誤差分析:本設(shè)計(jì)中的實(shí)物測(cè)量結(jié)果如上所示,與仿真結(jié)果相似,當(dāng)測(cè)量輸入較大時(shí),輸出數(shù)據(jù)誤差在理想范圍內(nèi),但是當(dāng)測(cè)量的輸入數(shù)據(jù)較小時(shí),輸出的誤差就偏大,脫離了理想的誤差范圍。產(chǎn)生這樣的誤差的原因分析如下:1)實(shí)物上使用的托盤,使測(cè)量不穩(wěn)定,對(duì)測(cè)量有一定的影響;2)單片機(jī)在數(shù)據(jù)處理時(shí),沒有到達(dá)指定的精度,還需不斷的調(diào)試;3)實(shí)物中導(dǎo)線使用過多,對(duì)信號(hào)產(chǎn)生干擾;4)校準(zhǔn)調(diào)試時(shí),選取的參照物存在重量不準(zhǔn)確。--word資料-
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現(xiàn)在社會(huì)們隨著傳感器技術(shù)、電子技術(shù)的不斷開展,電子秤技術(shù)也隨之發(fā)生著巨大的變化,傳統(tǒng)的稱重儀器將漸漸的被這些智能的。儀器所取代。智能儀器的飛速開展,主要得益于單片機(jī),它可以執(zhí)行很多的功能。其中另一個(gè)不容無視的部件是傳感器,它相當(dāng)于人的“官〞以采集一些普通儀器無法測(cè)量到的信號(hào)將其轉(zhuǎn)換為可用的信號(hào)的作用越來越重要。因此,要想很好的完本錢次設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)要求,必須先對(duì)單片機(jī)、傳感器等模塊的知識(shí)進(jìn)展詳細(xì)的學(xué)習(xí)了解。最終經(jīng)過不斷的查閱資料方面的了解關(guān)于本次設(shè)計(jì)的一些知識(shí)功的完成了本設(shè)計(jì)的硬件及軟件調(diào)試任務(wù),并且能夠滿足設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)要求。通過本次設(shè)計(jì),我收獲到了很多知識(shí)。熟悉了STC89C52單片機(jī)的工作原理、功能特性以及接口電路的使用方法;通過分析數(shù)據(jù)采集模塊,能夠A/D轉(zhuǎn)換模塊、傳感器模塊在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、傳輸方面有了一定的認(rèn)識(shí);詳細(xì)了解了鍵盤及顯示器電路的功能特性,能夠知曉相關(guān)器件的優(yōu)劣情況;能夠獨(dú)立的完成程序的設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)了分模塊、分層次的設(shè)計(jì)思路。但是同時(shí),也發(fā)現(xiàn)了本次設(shè)計(jì)及自身還存在一些缺點(diǎn):、系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒有完善,有待優(yōu)化。電路中一些模塊沒有設(shè)置保護(hù)電路;、電路設(shè)計(jì)過程中沒有對(duì)各種因素考慮周全。比方傳感器的自重、振動(dòng)、參考物的重量是否準(zhǔn)確等;、電路擴(kuò)展功能較少。只擴(kuò)展了報(bào)警電路,還可以擴(kuò)展類似語音播報(bào)、日歷等模塊;、自己動(dòng)手操作能力有待加強(qiáng),電子秤的精度有待提高。幾個(gè)月的努力,我不僅收獲了知識(shí)、能力,也發(fā)現(xiàn)了缺點(diǎn),這些都是我揮之不去的財(cái)富,對(duì)我今后的工作和學(xué)習(xí)都將會(huì)起著積極的影響。--word資料-
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--參考文獻(xiàn)
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