第七屆校競(jìng)賽設(shè)計(jì)報(bào)告書數(shù)字電子秤

高精度數(shù)字電子秤摘要：本系統(tǒng)采用LHD001全橋式稱重傳感器為數(shù)據(jù)采集核心，采集信號(hào)經(jīng)過小信號(hào)放大器處理放大后，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后送入STC89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再由LCD1602進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。該系統(tǒng)由電源部分，數(shù)據(jù)采集及處理部分，AD轉(zhuǎn)換部分，鍵盤部分和顯示部分組成。并且附加DS1302（時(shí)鐘芯片）和DS18B20（溫度傳感器），在稱重的同時(shí)可以切換功能，查看時(shí)間和溫度。該系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期指標(biāo)，稱重范圍0—8KG，精度0.001KG?？梢暂斎雴蝺r(jià)，計(jì)算總價(jià)。關(guān)鍵詞：稱重傳感器時(shí)鐘溫度Abstract:ThesystemUSESthewholebridgetypeweighingtransducerLHD001fordataacquisitioncore,smallsignalamplifiercollectedsignalafterhandlingamplification,afterADconverterforthedigitalquantityanalogconversionafterSTC89C52carriesonthedataprocessing,sentbyLCD1602datashowagain.Thissystemconsistsofpowersupplyparts,dataacquisitionandprocessingparts,ADtransformpart,keyboardpartsanddisplayparts.AndadditionalDS1302(clockchip)andDS18B20(temperaturesensor),inthemeanwhilecanswitchfunction,weighing,tocheckthetimeandtemperature.Thesystemisuptotheexpectationsindex,weighingrange0-8KG,precision0.001KG.Caninputunitprice,calculatingtotalprice.Keywords：WeighingtransducerClockTemperature1.前言傳感器作為一個(gè)重要的領(lǐng)域，逐步在人們的生活中有發(fā)揮著重要的作用。傳感器有廣闊的應(yīng)用范圍，無論是航天、航海、工業(yè)生產(chǎn)、科技研發(fā)或者是各種事業(yè)單位都可以發(fā)現(xiàn)它們的身影。它們的身影可以說是滲透了人們生活的每一個(gè)方面。掌握好傳感器的應(yīng)用并且將來能在原有的基礎(chǔ)上推出出新，做到更好更準(zhǔn)確更穩(wěn)定的控制成為一個(gè)值得深入研究的問題了。而現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活要做好這些控制，一般采用性能更好元件。如此而來本系統(tǒng)試圖通過采用普通元器件，側(cè)重在系統(tǒng)原理和元件的合理選取上下功夫，合理布局和布線PCB，使電源紋波小，AD采集精確，做到分辨率高，在實(shí)際生活中具有很高的現(xiàn)實(shí)意義。就大大提高成本，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。所以研究一個(gè)低成本高分辨率的電子稱是有意義。當(dāng)物體放在秤盤上時(shí)，壓力施給傳感器，該傳感器發(fā)生形變，從而使阻抗發(fā)生變化，同時(shí)使用激勵(lì)電壓發(fā)生變化，輸出一個(gè)變化的模擬信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放大電路放大輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換成便于處理的數(shù)字信號(hào)輸出到CPU運(yùn)算控制。CPU根據(jù)鍵盤命令以及程序?qū)⑦@種結(jié)果輸出到顯示器。直至顯示這種結(jié)果。電子秤采用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)一體化的電子稱量裝置，才能滿足并解決現(xiàn)實(shí)生活中提出的"快速、準(zhǔn)確、連續(xù)、自動(dòng)"稱量要求，同時(shí)有效地消除人為誤差，使之更符合法制計(jì)量管理和工業(yè)生產(chǎn)過程控制的應(yīng)用要求?；?.賊方案啞論證掠與比雀較防2.快1田方案串例舉慰方案鋒一：稱重傳感器稱重傳感器小信號(hào)放大器UA741AD轉(zhuǎn)換器ADC0832STC89C5216位矩陣鍵盤LCD128647812和7912組成的雙電源7805單電源18B20和DS1302粘方案序二黃：稱重傳感器稱重傳感器小信號(hào)放大器OP07AD轉(zhuǎn)換器ADS8344STC89C5216位矩陣鍵盤LCD128645干電池18B20和DS1302塑方案柳三森：稱重傳感器稱重傳感器小信號(hào)放大器OP07AD轉(zhuǎn)換器ICL7135STC89C5216位矩陣鍵盤LCD16027805和7906組成的雙電源18B20和DS1302刃2必.2坡方案司論證丑與比糧較測(cè)凱電源賄部分靜用7看90港5和飲78且05芝組成遭的雙寺電源購電路額簡(jiǎn)單歲，價(jià)講格便橫宜，傲但紋湊波較默大，親會(huì)影孩響A好D轉(zhuǎn)掌換的液精度繭。采瞧用干河電池航五電食源電宵路，朱價(jià)格煮便宜緩，五擋紋波蘆，并畢且可騰以移譯動(dòng)（痰無電盟源線修），祥但電殊量很首小，貝不耐反用，佩如果鄙采用俘充電削電池筍，價(jià)乖格高段，充胡電不殘方便疊?；胃煨⌒牌谔?hào)放謎大電爬路的材放大狡器采模用U逆A7帝41閘，價(jià)條格便劣宜，薪能夠暫滿足牢普通滿信號(hào)色的放院大，躲穩(wěn)定摟，但茫需要在12矩V電雜源，躺與單擠片機(jī)疾和其籃他數(shù)孕字電飽路所癢用的懷5V套電源脅不同殃，要盟設(shè)計(jì)德雙電暴源。抄采用盒OP罷07專，價(jià)驗(yàn)格稍飽貴，盼性能驅(qū)和7弓41筍相差茅無幾鈴，但峽只需曉5V鍵電源卡，所糟以不句用設(shè)燭計(jì)雙偷電源林，成按本降豆低。室袋AD僅轉(zhuǎn)換湯器采鋸用A績(jī)DC果08瑞32社，價(jià)殿格便墳宜，測(cè)電路挨簡(jiǎn)單日，但羊精度霉很低諷，無勒法對(duì)曉應(yīng)稱趕重傳能感器兄的高蹤分辨鏡率。修采用餐AD跌S8炒34等4，竭速度淺快、只精度控高、補(bǔ)有差憂分式攝通道追數(shù)據(jù)笨轉(zhuǎn)換宜受外橋界干扯擾少芒。但予是成根本特鑒別高茄。采己用I甚Cl房71能35框，價(jià)打格便蔥宜，窄精度渡等同曾于1起4位祖AD粱轉(zhuǎn)換尿器，奇但電栽路設(shè)衡計(jì)特明別復(fù)香雜，白不易碑繪制烈PC咬B。讀喬顯示欺部分嶄采用育LC押D1言28拉64副，能洋顯示受中文兆，顯們示功扁能強(qiáng)尤大，塞體積頓大，奪但價(jià)穿格高殲，程遮序復(fù)縱雜，仙影響毛單片公機(jī)速箱度。疾采用侮LC榆D1先60敏2，利電路冤簡(jiǎn)單墾，程施序易脖編寫戴，不旁能顯帶示中贊文，胸體積意小，灣價(jià)格仇便宜濤，等之同于槐12兼86家4的梅四分器之一舉。竭你綜上板所述絡(luò)，比擔(dān)較各殼方案恒的電枯路設(shè)充計(jì)和睡成本俗計(jì)算查，最籃后采票用方葉案三倉，雖青然部駐分電魚路達(dá)箭不到美方案櫻一和租二、摩但價(jià)溪格最億便宜價(jià)，能焰夠滿艇足該禽系統(tǒng)弟設(shè)計(jì)勿的需科要。驢3.每理論字分析封與計(jì)瓶算揪3.羽1宅性能洋指標(biāo)碗與實(shí)厲現(xiàn)功握能性1：退稱重見范圍掘：0查-8檢Kg宰,分叼辨率毀：簡(jiǎn)0.羅00旬1K橋g工壯2:好能閣手動(dòng)置輸入衛(wèi)單價(jià)非，自胳動(dòng)顯喪示重萌量、漫單價(jià)良、總販金額涼。蹤胃3：蠶能夠陶切換胃功能織顯示板溫度爭(zhēng)，溫閑度顯柴示為市室溫譯，精妥度0撓.尊07山攝氏卵度唯掏4：慨能夠良切換匪功能建顯示埋時(shí)間騙，斷屢電時(shí)膜間仍葡運(yùn)行泡，可懇以手謠動(dòng)更唐改時(shí)券間吧超5：郵系統(tǒng)拿穩(wěn)定掘、可脅靠性田高。恨椒6：踢系統(tǒng)楚要求估考慮暈成本絲，成號(hào)本盡介量低紋。苗3.結(jié)2考理論嗽分析爺1鑰：所壞采用勒的稱謹(jǐn)重傳劇感器戰(zhàn)精度濟(jì)為蔬0.森2g他，即已為量貍程的叛0.非00澇2%欲。傳柿感器差外加慣電壓征為5場(chǎng)V，敏所以佳傳感區(qū)器輸癥出電筍壓的螺精度索為0坡.1寬MV招，范途圍在澆0到周0.餓0患0編2V蜂之間灶，需變要用得小信浙號(hào)放柜大器糟將信歷號(hào)放堵大到欲AD襯轉(zhuǎn)換頓器所溜需的嚴(yán)電壓賴等級(jí)茂。霜乏耽2：瞎AD嚴(yán)轉(zhuǎn)換伐器采述用I毫Cl騾71庭35烏，其的轉(zhuǎn)換跟等級(jí)求等同特于1濫4位樓AD間，既丑有2掃00誕00績(jī)個(gè)等站級(jí)，碼轉(zhuǎn)換叛時(shí)間傾為0傾.3于3s仍/次記，輸線入電千壓需都在0栽到2恒v之睜間變蛙化。踢陽蘿3：阿根據(jù)令I(lǐng)C源L7妨13約5和朱稱重泰傳感罰器的嘉特點(diǎn)裝，將農(nóng)小信承號(hào)放自大器啞的放己大倍栗數(shù)調(diào)宗制為磁10旅0剛0腰倍。上摟郵4：瓦溫度菜傳感墓器選飄用D銀S1績(jī)30顧2，紙可以揮設(shè)備幟用電怪源，醒掉電煉情況揉下可轎以啟替用備趕用電脅源而柱不會(huì)賓導(dǎo)致綱時(shí)間向停走截?；脜捦?：匆溫度曠傳感邀器選穿用D俗S1速8B鵲20窩，精率度為礎(chǔ)0.踏06灰25材攝氏妹度，鼓溫度斯顯示尸范圍尚為-庫55吹到+千12據(jù)5攝霉氏度如，已捷經(jīng)達(dá)醉到檢球測(cè)室燒溫要云求。棗遮6：瀉單片駱機(jī)選耍用S攻TC絲89硬C唇52蛇，抖帶邪8K蕩字節(jié)儀程序暫存儲(chǔ)問空間希，妄51快2字煎節(jié)數(shù)欄據(jù)存細(xì)儲(chǔ)空犯間漫，淘內(nèi)帶堅(jiān)2K互字節(jié)陽EE昆PR腳OM馬存儲(chǔ)抬空間斥，涼可以叫滿足裳該系販統(tǒng)的茫需要像。震興蹲7：再顯示問部分州用L啦CD援16束02頸，讀能夠吊顯示升雙行喊16但*2架個(gè)字宴符，賤可以丸滿足捏該系愛統(tǒng)的斤需要唇。桶亂8：氧以上容理論填分析零均以代在滿血足要總求指并標(biāo)的斯情況傲下以歸低成匪本作灰為首縱要目寫的。闖4.棗系統(tǒng)訪單元染模塊權(quán)設(shè)計(jì)鋸4.犬1舞電源絡(luò)部分激采用獨(dú)78秩05哪和7粘90框5做歌+-照5V傭電源姿，采代用電卷池做轟為備幅用電芹池。依電路婚如下拴：膀4.句2記數(shù)據(jù)爸采集腥放大逝部分敬采用徑壓力斬傳感貞器做綿為數(shù)輕據(jù)采清集的巖核心遲，通鍋過儀己用運(yùn)供放O導(dǎo)P0舉7將撫信號(hào)惜放大蜘20敵00顫倍。柿電路干圖如罰下：屑4.脫3累AD量轉(zhuǎn)換誤部分莫采用索IC素L7瞇13探5作板為采壺樣A呈D，膀IC鉛I-慢71賓35街是4壺位雙同積分休A/登D轉(zhuǎn)蒼換芯搬片,灰可以檔轉(zhuǎn)換偶輸出滔±顆20設(shè)00鳳0個(gè)堆數(shù)字復(fù)量,按有S持TB夏選通嚇控制挖的B詠CD旅碼輸尺出,蓄與微競(jìng)機(jī)接伐口十輩分方炊便。春IC象L7妥13賣5具喂有精紡度高膨(相賤當(dāng)于酸14邪位A猴/D跳轉(zhuǎn)換鍛),話價(jià)格扭低的羞優(yōu)點(diǎn)降。其轟轉(zhuǎn)換隔速度朽與時(shí)糕鐘頻絹率相悄關(guān),跟每個(gè)閑轉(zhuǎn)換厘周期壓均有怒：自逢校準(zhǔn)業(yè)(調(diào)穗零)方、正館向積予分(土被測(cè)熊模擬祖電壓斬積分覺)、漠反向程積分趴(基地準(zhǔn)電冊(cè)壓積戰(zhàn)分)姐和過璃零檢香測(cè)四如個(gè)階黃段組漆成,臟其中找自校聞準(zhǔn)時(shí)面間為掛10展00篩1個(gè)蘿脈沖棗,正壇向積殖分時(shí)箱間為反10兩00證0個(gè)陳脈沖灣,反誓向積屆分直枝至電凱壓到衡零為辦止(浙最大墊不超圣過2苦00菜01餐個(gè)脈鑄沖)賣。故奮設(shè)計(jì)轎者可托以采塊用從頃正向內(nèi)積分?jǐn)?shù)開始慕計(jì)數(shù)釣脈沖錯(cuò)個(gè)數(shù)銅,到跡反向囑積分研為零顆時(shí)停堅(jiān)止計(jì)妹數(shù)。件將計(jì)卷數(shù)的移脈沖渡個(gè)數(shù)語減1灶00辦00擺,即驕得到綁對(duì)應(yīng)詠的模腎擬量手。圖梢4給炕出了蓬I(lǐng)C眾L7吼13矮5時(shí)弟序,請(qǐng)由圖故可見野,當(dāng)屋BU滲SY遵變高俱時(shí)開屈始正港向積候分,運(yùn)反向鎖積分戰(zhàn)到零牧?xí)rB腫US迫Y變讀低,貿(mào)所以桌BU蝦SY淚可以傻用于喂控制獸計(jì)數(shù)擠器的宰啟動(dòng)茅／停俘止.達(dá)電路叔圖如恭下：盛4.楊4餡數(shù)據(jù)界處理引部分巧撇雀采用掌ST裹C旗89余C攝52川做為垂數(shù)據(jù)詳處理鐵的核作心，評(píng)電路燥圖如是下:馳4.胖5激鍵盤約與顯棕示部室分縱周裳采用旱矩陣瘡鍵盤方和功結(jié)能按忘鍵作偉為數(shù)培據(jù)輸吸入，警采用掃LC悔D1姜60劃2進(jìn)奉行數(shù)昆據(jù)顯鑰示，敗電路壟圖如歌下：預(yù)4.榆6嘉附加謎功能鄭部分腐朗本茅系統(tǒng)史除了詢實(shí)現(xiàn)踩原有剪要求緊功能摩而外川，還般實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)了溫選度和恐時(shí)間鉛的顯撕示。錢溫度傲采用哥DS粒18掠B2湊0進(jìn)澡行溫椅度采謀集，已時(shí)間瓶運(yùn)用漆DS程13鐵02坡時(shí)鐘霧芯片為。在擊程序扛上靈意活處增理稱右重和返時(shí)間許的切別換顯送示。萄電路哀如下饒：鳳5.池軟件榮設(shè)計(jì)翅軟件雀流程雙：開機(jī)，初始化開機(jī)，初始化進(jìn)入稱重功能溫度顯示功能顯示時(shí)鐘判斷E值E=0E=1E=2判斷E值E=1E=2E=0進(jìn)入稱重功能派主要貓程序嗽參看絮附錄役二焦。獨(dú)6.寒系統(tǒng)靠測(cè)試寸6.牽1薦測(cè)試喚儀器強(qiáng)序號(hào)途類型賄型號(hào)容序號(hào)臟類型燙型號(hào)諸1錄示波優(yōu)器犧D(zhuǎn)S升10梨62鏟C觸4期2狹萬用臺(tái)表壟DT玻92干05乎5青3誠(chéng)6.捐2突測(cè)試沙數(shù)據(jù)紙1：雅單片味機(jī)A塞LE謀腳輸濟(jì)出頻娃率1杜.8踐Mh攏z，甚分頻剝器8致分頻掘后檢異測(cè)為拒23涼0K擔(dān)Hz縣。狐2：質(zhì)稱重茂傳感倚器輸慰出電賢壓檢蘇測(cè)為蛋0到口0.啞00意2V梨之間畜。吼3：吧小信壺號(hào)放健大器迫放大予倍數(shù)淋10銳26博倍左罪右。常4膊：I杠Cl復(fù)71烤35給的2梅腳調(diào)扔試后踩檢測(cè)鐵為1價(jià).0赤2V辛。漏5：絲DS六13航02枝的備膝用電胡源為漿3.謙25斬V。膨6：裙LC凡D1脖60棍2顯些示正淚常。掉7：戶電源島部分燦正端刪電壓歲5.屢04私V，秩負(fù)端磚為4飾.9癢6V兆。巧6.橫3伐數(shù)據(jù)鍵圖表滿7．樹結(jié)論流本系獸統(tǒng)盲重在牛采用女壓力督傳感瓶器采毛樣重格量、頸讀取船DS書18秋B2譯0溫祝度信毒號(hào)、朝讀取喂DS宣13觸02穗時(shí)間核信號(hào)信。實(shí)隸現(xiàn)了悄預(yù)期騎的要穴求，礎(chǔ)并且沸新增票加了鉆溫度間和時(shí)鏡間的博顯示口。篩在系稱統(tǒng)的遲設(shè)計(jì)埋過程布中，南力求攜硬件劍電路投簡(jiǎn)單臉，充戲分發(fā)條揮軟諷件編膝程方傾便靈準(zhǔn)活的縱特點(diǎn)彩，并猴最大性限度賓挖掘賀單片亡機(jī)的杰資源翅，來縮滿足饑系統(tǒng)痰設(shè)計(jì)儀要求辨。帶本系皂統(tǒng)設(shè)趁計(jì)過怎程中狠高度訂重視房了系奶統(tǒng)的希成本袋，P鄭CB困布線心過程奏中的耀抗干些擾問欠題。菜同時(shí)阻，在裂編寫哥程序廊過程堅(jiān)中重渾點(diǎn)關(guān)順注了幸程序談書寫袋規(guī)范授，簡(jiǎn)臥潔，旬清晰禿，易密讀。凍系統(tǒng)仿穩(wěn)定陰，并艙且工吳作可漲靠，蜻精度陜高。趙8.緩參考旅文獻(xiàn)渠［1求］趣張毅使剛加，絮彭喜繞元聚.飲單片略機(jī)原坐理及冰應(yīng)用疤［M插].濁北京絕:高碰等教磁育出償版社妙，竊20獄03生年1侄2月弄第一漫版堂.物［1趟］映徐科坊軍亭，郵馬修杰水田.肌傳感扇器與仆檢測(cè)衫技術(shù)瘡［M澡].扶北京旨:克電子遍工業(yè)冬出版冬社，僅20廁08疑年2隱月第元一版倍.貞［1享］良程鵬修.令自動(dòng)撐控制繡原理?。跰駝].瘋北京閥:辮電子靠工業(yè)棄出版嗽社，趨20填0姑6滑年猾7攜月第錦一版旗.數(shù)附錄槐一、她相關(guān)按設(shè)計(jì)鋤圖戴附錄判二、喘相關(guān)匯設(shè)計(jì)倆程序塞/*統(tǒng)**烘**難**申**達(dá)**柴**址**明**漁**店**也**縣**攻**訓(xùn)**默*粒覺平挪所島慨主程逝序孩**宵**姐**抓**潑**誘**丈**通**螞**傍**腸**踏**艷**戀**質(zhì)**倉/尿#i險(xiǎn)nc揪lu欲de與<r景eg旦52至.h輪>星#i頑nc溜lu濟(jì)de譽(yù)<1前8b佛20裳.h鞭>淺#i漲nc董lu熊de閘<k決ai續(xù)ji效.h導(dǎo)>勁#i屯nc銜lu劉de吊<d控s1則30饑2.劇h>娃#i軟nc艘lu佛de申<i賄cl拆71鹿35添.h顫>粗#i殺nc暫lu井de村<j獸ia謙np粉an點(diǎn)sm煮.h飄>辟#d蒼ef睬in鑄e叨uc握ha附r吸un茶si鳥gn拐ed斬c叉ha灰r胡#d觀ef餓in睜e把ui殊nt奏u模ns捧ig瓦ne鄙d蓋in腔t頑sb槐it豪a乒a=慕P