解析基于单片机的实用电子秤设计01.doc

一、本人专业从事电子设计，电子产品复制，电子产品功能破解，设计，毕业论文设计，程序编写，扣扣：一六三四一八九二三八 电子产品功能猜测，加密解密更多相关资料请加扣扣：一六三四一八九二三八 基于的电子秤设计摘　要：一种传感器和51单片机等器件的电子秤。该秤对g量程范围内的物体进行称量，能实现去皮清零等功能。传感器51单片机关键词：电子秤；传感器单片机 由传感器感受被测物体的质量，通过电桥输出电压信号，通过放大电路将输出信号放大，而后送入AD转换单元进行模数转换，将转换后的数字信号送给单片机单片机接收数据后，对数据进行处理，将其转换为信息送液晶显示模块进行显示。单片机同时也可进行，因此单片机查寻键盘是否有输入，执行相应的功能。1电阻应变传感器 电阻应变式传感器是将被测量的力，通过它产生的金属弹性变形转换成电阻变化的元件。由电阻应变片和测量线路两部分组成。电阻应变片产生的误差，主要来源于温度的影响，本设计主要在实验室内进行，温度的影响暂不处理。 在电桥测量电路中，将一对变化相反的应变片接入电桥一臂，另一臂接两个相同的阻值作为基准值；当桥臂电阻初始值R1＝R2＝R3＝R4=350时平衡，其变化值为ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4=d时，其桥路输出电压Uout与d成正比。 2.2放大电路设计　　由于传感器输出的信号比较微弱，必须通过一个放大器对其进行放大，才能满足A/D转换器对输入信号电平的要求选用由三运放构成的具有高输入阻抗，高共模抑制比的放大器。 2.3单片机电路设计2.3.1单片机最小系统　　2.3.2模数转换与单片机接口ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。IN0－IN7：8条模拟量输入通道要求信号单极性，电压范围是0－5V 地址输入和控制线：4条 数字量输出及控制线：11条 CLK为时钟输入信号线所需时钟信号必须由外界提供VREF（＋），VREF（－）参考电压输入。ST为转换启动信号当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。 0xcfa0；另外，实验箱部分电路已经连好，包括51最小系统和AD、显示输出的必要连线，Vref也已经连为5V不能改变。 2.3.3显示输出单元与单片机接口0xcfe8，将七段显示编码送入即可；显示控制单元地址为0xcfe9，可以控制输出到哪一位数码显示块上。 2.3.4去皮清零键与单片机的接口　　3软件与算法设计 3.1数据采集与放大倍数 传感器输入：选择一个合适的电桥基准电压，传感器电桥输出电压为300.50mV~301.45mV，对应0~20g重物，平均每克变动不到0.1mV；由于它的变动范围很小，因而设计300mV的偏移量，不让其在0 mV上下变动，以减少运放零漂的影响。 输出到AD：ADC0809的Vref在实验箱内已经设定为5V，因而其分辨率约为5V/256=20mV。 这样，信号的放大倍数应该在200~400左右。为了使输出更准确，使用+/-15V电源给集成运放供电，最后采用分压电阻使其符合0~5V的AD输入。根据选取的参数值以及Rw1所调的阻值1k，总的放大倍数为25/1*47/5.1*33/10*1/3=253。 3.2数字量的处理 放上秤盘，调节Rw2，使放大器输出约为0.5V。这时放上重物200g，放大器输出约2.7V左右。根据放大器输出电压对应的数字值，以及重物重量（输出显示值），可以确定它们的关系。 砝码个数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 数字量值 31 43 55 59 71 88 104 112 119 131 139 重量显示 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = 1.784 (1.66, 1.908) p2 = -54.37 (-65.95, -42.8) 式中的常数可以通过去皮清零键补偿，比例系数可以通过单片机进行乘法运算调整。 3.3单片机程序设计 单片机程序主要是输出显示和去皮清零两大部分。输出显示时需要做乘法运算，同时换成相应的十进制数；去皮清零时需要根据操作者的指示预存一个数字信号。设计的程序如下