【毕业论文】单片机数字称重仪的设计.doc

单片机数字称重仪的设计 设计任务书 设计题目： 单片机数字称重仪的设计 设计要求： 1、分析单片机数字称重仪的系统原理。 2、根据实际需求，选择主要的器件。 设计进度要求： 第一周：对单片机数字称重仪进行调查。 第二周：查阅资料。 第三周：查阅资料及确定方案。 第四周：进行设计。 第五周：进行设计。 第六周：进行设计。 第七周：审核定稿。 第八周：答辩。 指导教师（签名）： 摘 要 一台数字称重仪，实际上就是一个数据采集系统，当重物放到衡器上时，压力传感器输出响应的模拟电压信号，经过模/数转换（A/D变换）后就得到数字量D。 但是，数字量D并不是重物的实际重量值W，W 需要由数字量D在显示器内部经过一系列的运算——即数据处理才能得到。这一系列的运算——即数据处理是由装在称重系统中的微型计算机来完成的；不仅如此，称重显示器的整个工作过程也都是在微型计算机的控制下有条不紊地进行。其中的每一个子系统都对整个系统的精度和设计的合理化起着至关重要的作用。近年来，随着大规模集成电路的飞速发展，单片机更加广泛的应用在各种智能化仪表中，在数字称重系统中使用单片机可使系统的性能提高，成本降低，具有明显的优越性，数字称重仪具有一定的研究价值。 本设计是基于单片机的数字称重仪，它的硬件电路的设计包括单片机、A/D转换器、称重传感器、语音电路、LED显示电路、+5V稳压电源电路、单片机与PC机之间的通讯连接电路等几部分设计内容。整个设计系统由Atmel公司生产51系列89C51单片机进行控制；专用称重传感器L-PSII-10A/D；转换器采用MAX187，它把称重传感器采集的模拟信号转换成数字信号后供单片机读取；软件实现功能开机检测，主要是开机后自动逐个扫描LED数码管，以防止某段数码管损坏造成视觉误差；出于人性化考虑我们还可以增加语音电路，实现自动语音播报重量或价格。 关键词：称重传感器，语音电路，LED显示电路 目　　录 1单片机的发展及应用 1 1.1 单片机的发展 1 1.2 单片机的应用 1 2总体方案设计 3 2.1 系统框图 3 2.2 称重传感器 3 2.3 前级放大器方案论证 7 2.4 单片机的选择 9 2.5 A/D转换器的选择 10 2.6 关于显示 14 3硬件设计 16 3.1 系统的结构及工作原理 16 3.2　所用单片机简介 17 3.3　电源设计 18 3.4 称重传感器电路设计 18 3.5 A/D转换器电路设计 19 3.6 显示电路设计 20 3.7 报警电路设计 23 4软件设计 24 4.1 主程序设计 24 4.2 MAX187软件设计 24 4.3显示软件设计 26 致 谢 27 参考文献 28 附 录1 29 附 录2 35 1　单片机的发展及应用 1.1 单片机的发展 单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是一种非常活跃和颇具有生命力的机种。单片微型计算机简称单片机，特别适用于工业控制领域，因此又称为微控器。 1971年微处理器研制成功不久，就出现了单片微型计算机即单片机，但最早的单片机是1位的，处理能力有限。 单片机的发展分为4个阶段： 第一阶段（1974—76年）：单片机初级阶段。因为受工艺限制，单片机采用单片的形式而且功能比较简单。例如美国仙童公司生产的F8单片机，实际上只包括了8位CPU，64个字节的RAM和2个并行接口。 第二阶段（1976—78年）：低性能单片机阶段。以Intel公司生产的MCS——48系列单片机为代表，该系列单片机片内集成有8位CPU，8位定时器/计数器，并行I/O接口，RAM和ROM等，但是最大的缺点就是无串行接口，中断处理比较简单而且片内RAM和ROM容量较小，且寻址范围不大与4KB。 第三阶段（1978—83）高性能单片阶段这个阶段推出的单片机普遍带有串行接口。多级中断系统，16位定时器/计数器，片内ROM，RAM容量加大，且寻址范围可达64KB，有的片内还带有A/D转换器。 第四阶段（1983年至今）8位单片机巩固发展以及16位单片机，32 位单片机推出阶段。此阶段的主要特征是：一方面发展16位单片机，32位单片机及专用型单片机；另一方面不断完善高档8位单片机，改善其结构，增加片内器件，以满足不同的客户要求。 1.2 单片机的应用 单片的应用很广，分别在以下领域中得到了广泛的应用。 工业自动化：在自动化技术中，无论是过程控制技术、数据采集技术还是测控技术，都离不开单片机。在工业自动化的领域中，机电一体化技术将发挥愈来愈重要的作用，在这种机械、微电子和计算机技术为一体的综合技术（例如机器人技术、数控技术）中，单片机将发挥非常重要的作用特别是近些年来，随着计算机技术的发展，工业自动化也发展到了一个新的