单片机小学期精要.docx

单片机课程设计 题目：基于单片机的电子秤设计 学 院： 信息科学与工程 专 业： 电子信息工程 班 级： 电信14-1 学 号： 20141303206 学生姓名： 郑九洲 指导教师： 冯龛老师 2016年12月 目录 绪 论 3 第一章 功能描述 4 第二章 硬件设计 5 2.1 硬件方案 5 2.2 称重传感器 5 2.3 电子秤专用24位AD转换芯片HX711及其电路 7 2.4 单片机STC89C52及其电路 9 2.5 液晶屏电路 13 2.6 矩阵键盘电路 14 2.7 声光报警电路 15 2.8 电源电路 15 第三章 proteus仿真电路设计 16 第四章 软件设计 18 第五章 运行与使用 20 结论 21 致谢 22 附录 23  绪论 秤是一种在实际工作和生活中经常用到的测量器具。随着计量技术和电子技术的发展，传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。 和传统秤相比较，电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现，具有精度高、功能强等特点。本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。该电子秤的测量范围为0-5Kg，测量精度达到2g，有高精度，低成本，易携带的特点。电子秤采用液晶显示汉字和测量记过，比传统秤具有更高的准确性和直观性。另外，该电子秤电路简单，使用寿命长，应用范围广，可以应用于商场、超市、家庭等场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。  第一章、功能描述 1、采用高精度电阻应变式压力传感器，测量量程0-5kg，测量精度可达2g。 2、采用电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换，HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。 3、采用STC89C52单片机作为主控芯片，实现称重、计算价格等主控功能。 4、采用1602汉字液晶屏显示称重重量等信息。 5、采用矩阵键盘进行人机交互，操作便捷。 6、具有超量程报警功能，可以通过蜂鸣器和LED灯报警。 7、系统通过5v电源供电。 二、硬件设计 1、硬件方案 单片机电子秤硬件方案如图1所示： 图1 单片机电子秤硬件方案 称重传感器感应被测重力，输出微弱的毫伏级电压信号。该电压信号经过电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换。HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片，内置增益控制，精度高，性能稳定。HX711芯片通过2线串行方式与单片机通信。单片机读取被测数据，进行计算转换，再液晶屏上显示出来。 矩阵键盘主要用于计算金额。当被测物体重量得到后，电子秤自动将重点在液晶屏显示。电源系统给单片机、HX711电路及传感器供电。 2、称重传感器 传感器是测量机构最重要的部件。称重传感器本身具有单调性，其主要参数指标是灵敏度、总误差和温度漂移。 (1) 灵敏度 称重传感器的电灵敏度为满负荷输出电压与激励电压的比值，典型值是2mV/V。当使用2 mV/V灵敏度和5 V激励电压的传感器时，其满度输出电压为10 mV。通常，为了使用称重传感器线性度最好的一段称重范围，应当仅使用满度范围的三分之二。因此满度输出电压应当大约为6mV。当电子秤应用于工业环境时，在6mV满度范围内测量微小的信号变化并非易事。 (2) 总误差 总误差是指输出误差和额定误差的比值。典型电子秤的总误差指标大约是0.02%，这一技术指标相当重要，它限制了使用理想信号调节电路所能达到的精确度，决定了ADC分辨率的选择以及放大电路和滤波器的设计。 (3) 漂移 称重传感器也产生与时间相关的漂移。 目前常用的称重传感器有电阻应变式压力传感器、电容压力传感器、压电式压力传感器。选用时应按稳定行、精度登记、寿命和安装环境要求考虑，其主要特点如下： (1) 电容式压力传感器稳定性较差，精度和灵敏度较高，寿命较短，对环境要求苛刻，不易长距离传输。 (2) 压电式压力传感器稳定性好，精度和灵敏度高，寿命长，但大量程的压力传感器尚待进一步研究。 (3) 电阻应变式压力传感器稳定性较好，精度和灵敏度较高，寿命较长，对测量环境要求不太严格