C51 C5单片机实现减法秤.doc

课程设计论文 课 程 名 称? 单片机减法秤报告 学????院?????? 电子与电气????? 专????业???????? 自动化??????? 班????级??????? 11自动C1?? 学????号????? 学 生 姓 名??????????????? 单片机减法秤设计报告 一、方案设计 1、采用高精度电阻应变式压力传感器，测量量程0-5kg，测量精度达5g。 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，实现称重、计算价格等主控功能。 4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。 5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互，键盘容量大，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USB电源供电，单片机程序也可通过USB线串行下载。 8.黑金刚配套的 28BYJ48 5V 驱动的 4 相 5 线的步进电机 二、硬件设计 1、硬件方案 (一）：称重传感器感 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。 电阻应变式传感器测量原理如图2所示。 图3 测量电桥原理 （二）、电子秤专用24位AD转换芯片HX711及其电路 该芯片与后端MCU 芯片的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道A 或通道B，与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道A 的可编程增益为128 或64，对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。通道B 则为固定的32 增益，用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D 转换器提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。 HX711内部方框图如图4所示。其外部管脚如图5所示。 图4 HX711内部方框图 本课题设计的HX711电路如图7所示： （三）步进电机选择 步进电机的主要特性： 1、 步进电机必须加驱动才可以运转， 驱动信号必须为脉冲信号，没有脉冲的时候， 步进电机静止， 如果加入适当的脉冲信号， 就会以一定的角度（称为步角）转动。转 动的速度和脉冲的频率成正比。 2、 步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性 3、 改变脉冲的顺序，可以方便的改变转动的方向。因此，目前打印机，绘图仪，机器人，等等设备都以步进电机为动力核心。 1、如果不考虑数据锁存功能，步进电机的扩展板电路可以简化为下图： 程序设计 （四）、单片机STC89C52及其电路 (1) STC89C52 单片机概述 STC89C52系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍，内部集成MAX810专用复位电路。 本课题设计的电子秤的单片机应用电路如图9所示： 图9 STC89C52单片机电路 （五）、液晶屏电路 图10 LCD显示电路 液晶屏电路如图10所示。LCD_CS、LCD_RES、LCD_RS、LCD_SDA、LCD_SCK为液晶模块与单片机接口的控制线。CS_ZK、SCK_ZK、SO_ZK和SI_ZK为字库和单片机接口的控制线。 （六）、矩阵键盘电路 矩阵键盘电路如图11所示： 图11 矩阵键盘电路 图中4*4矩阵键盘可以显示0-9数字、小数点和五个功能键。键盘行扫描信号为ROW1—ROW4，列扫描信号为COL1—COL4。 （七）．电源电路 本设计采用USB接口供电，电源电压5V。同时，USB接口通过内含PL2303芯片的转换电路对单片机进行程序编写。其电路原理如图所示。 （八）软件设计 主程序软件流程如图21所示。 图21 主程序流程图 3、主程序 下面介绍main.c主程序编写，其他程序略。 #include main.h #include HX711.h #include LCD1602.h unsigned char code CCW[8]={0x08,0x0c,0x04,0x06