液晶显示语音播报电子秤设计开题报告.ppt

开题报告,基于单片机液晶显示语音播报电子秤设计,课题任务书,通过查找资料，研究电子秤的背景，研究方向和发展前景等。 首先是对整体的方案进行选择与设计，再针对各个模块（传感器、放大模块、信号转换模块、电源模块、人机交界模块）进行具体的方案论证及设计。 系统硬件设计，在选定各个模块的方案中，对各方案的用到的主要芯片进行简单功能介绍及应用，并且给出了本次电路设计的具体电路图。 统软件设计，本章主要是介绍电子称的软件设计，给出了本次设计的主程序流程图及一些模块的子程序图。 通过仿真，做出硬件实物。 对本次的研究课题的主要工作及结果做出了总结与讨论,硬件实现的功能,电子秤称重范围：09.999；重量误差不大于 0.005。 报警功能，当所称重量超量程，蜂鸣器就报警。 根据输入物品的信息，语音播报物品信息。 液晶显示：所称物体重量、10重商品的购物清单等。 选用显示方案，设计显示系统及键盘电路，完成人机交互界面。 调零功能，校准功能和去皮功能。,系统方案设计,该系统由7个部分组成： 控制器部分 测量部分 报警部分 数据显示部分 键盘输入部分 电路电源部分 语音播报部分,将上面7个部分看成三各模块： 一、人机交互模块：语音播报部分，键盘输入部分，报警部分。 二、控制模块：电路电源部分，单片机。 三、数据采集模块：包括传感器接受信号，信号放大，A/D转化三个内容。,电子秤系统框图：,系统工作原理,压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。输出电压信号通常很小，需要通过前端信号处理电路进行准确的线性放大。放大后的模拟电压信号经A/D转换电路转换成数字量被送入到主控电路的单片机中，再经过单片机控制译码显示器，从而显示出被测物体的重量。按照设计的基本要求，系统可分为三大模块，数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。转换后的数字信号送给控制器处理，由控制器完成对该数字量的处理，驱动显示模块完成人机间的信息交换。,硬件的设计与选择,传感器的选择,传感器的作用是人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。在该系统中，传感器是十分重要的元件，因此对传感器的选择也显的特别的重要，不仅要注意其量程和参数，还有考虑到与其相配置的各种电路的设计的难以程度和设计性价比等等。 为保证电子秤称量结果的准确度，克服传感器在低量程段线性度差的缺点。传感器的量程应根据皮带秤的最大流量来选择。在实际工作中，要求称重传感器的有效量程在20%80%之间线性好，精度高。重量误差应控制存0.OIKg，在本系统中采用电阻应变式传感器。 电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻应变敏感元件构成。当被测物理量作用在弹性元件上时，弹性元件的变形引起应变敏感元件的阻值变化，通过转换电路转换成电量输出，电量变化的大小反映了被测物理量的大小。,放大器的选择,经由传感器或敏感元件转换后输出的信号一般电平较低，称重传感器输出电压振幅范围020mV。而A/D转换的输入电压要求为02V，经由电桥等电路变换后的信号亦难以直接用来显示、记录、控制或进行信号转换。因此放大环节要有100倍左右的增益。为此，测量电路中常设有模拟放大环节。 本系统中采用INA128设计的放大电路专用仪表放大器4。此类芯片内部采用差动输入，共模抑制比高，差模输入阻抗大，增益高，精度也非常好，且外部接口简单,A/D转换,A/D转换部分是整个系统的关键，这一部分处理不好，会使得整个设计毫无意义。目前，世界上有多种类型的ADC，有传统的并行、逐次逼近型、积分型ADC，也有近年来新发展起来的-型和流水线型ADC，多种类型的ADC各有其优缺点并能满足不同的具体应用要求。 双积分型A/D转换器精度高，具有精确的差分输入，重要的是输入阻抗高（大于 ），可自动调零，有超量程信号输出，全部输出于TTL电平兼容。且双积分型A/D转换器具有很强的抗干扰能力。对正负对称的工频干扰信号积分为零，所以对50Hz的工频干扰抑制能力较强，对高于工频干扰（例如噪声电压）已有良好的滤波作用。，本系统采用精度为10Kg/ 20000= 0.5g的ICL7135。,液晶显示器lcd,LCD 液晶显示器是 Liquid Crystal Display 的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。 1602字符型LCD简介： 字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。1602LCD字符型液晶显示器为例。1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，1602LCD主要技术参数：显示容量:162个字符，芯片工作电压:4.55.5V，工作电流:2.0mA(5.0V)，模块最佳工作电压:5.0V，字符尺寸:2.954.35(WH)mm。由于本次设计的显示模块需要显示多位数字，如果采用数码管显示的话将会占用多个单片机I/O口,使得电路变得更为复杂。所以选用1602LCD液晶显示。,语音播报,语音，是人类赖以生存发展和从事各种社会活动最基本，最重要的交流工具之一。如果在电子秤中加入语音播报模块，可以让买家更加详细的了解商品信息，和价格。万一液晶显示模块突然出现故障，人们也可以通过语音信息了解到被称物品的重量，价格等信息。 ISD2560是一种永久记忆型语音录放电路器件，它具有音质自然、使用方便、单片存放、反复录音、低功耗、抗断电等特点，广泛应用于许多领域。ISD2560省去AD和D/A转换器，集成度较高，内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480 KB的EEPROM。为降低成本，在最小硬件设计基础上，系统功能尽可能用软件程序实现，利用C51高级C语言编程开发。,键盘选择,键盘输入是人机交互界面中重要的组成部分，它是系统接受用户指令的直接途径。键盘是由若干个按键开关组成，键的多少根据单片机应用系统的用途而定。由于电子秤需要设置单价（十个数字键），还具有确认、删除等功能，总共需设置17个键（包括一个复位键）。 ZLG7289是周立功单片机公司设计的串行输入输出可编程键盘/显示芯片，有强大的键盘显示功能，支持64键控制，可以比较方便地扩展系统。另外ZLG7289内部有译码电路，大大简化了程序。因此，该系统采用键盘显示芯片ZLG7289作为键盘扫描显示芯片。,基于AT89S52的主控电路,AT89C52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。 AT89S52单片机的最小系统由时钟电路、复位电路、电源电路及单片机构成。单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种操作的时间基准，复位操作则使单片机的片内电路初始化，使单片机从一种确定的初态开始运行。,电源,在系统的各个功能模块设计完成之后，为了满足系统的工作要求，系统电源需满足以下几种：+12V、-12V、 +5V、-5V、+1V。其中+12V、-12V为运算放大器AD620的工作电压；+5V、-5V为A/D转换器ICL7135