基于AT89C52单片机智能化电子称的设计----毕业论文.doc

摘 要通过查阅文献资料，了解了称重技术的的发展，分析了课题国内外研究现状以及发展趋势，阐述了课题研究的目的与意义。根据智能化称重计价仪课题的主要技术指标：称量范围015kg，最小误差为0.001kg，按照课题要达到具有自检、累加、去皮、计价、商品单价储存等功能指标要求，给出了课题设计方案，并进行了方案比较，确定了智能化称重计价仪课题具体的实现方案。课题设计了硬件电路各个模块，包括以AT89C52单片机为核心的主控电路、A/D转换电路、信号检测与处理电路、LCD显示电路、直流稳压电源与时钟电路、上位机串行通信电路、系统抗干扰分析等几部分，并完成了软件系统设计包括系统主程序、显示子程序、A/D转换子程序、键盘输入子程序。按照设计的电路和程序，在PROTEUS仿真平台上面画出硬件电路仿真图，调试好程序，导入单片机中，进行称重计价仪整个系统的仿真。仿真结果表明课题设计达到了设计的任务要求，实现了功能指标，并进行了误差分析和系统抗干扰设计，完成了设计任务。关键词：AT89C52单片机；A/D转换器；上位机串行通信；智能化 ARSTRACT Through access to literature, to understand the development of weighing technology, analyzes the issues of domestic and foreign research status and trends, we explained the purpose and significance of the research. According intelligent weighing instruments denominated issue of major technical indicators: Weighing range 0 15kg, indexing is 0.001kg, according to the task to achieve a self-test, cumulative, peeled, pricing, storage and other functions commodity price index requirements, given the task design, and program compared to determine the intelligent weighing instruments denominated issue specific implementation. Subject each module hardware circuit design, including AT89C52 micro-controller as the core control circuit, A / D converter circuit, signal detection and processing circuit, LCD display circuit, DC power supply and a clock circuit, the PC serial interface circuit, several parts of the system interference analysis, and completed the main software system design including system, display routines, a / D conversion routine, keyboard input subroutine. In accordance with the procedures and circuit design, simulation in PROTEUS platform hardware circuit simulation diagram shown above, adjusted the program, import to micro-controllers, simulation weighing instruments denominated in the entire system. The simulation results show that the design meets the design task of mission requirements, to achieve the function parameters, and the error analysis and anti-jamming design, completed the design task. Keywords: AT89C52 micro-controller; A / D converter; PC serial communication; intelligenceI目 录1 绪论11.1 称重技术和衡器的发展11.2 国内外研究现状及发展趋势11.3 课题研究目的与意义21.4 设计要求3 1.4.1 基本要求3 1.4.2 基本指标32 系统方案设计42.1 称重计价仪的工作原理42.2 系统设计总体框图42.3 各电路硬件设计方案5 2.3.1 稳压电源5 2.3.2 称重传感器5 2.3.3 信号放大器5 2.3.4 A/D转换器6 2.3.5 单片机6 2.3.6 上位机串行通信芯片6 2.3.6 显示器7 2.3.7 温度传感器73 硬件电路设计83.1 主控制电路设计83.2 电源电路设计83.3 键盘电路设计93.4 信号采集转换电路设计93.5 温度检测电路设计103.6 上位机串行通信电路设计103.7 显示电路设计113.8 原理图设计114 软件设计124.1 主程序流程图124.2 A/D转换子程序设计134.3 键盘显示子程序设计144.4 上位机串行通信子程序设计154.5 软件的调试与编译154.6 .hex的文件生成165 调试设计结果及误差分析185.1 调试结果185.2 仪器的误差及误差分配23 5.2.1 仪器的误差来源23 5.2.2 称重传感器的误差23 5.2.3 电子设备的误差23 5.2.4 机械称重系统的误差24结束语25参考文献26致 谢27附录A 原理图28附录B 元件清单30附录C 程序清单311 绪论1.1 称重技术和衡器的发展称量技术一直都受到人们的关注，其作为一种称重手段，被很广泛的应用于人们的生活、农业、军事、交通以及日常（国际）贸易等各个方面。智能化称重计价仪就是电子衡器的一种，是政府法定的计量器械。其技术水平将影响到各行各业生产水平以及社会经济水平的发展。智能化称重计价仪的发展史也经历过漫长的演变，从简单到复杂，从机电结合到全自动电子化，从单一功能到多样化功能，从制作简单粗糙到做工精密。特别是最近三十多年的发展，各种工艺和生产流程中的现场称重、原材料称重以及产品检测等工作，都已经离不开称重仪器了。这是由于电子衡器不仅仅能够给出相关的重量信息，而且具有控制系统的检测和反馈的功能，从而加强贸易往来以及工业生产的精确化和自动化。称重装置不仅仅作为一种为人们提供重量数据的仪表，还可以作为商业管理和工业生产控制系统的一个极具重要性的组成部分，同时还能完善商业管理和推进工业自动化，智能化称重计价仪还能节约工作时间、精简操作步骤、避免资源的不必要浪费、提升产品品质、完善经营管理。在国民经济各个领域起到不可或缺的作用。1.2 国内外研究现状及发展趋势智能化称重计价仪已经越来越多的加入了到生产控制和数据控制环节中。现代化的称重技术已经成为了生产工艺、物流运输、预包装生产技术、收货检验业务和商业规模销售相关领域中的不可或缺的部分。其中，压力传感器的各种不断的技术突破，为智能化称重计价仪打下了坚实的基础。尤其是美国、西欧的传感器的发展二十世纪中期就出现了0.1%精确度的称重仪，并且早七十年代就对大部分机电结合的称重计价仪进行了全电子化的改造。近些年在传感器方面，国外的智能称重计价仪的结构和产品又有了进一步的创新，技术不断提高，同时功能也不断增多。德国公司HBW研究开发的C2A、C16A这两种不同结构且具有耐压保护的防爆称重传感器。其防爆方面的性能符合国际标准。美国的凯特梅公司研制出了研制新一代5-5000KG，分度值6000d的称重传感器，命名为F60X系列，它可以挑战腐蚀性强、湿度大的环境，且防水。德国塞特内尔公司研制出一种以青铜作为弹性材料，可以非常快速称重的200型的称重传感器。其具有多种优点：固有频率高，动态响应快，线性好。独创的油阻尼装置与过载保护装置一体化。称重时能够保证速度快，且其工作寿命长。分度值也到达了4000d。美国的Revere公司研究出一种具有大气压力补偿功能的拉压式称重传感器，命名PUS型，用于高精度测量平台，其分度值达到5000d。自六十年代初期机电式称重仪以来，经过四十多年人们的不断完善和改进，我国称重仪从机电式到如今的全电子数字智能型。这些年称重仪的发展主要体现在这几个方面：称重方式从静态称重到动态称重，计算方式从模拟量到数字量，测量点从单参数到多参数。其中我国在高速动态下的称重测量尤为突出。近些年为了治理超载物体，研发了一种新的称重技术WIM，实则为一动态称重系统。通过测量高速运动中的轮胎压力，来估算出车辆的实际重量的技术。WIM其最主要的有点是称重过程无需车辆静止。系统主要分为数据采集和路面传感器。通过传感器传递动态轮胎压力，再经过数据采集分析估计车辆实际重量。该技术与静态称重相比，有6%左右误差，且在雷雨天气易受电磁干扰。根据这些年的称重仪的发展以及国内外的市场需求来看，以后称重仪的发展趋势都是向着小型化、模块化、智能化、精确化、组合化、集成化。而在性能方面向可靠性高、准确度高、运算速度快，功能的发展趋势则是越来越“智能化”,应用性能也更加将趋向于综合性和组合性。称重仪以后将越来越紧密的和民生、国建、科研、贸易等结合在一起，所以称重仪的发展大家不能忽视。其中对小型化、智能化的需求最为迫切，这与人们的生活更加贴近。小型化即是薄、小、轻。这几年新研发的智能化称重计价仪都充分的体现了小薄轻的发展方向。其主要是改变压力传感器使用的材料和结构来实现小型化的目的。不易老化、不易变形、不易损坏、质量轻的材料通常会被采用。结构方面在铝板或钢板底部与称重传感器外圈相吻合的盲孔内，嵌入超薄型的压力传感器。智能化则是智能化称重计价仪与计算机或单片机结合，再利用电子计算机或者单片机的智能控制来增加计价仪的功能。使得智能化称重计价仪在原有功能的基础上增加了更多的功能，这就是如今市场上智能化称重计价仪智能化的发展趋势。最近前苹果的员工迈克尔格罗特豪斯研发了一款可以分析食物信息的蓝牙智能化称重仪，名为situ。其可以利用蓝牙传输与ipad、手机、计算机进行信息交互，从而食物的重量并在计算机或手机上显示以及各类营养成分的含量。1.3 课题研究目的与意义随着如今现代社会的高速发展，对称重技术也提出了越来越高的要求，尤其是在传感技术和微处理方面取得了重大的进步，极大的缩短了工艺时间，加速了整个进程。基于当前智能化称重计价仪的现状和某些方面的一些不足，人们普遍高度重视发展小型化普及型的便携式智能化称重计价仪，所以设计一款功能多样、方便携带、重量轻、价格低廉、人机交互直观、计量准确的便携式智能化称重计价仪（电子称）已迫在眉睫。设出一款读数直观、体积较小、携带方便、计量准确的高精度智能称重计价仪，将在未来较长的一段时间内具有宽广的市场。此外它集价格计算与称重功能于一体，既能够满足商业贸易往来的需求，又能满足普通家庭的使用，方面人们日常生活。同时又对国民经济的提升起到了不可估量的作用。1.4 设计要求1.4.1 基本要求：1、能用键盘设置单价，称重后能同时显示重量、单价和总额；2、具有数码显示，显示重量、单价、总额等信息。3、具有去皮功能和总额累加计算功能；4、能预存10种商品的单价；可以随意调出使用；5、测量并显示环境温度，温度测量误差不大于1；6、USB供电。1.4.2 基本指标：1、称量范围015公斤，重量误差不大于0.1；2、重量显示为5位数码，单位为公斤，最大重量显示值为99.999公斤；3、单价金额显示为5位数码，单位为元，最大单价金额显示值值为999.99元；4、总价金额显示为6位数码，单位为元，最大总价金额显示值值为9999.99元，总价金额误差不大于0.01元。 2 系统方案设计2.1 称重计价仪的工作原理智能化称重计价仪的工作原理是基于内部一些主要的电子元件来实现的，其中电子元件主要分为:压力传感器，信号放大电路,A/D转换电路（数模转换器），单片机电路（CPU），显示电路，直流稳压电源电路等电路组成。当将物体放在智能化称重计价仪上时，压力通过秤台传递给了压力传感器，从而式压力传感器产生形变，这里用滑动变阻器的阻值大小来模拟压力传感器的形变大小，从而输出模拟的压力电信号。该电信号经过信号放大器以及内部的抗干扰电阻的处理后输送到A/D转换器中处理。经过数模转换成便于处理运算的数字信号从而输入到单片机中运算处理。单片机再通过处理输出到显示器中显示。2.2 系统设计总体框图按照智能化称重计价仪设计功能的要求，系统由9个部分组成：控制器部分、重量信号检测与处理部分、A/D转换部分、数据显示部分、温度检测、键盘输入部分、上位机串行通信部分、存储部分和电路电源部分，系统设计的总体方案框图图如图1所示。A/D转换AT89C52键盘输入放大电路 温度检测电源压力检测信号上位机串行通信芯片存储 被测物体 PC显示器 图1 系统总体框图首先是物体的称量，然后利用压力传感器检测出压力信号（仿真采用滑动变阻器模拟），得到一个较微弱的模拟电信号，该信号经过信号放大电路处理，处理后送到数模转换电路，将模拟信号转化为数字信号输出。单片机控制器部分接收到了来自于数模转换器输出的数字信号，经过单片机内部程序的运算处理，再将数字量转换为物体的实际称量重量，并将其存储到存储单元中。键盘的扫描则可以通过与单片机控制器I/O口的连接，从而通过键盘的散转程序，实现按键控制显示器显示。电源部分则是采用USB外接电路。报警部分只要是在超重时对使用者发出警告。2.3 各电路硬件设计方案整个硬件系统由八大模块组成，通过查阅资料和文献提出各种可行的方案，再经过方案比较，确立课题的最佳可行方案。2.3.1 稳压电源为了使称重仪的供电方便，电源设计使用220V的交流电经过相对应匝数的变压器变压后输出5V的电压，经整流滤波处理电路后,从而得到直流稳压电源，以此来作为供电系统，线圈进过TRAN-2P2S变压再经过整流器BRIDGE输出5V的直流电压。 2.3.2 称重传感器 由于半导体压敏电阻式压力传感器是利用半导体的压敏效应制成的，其具有尺寸小、精度高、响应性好、再现性、抗震性好,且价格便宜，故设计采用HSPP系列的压敏电阻式压力传感器。2.3.3 信号放大器信号放大器的设计有以下几种方案可以采用：方案一：差动放大器差动放大器具有高增益，高输入阻抗的特点。其大多采用低漂移高精度的运算放大器构成。然而实际测量的时候，每级运放都会产生比较大的震动和噪声，增益对精度会有影响。方案二：仪表放大器仪表放大器可采用INA121、INA126这类典型的仪表放大器。这类放大器其内部采用的是差动输入的结构模式，造成了差模输入阻抗较大，共模抑制比较高，同时也具有增益高，精度非常好的特性，且外部接口比较简单，另外放大器的增益效果也可以根据用户需求来改变，但是其内部连线和结构较为复杂，价格也比较昂贵。方案三：作为一种运算放大器LM358其主要特点是适用电源范围广，且其适用的电源模式也多，可适用单电源的工作模式也可适用双电源的工作模式。该放大器其他适用场合也多，可以在传感放大器模块，也可在直流增益模块，还可以在其他可用电源供电场合适用。其内部采用双运算的结构，该双运算结构具有高增益、独立、内部频率补偿等特性。2.3.4 A/D转换器按设计要求：智能化称重计价仪称重复位是0到15公斤，最大误差不能大于0.1%。理解成在量程之内，只能有15g的误差，精度要求较高。同样也有以下几种方案采用方案一：采用V/F变换芯片LM331LM331的工作原理是将电压信号转换为频率信号，单片机接收频率信号通过计数获取物体的实际重量。其构成的称重系统无需A/D转换，但需要比较复杂的小信号放大、调理电路，且LM331参数配置严格、外部接线电路繁琐，故未采用。方案二：选用12位逐次比较式ADC此方案经调理电路、信号放大，且可以直接与单片机相连。这类ADC有个主要的特点是速度快，它可以说是所有数模转换器中转换速度最快的，如今市场上的能高速转换的ADC大多数采用这种结构。它虽然数模转换速度快、效率高，但它缺点是内部功耗大、分辨率不高、制作成本高、市场价昂贵，故未采用。方案三：采用MAX1241MAX1241作为一种A/D转换器，其完成A/D转换是采用逐次逼近的技术来完成的。它的完成转换时间是9s，最大的非线性误差不超过1LSB。内部的接口采用的是三线式串行，内置快速采样周期以及保持电路的模块，且价格不算昂贵。故设计采用MAX1241。2.3.5 单片机为了达到设计所要求的主控制系统的基本功能要求以及为了达到性价比的最大化，所以设计中选用AT89C52单片机。设计以52单片机为主控制器（CPU），可以更加容易地将功能控制技术和存储技术与计算机技术更加紧密的结合在一起，组成新型的只需要改变软件程序就可以生成新一种功能的“智能化测量控制系统”。其周围还需外接两个时钟电路和复位电路组成一完整的控制模块。 2.3.6 上位机串行通信芯片 MAX232是一种双组驱动器/接收器，片内含有一个电容性电压发生器以便在单5V电源供电时提供TIA-232-E电平。其主要优点：功耗低，一组双组驱动器/接收器，集成化程度高，符合所有RS-232的技术指标，能为RS-232进行电平转换。故设计采用MAX232。2.3.6 显示器设计中需要显示出所称实物的实际重量，同时又要显示出中文单价、重量、总价以及商品代码，所以采用LCD液晶显示器。2.3.7 温度传感器方案一：温度传感器AD590AD590主要工作原理是其电流会随着温度的改变而改变，同时测量范围比较大。但是同时其要求也较大，需有模数转换电路，同时制作成本高、精确度不够高、测温点数量少、电路繁琐、结构复杂、对线阻也有诸多要求。所以暂不采用。方案二：温度传感器DS18B20DS18B20相对于AD590来说，就没有那么多的缺点。只需单个元件即可，无需数模转换电路、测温点数多、电路结构简单、精确度高、制作成本低、市场价便宜、信号线距离远。相对于AD590位移不足的就是其量程。综上所述，故采用DS18B20。3 硬件电路设计3.1 主控制电路设计AT89C52作为一种8位单片机，具有性能高、低电压等特点，内部有256位的随机数据存储器以及8K位的只读程序存储器。AT89C52单片机最小模块的电路图如图2所示， I/O端口有32个，40个引脚，同时内部含有2个读写口，2个通讯口，2个16位数的可编程计数器以及2个外部中断口。如图2所示。其中通过外接晶体引线端XTAL1和XTAL2外接了一个时钟电路，用于接收外部的时钟脉冲信号。其中RST外接一个按键复位电路，RST是复位端口，一般会串联电阻、电容使用。工作原理是当延续2个机器周期以上高电平时，输入的复位信号则有效，该操作可用于单片机的复位。而EA作为控制信号访问程序则外接高电平，从而实现从内部程序存储器对ROM的读操作，并且延续至外部程序存储器。C52单片机余下的P系列的接口则作为输入/输出口线，分别连接信号输入装置、信号输出装置以及设备控制装置。图2 主控制电路设计3.2 电源电路设计设计中采用的电源经过变压器变压，再经过整流器BRIDGE的整流，通过UD1传输到模拟重量的滑动变阻器端。设计的是输出为5V的稳压电源，输出电压较低，可以选择220V-5V的变压器，再由P=UI，计算得出变压器功率。由于稳压电源工作时产生的效率较低，产生的热量较多，所以变压器功率需要一般都会选择相对大些的变压器。结合市场上常见的变压器的型号，可以选择变压器的变压范围为220V-5V，额定功率20W。如图3所示。图3 直流稳压电源设计3.3 键盘电路设计这类按键型输入的设计，其中人机交互中最重要部分就是键盘输入了，用户向设备发出指令不可或缺的一部分。按要求的功能指标综合考虑采用普通按键4*4形式。数字键0到9，其余6个功能按键，分别是单价设置、退出选择、清除本次消费、去皮、复位以及确定按钮。按键接口P1.0到P1.7连接AT89C52的输入端，再可经过处理输出显示结果，从而达到人机交互的目的。如图4所示。图4 键盘电路设计3.4 信号采集转换电路设计设计采用的是HSPP系列压敏电阻式传感器做为信号采集模块。由于实际称重是非常微弱的电信号，则需要经过信号放大电路的信号放大，这样才便于测量以及数据处理。而在其两端串联的电阻由于是内部电路的缘由，则可以充当看干扰的作用。通过信号放大及抗干扰处理的信号，经过MAX1241（A/D转换器）转换成数字信号，再通过P25、P26、P27输入到CPU（AT89C52）中进行相关的处理和计算。再通过CPU的输出端口输入到显示器中显示。其中的A/D转换器MAX1241内部结构是12位串行，采用的技术是逐次逼近，具有低电压情况下使用、低功能损耗的特性。工作原理是通过内部芯片的逻辑控制、时钟电路到ADC处理器中再通过寄存器到输出端口。如图5所示。图5 信号采集转换电路设计3.5 温度检测电路设计由于DS18B20的各项优越的性能被选为设计中的温度传感器，通过DQ数据输出端与P3.7相连，再经过C52单片机的处理，通过输出端输送到显示器中显示。由于是仿真设计所以温度是人为的给定值。如图6所示。图6 温度检测电路设计3.6 上位机串行通信电路设计 该电路采用COMPIM接口以及MAX232两个主要电路模块构成。通过其中的RXD、TXD端口连入MAX232芯片中，经过驱动或接收处理由T2IN和R2OUT导入到AT89C52单片机的RXD和TXD中，实现上位机串口通信。如图7所示。 图7 上位机串行通信电路设计3.7 显示电路设计显示器的选择，因为要涉及到单价、总价、总额、商品名称的显示，所以在此采用LCD液晶显示。其与单片机的的两个8位端口相连，其中一个8位端口接入高电平。另外一个8位端口有五个端口和显示器连接，余下三个端口与A/D转换电路相连，位于同一组8位端口内，是的数据传输和处理变得更加及时快捷。如图8所示。 图8 显示电路设计3.8 原理图设计 原理图由主控制电路设计、电源电路设计、键盘电路设计、信号采集转换电路设计、温度检测电路设计、上位机串行通信电路设计、显示电路设计这几部分构成。详见附录A原理图。4 软件设计4.1 主程序流程图根据系统方案以及任务书的相关指标，设计出本系统主程序流程，其主要有四种模式分别是普通、累加、去皮以及调出商品代码模式。首先LCD初始化，控制器赋予定时器初值，开启中断，读A/D转换。判断是否调出商品代码，若是，则界面根据按键显示商品代码。若否，判断是否去皮，若是的话则输入单价，确认去皮，显示金额；若否则输入单价，显示金额。流程图如图9所示。 图9 主程序流程图4.2 A/D转换子程序设计MAX1241是的三个接口分别是CS（选线）、SCLK（时钟信号线）、DOUT（数据线）可与SPI端相连。MAX1241还有一个端口是SHDN（控制端）。该端口置高电平后，从休眠状态到工作状态响应时间需4s。置低电平后，转换器则会处于休眠状态或者关闭状态。如不需要使用转换时，可悬空。其转换过程需要有个响应时间20ms，在此期间转换器不做任何工作。开始转换，需将CS置低电平。DOUT端置高电平则表明转换已经完成。转换器内部的数据会经过SCLK端口输出到单片机中处理。A/D转换程序流程如图10所示。 图10 A/D转换子程序4.3 键盘显示子程序设计键盘显示子程序，主要是通过键盘输入从而改变显示。首先LCD初始化，界面显示字符，判断是否有按键按下，若否，则返回字符显示端。若是则判断复位按键是否按下，若是则返回字符显示端；若否其他功能按键按下，确认，返回字符显示端，显示界面字符。如图11所示。图11 键盘显示子程序4.4 上位机串行通信子程序设计 上位机串口通信子程序主要是同过MAX232芯片通过检测再向单片机、PC发送中断请求。首先初始化串口，初始化MAX232，设置MAX232的工作模式，判断是否有数据送达，若否返回再次判断；若是则向MAX232发送数据，PC获取下位机数据，MAX232向单片机发出中断请求，单片机中断后返回继续检测判断。如图12所示。 图12 上位机串行通信子程序4.5 软件的调试与编译 此次设计所需的程序是用keil uvision4在windows 7的运行环境下调试出来的，程序采用的是C语言。keil uvision4软件调试过程比较简单，功能强大，有跟踪程序的执行、实时监控内存以及设置程序断点等基本功能。 调试编译的基本操作，先启动运行keil uvision4软件，在“Project”中选择并点击“New Project”，新建一个工程。之后会弹出一个“Create New Project”的对话框，keil uvision4新建工程界面选择保存的路径，输入你要新建工程名，单击“确定”。这时出现一个各主要芯片的清单，设计采用的是猪控制器AT89C52单片机，所以选择点击“Atmel”再选择“AT89C52”芯片，单击确定。然后在“File”中选择并点击“New File”，会出现一个“text 1”，将程序复制进去或者打开程序所在的文本文件，点击 “save”，保存到之前所建的工程文件夹中,特别需要注意的是一定要加后缀名“.c”。接着在左栏中点开“Target 1”，右击“Source Group 1”选择并点击“Add File to Group Source Group 1”,找到刚刚保存的后缀为“.c”的文件,单击“确定”即可。然后，加载程序来进行编译，将程序复制到新建的文件中，程序编译界面图如图13所示.然后用按钮进行编译与调试，调试的结果出现在下半界面，如果显示有错误，点击错误，就会在程序中提示出来，修改完毕之后继续编译，直到出现“0 Error(s)”，那就表明程序编译完毕。如图13所示。图13 keil uvision4程序编译界面图4.6 .hex的文件生成程序编译完成后，要是想单片机实现其功能，就必须把软件下载到单片机中才能达到控制的目的。在界面的工具栏中选择按钮并点击之后，会出现一个对话框，在对话框中“output”，选中“Create HEX FI”,单击“确定”。HEX文件生成界面图如图14所示。图14 .HEX文件生成界面图5 调试设计结果及误差分析5.1 调试结果画好protues仿真图，再根据指标和要求修改好程序，将c语言程序用keil调试编译成.hex文件，然后导入到单片机内部，运行如下。（1）开始运行，程序显示初始化，如图15所示。图15 初始化 (2)普通模式下的计价，按设置单价键，输入单价，然后确认即可总价显示。如图16所示。图16 普通模式下的计价显示（3）累加模式下的计价，如图17、图18所示，图17为第一次输入单价产生的价格和总额，图18为第二次输入的单价和总额，累加功能则是在总额显示上体现。 图17 第一次输入的计价显示 图18 第二次的计价显示（4）去皮模式下的计价，如图19、图20所示。图19未去皮下的计价，图20是去皮模式下的计价，设计中去皮的总量设置为0.5公斤。图19 未去皮模式下的计价 图20 去皮模式下的计价（5）调出商品代码计价，数字键0到9就是10中商品的代码，按数字按键默认会调出商品代码。其中一种商品代码花生显示如图21所示。 图21 调出商品代码下的计价（6）上位机串行通信显示，如图22，前面两个31、32是PC键盘输入的ASCLL码，后面31、32则是单片机延时显示的ASCLL码，实现串行通信。 图22 上位机串行通信显示5.2 仪器的误差及误差分配5.2.1 仪器的误差来源称重传感器、电子设备以及机械称重系统是智能化称重系统误差来源最主要的三个方面。 5.2.2 称重传感器的误差称重传感器的误差，主要是由于传感器本身的非线性引起的，其主要包括传感器的不重复性和滞后性。而且在使用过程中，传感器的零点漂移和传感器的系数，会随着周围环境的变化而变化。这些误差可以通过各种补偿手段将其降到最低，但是偶然误差和不可避免的误差还是会有的。因此可用均方根来计算得出传感器的合成误差，公式如下： （1） （1）式中 传感器的合成误差； 传感器的非线性误差； 传感器的不重复性误差； 传感器的滞后误差； 温度变化引起传感器的零点变动误差； 温度变化引起传感器系数变动误差； 称重传感器周围环境温度变化的幅度。5.2.3 电子设备的误差电子设备由于高精度芯片和高精度仪表的广泛应用，其占总误差的比例要远远低于传感器的。电子设备的合成误差如下： （2） （2）式中 仪器的非线性； 温度变化引起的零点变动； 温度变化引起的灵敏度变动； 时间引起的零点漂移； 时间引起的灵敏度变化； 电压变化引起的零点漂移； 电压变动引起的灵敏度变化； 仪器周围环境温度变化的幅度。除此之外，较为显著的误差产生于传感器和电子设备之间的电缆线长度和自身的特性。长度过长会增加信号的损失。自身特性造成的误差主要来源于电缆受潮使得绝缘电阻降低；随温度变化而产生的导线电阻变化；传感器的引线还会因24其受电磁干扰而引进称重误差；直流供电时由于热电势所引入的误差等。5.2.4 机械称重系统的误差机械称重系统相对于电子秤的秤台，其通过秤台称量被测物体，传递给压力传感器，从而使压力传感器产生形变，产生微弱的电信号传递给转换器。但是机械系统的称重在力的传递过程中，由于机械方面的一些因素，比如摩擦较大、机械会产生振动，或多或少的不能将其秤重的准确重量传递给压力传感器，故机械称重系统在力的传递过程中会有或多或少的偏差。所以在机械装配方面要特别注意是称重系统（秤台）尽量垂直作用于压力传感器，不产生水平分力和附加力矩。在机械称重系统中如果没有把外界对压力传感器的干扰影响控制到最小范围内或者没有将称重系统安置在理想妥善的地方就不能确保理想精度，甚至由于稳定性差、精度不好导致不能投入生产使用。结束语自动化快速发展的今天作为电子信息工程系的学生更要掌握一些基本的自动化技术。通过这回单片机的课程设计更为熟练的掌握了各种电路的编辑软件，单片机程序编写软件。简易抢答器的单片机课程设计过程苦乐并存，通过这回的课程设计更加明白了实践和理论的差距，虽然一开始不知道如何入手，但是通过查阅资料，上网等多种途径获得了门路。通过这次课程设计，学会了Visio、Proteus、keil等多种软件的应用。知道了有什么哪些地方做的不足，这对以后的工作起到很大的帮助。参考文献1 万隆. 单片机原理及应用技术M.北京：清华大学出版社，2010.2 蔡振江. 单片机原理及应用M.北京：电子工业出版社，2011.3 李光飞.单片机课程设计实例指导M.北京：北京航天航空大学出版社， 2004.4 李朝青.单片机原理及接口技术（第3版）M.北京：北京航空航天大学出 版社，2002.5 胡伟.单片机C程序设计及应用实例M.北京：人民邮电出版社，2003. 6 冯育长.单片机系统设计与实例指导M.北京：西安电子科技大学出版社， 2007.7 高伟.AT89单片机原理及应用M.北京：国防工业出版社，2008.8 何利民.单片机应用系统设计M.北京：北京航空航天大学出版社，2001.9 李朝青.单片机原理与接口技术M.北京：北京航空航天大学出版，2004.10 黄正谨.综合电子设计与实践M.东南大学出版社，2002.11 李华.MCS-51系列单片机实用接口技术M.北京：北京航空航天大学出版， 1993.12 马忠梅.单片机C程序设计M,北京:北京航空航天大学出版社，2007.13 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