毕业设计（论文）开题报告-基于单片机与串口的计算机称重设备.doc

毕业设计（论文）开题报告题 目：基于单片机与串口的计算机称重设备院 （系）： 信息与通信学院 专 业： 电子信息工程 班 级： 08011305 学 号： 0801130526 姓 名： 指导教师： 填表日期： 2011 年 12 月 20 日毕业设计（论 文）开题报告1本课题的目的及研究意义研究目的：随着计量技术和电子技术及科技化测量技术的发展，传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称重系统在功能、性价比等方面已难以满足人们的需要，称重设备从传统的模式逐渐向智能化、数字化方向发展。本设计主要结合单片机、称重传感器、A/D转换器及计算机显示，设计称重系统的总体结构及软、硬件结合，实现物体测量、控制及显示报告的电气化和智能化。研究意义：这类智能化称重装置总的发展趋势应该会不断趋于小型化、模块化、集成化、智能化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高，广泛应用于各种场合。智能化称重装置与机械秤比较有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用价值强、维护方便等特点，可在各种环境工作，重量信号可远传，易于实现重量显示数字化，易于与计算机联网，实现生产过程自动化，提高劳动生产率。而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。2本课题的国内外的研究现状基于单片机与串口的计算机智能称重设备基本情况以及当前应用情况从目前现状来看，发达国家将会陆续推广更智能计量项目，而在发展中国家的一些主要城市，也将会纷纷研究非常智能的计量项目。称重计量技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域，与人民的生活紧密相连。因此，称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。50年代中期电子技术的渗入推动了电子智能称重设备制造业的发展。60年代初期出现机电结合式电子智能称重设备以来，随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。经过40多年的不断改进与完善，称重技术也在不断进步和提高。从世界水平看，称重技术已经经历了四个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤。我国电子智能称重设备从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。现今电子智能称重设备制造技术及应用得到了新发展：电子称重技术从静态称重向动态称重发展；计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展。常规的毕业设计（论 文）开题报告测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。3本课题的研究内容本课题是基于单片机与串口的计算机称重设备研究。研究的主要内容包括：采用RS232接口、单片机、称重传感器等实现物体体重的测量，并通过RS232接口发送到计算机进行显示，具体完成去皮结果、单价设定、总价等功能设计。要求如下：1设计由称重硬件电路与计算机显示软件组成，硬件完成信号转换、放大、测量等功能。并将测试结果通过RS232接口发送至计算机进行显示，计算机操作软件经具备去皮、单价设定、总价计算功能。2称重范围不小于10kg；3称重误差100g；4反应时间1秒；重点：1学习单片机、传感器相关基础知识。2学习相关的编程软件知识，使用编程完成设计要求的功能。3学习单片微型计算机与接口技术的相关知识，以及对数据采集的分析，并完成将测试结果通过RS232接口发送至计算机进行显示。难点：对软件的设计要求比较高，系统的大部分功能都需要软件来控制。4本课题的实行方案、进度及预期效果 控制核心 单片机键盘计算机显示通信接口A/D转换称重传感器报警最基本的结构框图如下（设计之外的附加功能未附上）：实施方案：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。毕业设计（论 文）开题报告1.通过称重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。2. 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，由控制器完成对该数字量的处理。3. 被处理过的数字量再经过单片机控制译码显示器，驱动显示模块完成人机间的信息交换，从而显示出被测物体的重量等功能。4初步预计使用C语言进行具备去皮、单价设定、总价计算功能相关编程，用VB进行计算机显示窗口界面的编写。如在实验中有特殊需要，将会更改为其他编程软件。元器件的初步选用：1单片机：初定硬件部分采用单片机AT89S52为控制核心部件，实现电子秤的基本控制功能。2.传感器：初定为量程为15kg称重传感器,如想扩大称重范围或是提高精确度，将会考虑使用其他传感器。3. A/D转换器：初步选用AD0809芯片，至于是否会对整个装置产生影响，目前还未得到验证。如有影响，具体实施操作时会选用其他系列更适合本设计的转换芯片。4键盘输入：初步选用ZLG7289芯片，其具有强大的键盘显示功能，支持64键控制。5输出显示：初步只选用计算机窗口显示，若想便于调试的话，不考虑成本，可能会使用LCD与计算机同时显示。论文工作进度的初步安排：2011年12月10日2012年12月25日 收集资料，撰写开题报告。2011年12月25日2012年03月05日 确定设计方案，翻译外文资料。2012年03月05日2012年03月20日 硬件设计仿真。2012年03月21日2012年04月06日 硬件安装和调试。2012年04月07日2012年04月22日 软件设计和调试。2012年04月22日2012年05月31日 撰写毕业设计论文，准备答辩。2012年06月01日2012年06月05日 指导老师评阅论文,评阅毕业设计、验收，答辩。预期效果：1该称重设备可称15kg以内的物重，能进行单价设定，去皮，能用计算机对其进行重量及总价显示。2. 该称重设备称重误差100g，显示反应时间1秒。3. 该称重设备可称两种以上的商品，并能分别对其进行单价设定及总量计算。4若所称重物超过了系统最大量程15Kg或小于最小转换精度发出报警。毕业设计（论 文）开题报告5、已查阅参考文献：1 先锋工作室.单片机程序设计实例M. 北京:清华大学出版社，2003.2 李朝青.单片机&DSP外围数字IC技术手册M. 北京:北京航空航天大学出版社，2003.3 李群芳.单片微型计算机与接口技术M.北京:电子工业出版社，2002.4 李晶皎. 嵌入式语音技术及凌阳16位单片机应用M.北京: 北京航空航天大学出版社，2003.5 刘文涛.单片机应用开发实例M.北京:清华大学出版社，2005. 6 童诗白.模拟电子技术基础M.北京:高等教育出版社，2001.7 白驹珩，雷哓平.单片机计算机及其应用M.成都:电子科技大学出版社，2001.8 赵佩华.单片机接口技术及应用M.北京:机械工业出版社，2003.9 王艳春，何鹏，李会.智能电子称重系统的设计J.单片机接口技术，2007.10 郭怀天，李宝华，赵玉侠等.基于电子应变式传感器的电子天平的研制J.传感器与仪器仪表，2007.11 夏路易电路原理图与电路板设计教程Protel99seM北京希望电子出版社，200212 Donald A. Neamen. Electronic Circuit Analysis and Design (Second Edition)