电子秤设计说明书.doc

电子秤设计(说明) 组员:平顶山工业职业技术学院自动化与信息工程系电气自动化技术对口（一）班目 录一：设 计 要 求；二：总 体 设 计 框 架；三：具 体 电 路 设 计；四：元 件 选 型；五：故 障 分 析 与 解 决；六：总 结；七：参 考 文 献（ 教 材、 论 坛、 文 章 ）；一、设计要求电子秤采用现代传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子秤量装置，才能满足并解决现实生活中提出的快速、准确、连续、自动称量要求，同时有效地消除人为误差，使之更符合法制计量管理和工业生产过程控制的应用要求。二、总体设计框图根据设计要求，首先要实现电子秤的称重基本功能，需要通过重量传感器采集到的重量信号，经处理后由模数转换转换成数字量，因此每一数字量就对应着一个物体的重量（在一定精度范围内），所以只要将转换的数字量与物体重量建立映射的关系即可完成称重的要求。而其他功能这可通过程序运算来实现。三、具体电路设计1、传感器电子秤传感器的测量电路通常使用电桥测量电路，它将应变阻值的变化转换为电压或电流的变化，这就是可用的输出信号。 电桥电路有四个电阻组成，如下图所示电子秤的传感器在不加负荷时，桥路的电阻应平衡，也就是电桥初始平衡状态输出应为零。但实际上桥路各臂阻值不可能绝对相同，接触电阻及导线电阻也有差异，致使输出不为零。因此必须设置调零电路使初始状态达到平衡，即输出为零。2、放大系统电子秤的放大系统是把传感器输出的弱信号放大，放大的信号应能满足模数转换的要求，该系统模数转换的输入量是应是0到1.999V。为了测量准确，放大系统设计时应保证输入级是高阻，输出级是低阻，系统应具有很高的抑制共模干扰的能力，系统的放大倍数应根据被测物体的重量对应传感器的输出量，然后把传感器的输出量按一定的比例相应放大3、A/D转换器A/D转换器电路电路图如下图所示： 传感器的输出信号放大后，通过模数转换器把模拟量转换成数字量。该数字量由显示器显示。由于大规模集成电路的广泛应用，3又1/2位和4又1/2位A/D转换以运用于各种测量系统。显示系统有由发光二极管（LED）组成的和液晶显示屏（LCD）型的。4、LCD显示电路由上电路图(A/D转换电路)将模拟信号转换为数字信号再由下面的LCD显示屏（七段译码显示）输出显示：5、键盘输入电路键盘输入是人机交互界面中最重要的组成部分，它是系统接受用户指令的直接途径。 我们通过综合考虑采用了专用的键盘管理芯片74C922。在电子计价秤中，带有16个按键矩阵组设置，其中09数字键用于输入单价及商品代码，DEL用于单价清空，累计键用于费用累计，去皮键用于重量去皮，还设置有一个转换键和退出键。鉴于此，我们采用专用键盘管理芯片74C922。6、硬件基本电路 物品重量通过应变片压力传感器转换成比较微弱的电压信号。此电压信号经过AD822l运算放大器放大，送到C8051F020的ADC1转换器；转换后的数据通过串口发送出去，同时在扩展板的液晶显示屏上显示重量。电子秤的UART0和PC串口都使用9 600 bps的波特率。C8051F020的ADC1转换器是8位的，因此转换数据是0255。电子秤的分辨率为20 g，最大称量量程是5.1 kg四、元件选择1）IC1选用ICL7126集成块；IC2、IC3选用高精度低温标精密运放OP-07；IC4选用LM3851.2V。2）传感器RI选用E350ZAA箔式电阻应变片，其常态阻值为350。3）各电阻元件宜选用精密金属膜电阻。4）RPI选用精密多圈电位器，RP2、RP3经调试后可分别用精密金属膜电阻代替。5）电容中C1选用云母电容或瓷介电容。6）显示器种类（1）.LCD（液晶显示）：免插电、省电、附带背光；（2）.LED：、耗电、很亮;3.灯管：插电、耗电、很高;7、K/B（按键）类型（1）.薄膜按键：触点式；（2）.机械按键：由许多单独按键组合在一起; 五、电子秤的常见两种故障解决方法： 电子秤无法充电或充电指示灯不量或没反应 1. 请先确定电子秤的110V/220V?电压切换开关是否调到与使用电源一样的电压，并确定充电线已牢固的插在秤上的充电座。 2. 检查充电线是否有外力因素而造成断路。 3. 检查保险丝是否不良。 4. 蓄电池不良。 5. 为第4项原因或非上述因素，建议送回经销站处理。 电子秤开机后无任何动作？ 1. 使用干（蓄）电池者，请先确认干（蓄）电池的电压是否足够?如果电压不足请更换干电池（蓄电池请充电）。 2. 使用ADAPTOR者，将接于电子秤的ADAPTOR输出端拔出，再将干电池装上，如果可以开机，即ADAPTOR损坏，请更换之。 3. 电子秤保险丝是否不良。 4. 开关或按键可能损坏。 5. 可能电子组件故障。 6. 为第4、5项原因或非上述原因，建议送回经销站处理。六、总结：通过本次电子技能课程数字电子秤的设计，让我更加熟悉了单片机的整个流程。在设计过程中，我也意识到好的编程书写习惯对软件设计的重要性。刚刚开始由于自己变量大部分采用的是局部变量，导致程序仿真出错，给自己的修改创造不小的麻烦。经过一周的努力，本组成员终于克服了困难