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西华大学课程设计报告 成绩 课 程 设 计 说 明 书课程设计名称:虚拟仪器课程设计题 目:基于LabVIEW的称重系统学 院:机械工程学院学 生 姓 名:专 业:测控技术与仪器学 号:3120140803指 导 教 师:王孝平基于LabVIEW的称重系统摘要:本文设计的电子秤以单片机为主要部件,用C语言进行软件设计,硬件则以应变式压力传感器为主。秤重传感器输出的电量是模拟量,数值比较小,采用放大器放大,然后采用A/D进行数模转换,设计精度达1g。A/D转换的结果送单片机进行数据处理包括软件滤波并显示和超重报警。其数据显示部分采用LCD1602显示以及通过串口将所测数据发送到电脑上显示,在电脑上利用LabVIEW设计上位机软件,实现数据的显示功能。经实验证明,这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好。关键词:单片机,应变式压力传感器,INA128,ADC574,LabVIEW,超重报警Abstract:The electronic scale of this paper is the main part of a single chip microcomputer, software design in C, and the hardware is based on strain pressure sensor. The quantity of the output of the weighing sensor is the analog quantity, the value is small, the amplifier is amplified, and then A/D is used for the digital mode conversion, and the design precision is 1g. The results of A/D conversion include software filtering and overweight alarm. The data display part adopts LCD1602 display and sends the measured data to the computer via the serial port, and USES LabVIEW to design the upper computer software to realize the display function of the data. It is proved by experiment that the hardware and software design is reasonable, the anti-interference ability is strong, the real time is good.Keywords: Single chip, strain pressure sensor, INA128, ADC574, LabVIEW, overweight alarm目录1 绪论11.1设计背景11.2设计概述12方案设计32.1设计思路32.2系统结构设计33主要元件介绍43.1单片机STC89C5243.2压力传感器HL-843.2.1压力传感器原理43.2.2压力传感器HL-8简介53.3 A/D转换器HX71163.4 上位机设计软件LabVIEW74硬件电路设计84.1单片机最小系统84.2 HX711与单片机连接电路84.3系统显示电路设计94.4超重报警提示电路设计105软件设计115.1主程序设计115.2子程序设计125.2.1 A/D数据采集与处理子函数125.2.2系统显示部分流程图125.2.3系统按键检测部分流程图135.2.4 串口发送子程序135.3 LabVIEW主程序设计145.3.1前面板控件组成145.3.2程序框图设计156系统调试176.1系统程序调试与下载176.1.1 程序的编译与链接176.1.2程序下载运行186.1.3程序上电运行196.2硬件调试196.3 LabVIEW上位机的调试197心得体会218致谢22参考文献23附录24附录一:Proteus仿真图24附录二:上位机程序图25附录三:实物图26附录三:部分程序27 1 绪论1.1设计背景称重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。电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表,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。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域,取得了显著的经济效益。电子秤是称重技术中的一种新型仪表,广泛应用于各种场合。电子秤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。从世界水平看,衡器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。我国电子衡器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。现今电子衡器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。1.2设计概述电子称重的实现首先是通过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,系统可分为四大模块,数据采集模块、控制器模块、人机交互液晶显示界面模块以及上位机数据存储模块。如图1.1所示,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,上位机部分实现对数据的存储以此实现批量测重。此部分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。在扩展功能上,本设计增加了一个过载报警提示功能和电子日历功能使本电子称的设计更人性化智能化。图1.1 设计概述框图2方案设计2.1设计思路电子称重的实现首先是通过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。2.2系统结构设计称重系统结构如图2.1所示。它主要由单片机、压力传感器、A/D转换芯片、键盘、LED显示电路及电源电路组成。系统主要功能包括:1) 压力传感器对物体重量的测量;2) A/D转换器对压力传感器采集的模拟信号进行数模转换;3) 键盘设置单价、显示总价等;4) LED显示器显示物体重量以及单价等;5) 当系统运行不正常时,用电平式开关与上电复位电路复位。图2.1设计方案框图3主要元件介绍3.1单片机STC89C52STC89C52是一种低功耗、高性能8位微控制器,具有8K的可编程flash存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。内512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHZ,6T/12T可选。片上flash允许程序存储器在线可编程,也适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统上可编程闪烁存储单元,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供灵活、有效的解决方案,因此在设计时选择了51单片机作为解决方案。3.2压力传感器HL-83.2.1压力传感器原理应变片式电阻传感器.是以应变片为传感器元件的传感器。它具有以下优点:1.精度高,测量范围广;2.使用寿命长,性能稳定可靠。3.结构简单、尺寸小、重量轻,因此在测量时,对工件工作状态及应力分布影响小;4.频率响应特性好。应变片响应时间约为100ns;5.可在低温、高速、高温、强烈振动、强磁场、核辐射和化学腐蚀等恶劣环境条件下工作;6.应变片种类繁多,价格便宜。电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应,即在导体产生机械形变时,它的电阻值相应发生变化。应变片式电阻传感器应用很广。本设计采用的是HL-8梁式力传感器,该传感器结构简单、灵敏度高。适用于小压力测量。3.2.2压力传感器HL-8简介表3-1 HL-8压力传感器主要技术指标量程(kg)3,15综合误差(%F.S)0.05额定输出温度飘移(%F.S/10)0.15灵敏度(mv/v)1.00.1零点输出(mV/V)0.1非线性(%F.S)0.05输入电阻()100050重复性(%F.S)0.05输出电阻()100050滞后(%F.S)0.05绝缘电阻(M)2000(100VDC)蠕变(%F.S/3min)0.05推荐激励电压(V)510零点漂移(%F.S/1min)0.05工作温度范围()-10+50零点温度漂移(%F.S/10)0.2过载能力(%F.S)150应变式传感器常用的测量电路有单臂电桥、差动半桥和差动全桥,其中差动全桥可提高电桥的灵敏度,消除电桥的非线性误差,并可消除温度误差等共模干扰。一般在测量中都使用4片应变片组成差动全桥,本设计所采用的传感器就是全桥测量电路。其电路图如图3.2所示。桥式测量电路有四个电阻,其中任何一个都可以是电阻应变片电阻,电桥的一个对角线接入工作电压U,另一个对角线位输出电压Uo。其特点是:当四个桥臂电阻达到相应关系时,电桥输出为零,否则就有电压输出,可用灵敏检流计来测量,所以电桥能够精确地测量微小的电阻变化。应变电阻作为桥臂电阻接在电桥电路中。无压力时,电桥平衡,输出电压为零;有压力时,电桥的桥臂电阻值发生变化,电桥失去平衡。 全桥测量电路中,将受力性质相同的两片应变片接入电桥对边。其输出灵敏度比半桥提高了一倍,非线性误差和温度误差均得到了改善。图3.2传感器内部连接图3.3 A/D转换器HX711HX711引脚功能及电器特性如下:表3-2 HX711引脚功能管脚号名秤性能描述1VSUP电源稳压电路供电电源:2.6-5.5V(不用稳压电路时接AVDD)2BASE模拟输出稳压电路控制输出(不用稳压电路时为无连接)3AVDD电源模拟电源:2.6-5.5V4VFB模拟输入稳压电路控制输入(不用稳压电路时应接地)5AGND地模拟地6VBG模拟输出参考电源输入7INA模拟输入通道A负输入端8INA+模拟输入通道A正输入端9INB模拟输入通道B负输入端10INB+模拟输入通道B正输入端11PD-SCK数字输入断电控制(高电平有效)和串口时钟输入12DOUT数字输出串口数据输出13X0数字输入输出晶振输入(不用晶振时为无连接)14X1数字输入外部时钟或晶振输入,0:使用片内振荡器15RATE数字输入输出数据速率控制,0:10Hz;1:80Hz16DVDD电源数字电源:2.6-5.5VHX711是一款专为高精度秤重传感器而设计的24位A/D转换器芯片。与同类型其它芯片相比,该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路,具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点、降低了电子秤的整机成本,提高了整机的性能和可靠性8。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64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部件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。3.4 上位机设计软件LabVIEWLabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。 LabVIEW软件是NI设计平台的核心,也是开发测量或控制系统的理想选择。 LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具,旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序,而 LabVIEW 则采用数据流编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器,是 LabVIEW 的程序模块。4硬件电路设计4.1单片机最小系统51单片机最小系统由复位电路和晶振电路构成。复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合电容电压不能突变的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。一般教科书推荐C取10u,R取8.2K。当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平。至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍。晶振电路:典型的晶振取12MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)。具体电路如图4.1所示。图4.1 51单片机最小系统4.2 HX711与单片机连接电路HX711的GND连接到单片机的GND上,VCC连接到单片机的VCC,这两根线为HX711提供电源。通道A模拟差分输入可直接与桥式传感器的差分输出相接。由于桥式传感器输出的信号较小,为了充分利用A/D转换器的输入动态范围,该通道的可编程增益较大,为128或64。这些增益所对应的满量程差分输入电压分别20mV或40mV。电路连接原理图如图4.2所示。图4.2 HX711与单片机连接电路图4.3系统显示电路设计1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。其与单片机的连接电路如图4.3所示。图4.3系统状态显示电路图1602采用标准的16脚接口,其中:第1引脚:GND为电源地第2引脚:VCC接5V电源正极第3引脚:V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高(对比度过高时会 产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度)。第4引脚:RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5引脚:RW为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操作。第6引脚:E(或EN)端为使能(enable)端,高电平(1)时读取信息,负跳变时执行指令。第714引脚:D0D7为8位双向数据端。第1516脚:空脚或背灯电源。第15引脚背光正极,第16引脚背光负极。1脚和2脚为液晶1602地和电源引脚,3脚为背光调节引脚,通过10K电位器接地,背光可通过电位器来调节亮度;4脚、5脚、6脚为液晶片选控制引脚,分别连接到单片机的P2.0、P2.1、P2,2端口,714脚为数据接口,与单片机的P0口相连实现数据的传输,15、16、脚为液晶的背光控制脚,分别接到电源和地。4.4超重报警提示电路设计报警指示电路用来在称重测量超出最高值时报警提示,以免重量太高的情况下损坏传感器。如图4.4所示,报警指示电路由PNP三极管9012驱动蜂鸣器来实现,单片机IO口控制三极管的基极,当单片机的IO口输出为低电平时,三极管导通,蜂鸣器的正极与电源接通,蜂鸣器通电发出报警声,当单片机IO口输出高电平时,三极管截止,蜂鸣器停止报警。图4.4报警指示电路5软件设计系统软件采用了模块化设计,主要包括主程序、串口发数据、A/D数据采集与处理子函数、键盘扫描子函数、LCD显示子函数、以及上位机LabVIEW程序设计。5.1主程序设计图5.1为系统主程序流程图。在系统通电后,主程序首先完成系统初始化,其中包括系统变量定义和给系统变量赋初值等,然后调用A/D采集函数,将A/D采集模块输出的24位二进制串行数据转化为十进制,接着进行调零和定标,最后分离出6位十进制数据的千位、百位、十位和个位,调用LCD显示函数以及键盘扫描函数,将对应的数值和处理结果送到对应的地址上进行显示。当按键按下发送按键时,串口向上位机发送此时称重数据以便上位机对数据进行存储。具体程序详见附录四第30页。图5.1系统主程序流程图5.2子程序设计5.2.1 A/D数据采集与处理子函数A/D转换子程序主要是指在系统开始运行时,把称重传感器传递过来的模拟信号转换成数字信号并传递到单片机所涉及到的程序设计。设计流程图如图5.2所示。数据采集与处理部分程序见附录四第27页。图5.2数据采集与流程图5.2.2系统显示部分流程图显示部分流程图如图5.3所示,当调用显示函数时,先将lcd1602初始化,然后对控制器传来的信息在显示器上显示,让人们直观的看到被测体的质量。该部分程序见附录四第29页。图5.3系统显示部分流程图5.2.3系统按键检测部分流程图键盘电路设计成4X4矩阵式,在程序中先判断按键编码,然后根据编码将键盘代表的数值送到相应的存储单元,再进行功能选择或数据处理。设计流程图如图5.4所示。该部分程序见附录四第28页。图5.4 按键检测部分流程图5.2.4 串口发送子程序串口发送程序使用定时器外部中断2,波特率设置为9600,8Bit数据,设置好后,启动定时器。串口初始化程序如下: SCON = 0x50; /8-bit variable UART TL2 = RCAP2L = (65536-(12000000L/32/9600); /Set auto-reload vaule TH2 = RCAP2H = (65536-(12000000L/32/9600) 8; T2CON = 0x34; /Timer2 start run ES = 1; /Enable UART interruptEA = 1; /Open master interrupt switch发送所测温度程序如下:void SendData(BYTE dat) while (busy); /Wait for the completion of the previous data is sent ACC = dat; /Calculate the even parity bit P (PSW.0) busy = 1; SBUF = ACC; /Send data to UART buffervoid SendString(char *s) while (*s) /Check the end of the string SendData(*s+); /Send current char and increment string ptr 5.3 LabVIEW主程序设计图5.5是利用LabVIEW设计的电子称重系统程序框图。首先在程序执行前,打开串口选择,对COM端口号进行选择后,开始运行程序。然后上位机通过串口开始接收下位机数据,也就是单片机所采集各称重数据,将获取到的数据与之前是数据比较,若不同则保存数据,否则就舍弃数据,等待下一次单片机发送数据过来。图5.5主程序流程图5.3.1前面板控件组成LabVIEW的串口接收数据前面板应该包括串口数据接收字符串显示,VISA资源名称,停止按钮,数据保存路径。字符串显示控件的作用是将通过VISA接收到的数据实时显示。字符串显示控件的路径为:新式字符串与路径字符串显示控件。VISA资源名称控件则是连接上位机和下位机的接口资源,要使用该接口必须先安装VISA的驱动程序。VISA资源名称控件的路径:新式I/OVISA资源名称。停止按钮的作用是用户用来终止运行的程序,其路径是:新式布尔停止按钮。文件路径输入控件的作用是将串口的数据保存至特定的路径文件下,文件路径输入控件的路径为:新式字符串与路径文件路径输入控件至此前面板就设计完成了。如图5.6所示:图5.6 上位机前面板LabVIEW上位机界面配合下位机(单片机)能够实现实时数据采集,加以更加直观的监测系统性能。前面板各种功能控件的使用,使得系统人机交互更加轻松。5.3.2程序框图设计图5.7程序框图上图5.7是总的程序框图,有一个while循环、两个条件结构和顺序结构组成。在while循环里,对串口数据100ms更新一次,并且判断是否有数据接收,若有则输出到字符串显示,若无则不予显示;移位寄存器是将两次得到的数据进行比较,若相同则不保存到TXT文档中,不同就保存当前的数据。顺序结构是先保存重量单价总价等文字信息,然后将串口得到的重量数据以数组的形式保存。6系统调试调试部分主要通过程序与硬件的联合调试,让系统能正常工作,程序部分包括程序的编写以及程序的下载。硬件部分包括数据采集部分能通过压力传感器采集压力数据,并将模拟信号转换为数字信号,键盘模块能识别按键按下,lcd1602正常显示,上位机部分能对串口发送来的数据进行数据保存。6.1系统程序调试与下载软件部分的调试包括程序是否正确编写,编译链接是否能通过,程序是否可以下载到单片机中,下面就这两个问题进行调试说明。6.1.1 程序的编译与链接程序在uVision4环境下编译,如果是其他版本uVision,只需将所有.c和.h文件拷贝至新建项目,重新编译即可。本课程设计的程序编写完成后编译与链接结果如图6.1与6.2所示。图6.1 程序编译结果图6.2 程序链接结果由图中方框中“0 Error(s),0 Warning(s)”可以看出,该程序编译与链接均无错,因此该程序不存在语法与逻辑错误。6.1.2程序下载运行 当编译生成.hex文件后,就可以下载并进行调试了。打开STC单片机下载软件文件夹,点击运行STC_ISP_V481.exe程序,出现如下界面图6.3。图6.3下载软件点击图中处正确选择MCU 类型为STC89C52,点击图中处选择COM口(与刚才安装的COM号一致),点击图中处将最高波特率和最低波特率选择高速,如果不成功则尝试降低拨特率,并打开正确的.hex数据文件。点击图中处“下载/下载”按纽, 按下电路板上的电源按纽,保证其有个失电至上电的过程,窗口显示开始烧录芯片。经测试,烧录成功,窗口提示如下图6.4所示。图6.4窗口提示6.1.3程序上电运行下载完成后程序自动运行,或重上电后程序正常运行,运行效果图详见附录三。6.2硬件调试 焊接好单片机最小系统模块后,进行上电测试,首先用万用表检测电路是否通路,经检测电路连接良好,但是连接好后,无法下载程序。经下载程序助手显示,由于端口无法正常打开。经过调试电路改变下载端口,并且调整波特率,生成的hex文件可以正常下载到单片机中。6.3 LabVIEW上位机的调试通过线将电子秤硬件与电脑的USB口相连,实现下位机与上位机的串口通讯,在LabVIEW前面板上选择好与电脑相连的端口号与文件保存路径,然后点运行程序;之后打开开发板的电源,等待LCD初始化成功后,在秤面放下待测重的物体,然后通过矩阵按键设置改物品的价格,设置完毕后,确定要将其发送至上位机显示并保存,就按下键盘上的发送键(S16),此时LabVIEW电子秤的前面板如图6.5所示:图6.5上位机前面板调试多次称量重物并发送至上位机,然后点击前面板的停止按钮,停止整个程序并保存数据。找到数据文件保存的位置,打开后如图6.6所示,数据保存成功。图6.6批量称重数据7心得体会随着集成电路和计算机技术的迅速发展,使电子仪器的整体水平发生巨大变化,传统的仪器逐步的被智能仪器所取代。智能仪器的核心部件是单片机,因其极高的性价比得到广泛的应用与发展,从而加快了智能仪器的发展。而传感器作为测控系统中对象信息的入口,越来越受到人们的关注。传感器好比人体“五官”的工程模拟物,它是一种能将特定的被测量信息(物理量、化学量、生物量等)按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置本次设计中的半桥电子秤就是在以上仪器的基础上设计而成的。因此,只有充分了解有关智能仪器、单片机、传感器以及各部分之间的关系才能达到要求。首先是传感器的精密度,它将直接影响电子秤的称重准确度。课设时由于传感器发出的信号不是很稳定,所以称重时误差很大。如果使用精密度较高的传感器,效果会好的多。其次是数据采集处理阶段,此阶段是对传感器发出的信号进行量化、采集,主要分为信号放大、采集,然后进行A/D转换。该阶段需注意的地方是对传感器输出的信号进行放大时,应选取合适的运算放大电路。最好是预先计算好应放大的倍数,以便选取。还有就是进行数据处理时,选取适当的数据转换系数,使输出满足量程要求。在设计制作高精度电子秤的过程中,我深切体会到理论与实践相结合的重要性。本系统的制作主要应用到了模拟电子技术、数字电子技术、单片机控制技术、电子工艺和C程序设计等多方面的知识,所设计的基于STC52单片机程序控制的高精度数字电子秤,达到了设计要求,同时也使我的动手能力和电子设计能力得到了极大锻炼。特别是在线性度的确定过程中,实验测试数据用EXCEL绘图,可以得出真值和砝码值的关系接近为一条直线,所以就可以得出它们之间的线性关系。接着用最小二乘法对实验测试数据进行拟合,最终完成定标。这一过程很好地将理论与实践结合起来了。同时通过多次测量数据,得出的值更接近真实值。这样利用实验数据进行分析,使设计更有说服力,也增强了本设计电子秤的准确性和精确性。进一步肯定了设计的正确性。本次论文设计展示了自己的能力,更让自己体会到了电子技术与设计的趣味,以及其强大深远的实用性。也使我们深切认识到自身知识能力尚存在许多不足。设计中还存在一些不尽完美的地方,硬件电路部分的焊接没有做到最简单方便,布局还可以更合理,软件设计部分还需要进一步的完善。今后,我将更加努力学习,不断完善自己的专业知识,提高专业技能。8致谢该电子秤称重系统的设计及论文的撰写是在王孝平老师的精心指导和悉心关怀下完成的,从设计的选题、研究、撰写到定稿,都得到了老师的细心指导。他宽厚待人,对同学关怀备至,在工作上精益求精,对同学们严格要求,鼓励同学们学以致用,敢于实践,勇于创新,在实践中发现问题、解决问题。王老师具有丰富的科研经验与理论水平,其开明的学术思想、求实的科研作风和对科学研究及发展趋势的深刻认识给我以极大的影响、启迪和熏陶,令我受益匪浅。该设计及论文的圆满完成是和老师的细心关怀分不开的。课程虽然学完了,但我们对于这门课的学习才刚刚起步,真心希望我们能够在这方面能有更深的造诣!感谢老师给我的帮助,在做课程设计期间对我的细心教导!参考文献1 谭浩强.C语言程序设计M.北京:清华大学出版社,20122 郭天祥.新概念 51 单片机 C 语言教程.入门、提高、开发M.北京:电子工业出版社,20093侯国屏.LabVIEW7.1编程与虚拟仪器设计.清华大学出版社4杨乐平.李海涛,宵相生,等.LabVIEW程序设计与应用.北京:电子工业社5顾春禄,贾姝娟,刘茹敏.基于单片机的数字温度计设计. 6程军.传感器及实用检测技术 M.广东:华南理工大学出版社, 2008.8 7陈杰,黄鸿.传感器与检测技术.北京:高等教育出版社, 2002.88蒋延彪.单片机原理及应用M.重庆:重庆大学出版社, 2003.8附录附录一:Proteus仿真图附录二:上位机程序图附录三:实物图附录三:部分程序/读hx711 ad数据子程序ulong ReadCount(void)/增益128ulong count,value = 0; uchar i; hx711_dout=1; Delay_hx711_us(); hx711_sck=0; count=0; while(hx711_dout); for(i=0;i24;i+) /读24bit hx711_sck=1; count=counttemp)a=ReadCount();aa=(uint)(a/100)-temp;weight=(uint)(float)aa/3.54-1.287);/重量转换函数,传感器型号不同此函数要适当修改/*独立按键程序*/uchar key_can; /定义按键值void key() /独立按键程序static uchar key_new = 0;key_can = 20; /按键值还原GPIO_KEY=0x0f;if(GPIO_KEY & 0x0f) != 0x0f)/读取按键是否按下delay_1ms(1);/延时1ms进行消抖if(GPIO_KEY & 0x0f) != 0x0f) & (key_new = 1) /再次检测键盘是否按下/测试列GPIO_KEY=0X0F;switch(GPIO_KEY)case(0X07):key_can=0;break;case(0X0b):key_can=4;break;case(0X0d): key_can=8;break;case(0X0e)

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