电子秤软件设计-开题报告

中 北 大 学毕业设计开题报告学 生 姓 名：学 号：学 院 、 系 ： 信息与通信工程学院电气工程系专 业 ： 电气工程及其自动化设 计 题 目： 电子秤软件设计指 导 教 师 :2013 年 3 月 29 日毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述：文 献 综 述1.1 课题研究背景现代社会的发展，对称重技术提出了更高的要求。目前，台式电子秤在商业贸易中的使用已相当普遍，但存在较大的局限性：体积大、成本高、需要工频交流电源供应、携带不便、应用场所受到制约。现有的便携称为杆秤或以弹簧压缩、拉伸变形来实现计量的弹簧秤，居民用户使用的是国家已经明令淘汰的杆秤。多年来，人们一直期待测量准确、携带方便、价格低廉的便携式电子秤投放市场 1。质量是测量领域中的一个重要参数，称重技术自古以来就被人们所重视。公元前，人们为了对货物交换量进行估计，起初采用木材或陶土制作的容器对交换货物进行计量。以后，又采用简单的称来测定质量 2。据考证，世界上最古老的计量器具出土于中东和埃及，最古老的衡器和砝码出自于埃及。称是最普遍、最普及的计量设备，电子秤取代机械称是科学技术发展的必然规律。低成本、高智能化的电子秤无疑具有及其广阔的市场前景 3。1.2 称重技术和衡器的发展衡器是通过作用于被测量物体的重力来确定该物体质量的计量器具。在整个衡器的发展过程中，先后主要出现了六种类型的衡器：架盘天平、不等臂平台称、吊车称、倾斜象限杆秤、弹簧秤和自动称。其中，不等臂平台称（“十进制” ）是当今动态轨道衡的鼻祖，至今它仍是最通用的一种称 4。第一次世界大战后，由于金融贸易和工业发展的需要，急需能进行快速称量的衡器。机械式衡器在此期间得到很大的发展。当时以倾斜杠杆案称占绝大多数，读数装置除扇形度盘外，还有滚筒形度盘，从而扩大了读数范围并可附加价格标尺。以后又出现了用于工业的带双摆锤测量机构的圆形度盘指针式称和成本低廉、带投影标尺的倾斜式杠杆称 5。第二次世界大战后出现了电子衡器，它主要由称重显示控制器、称重传感器和电器控制等部分组成，其发展过程与其它事物一样，经历了由简单到复杂、由粗糙到精密、由机械到机电结合再到全电子化、由单一功能到多功能的过程 6。近 30 年以来，工艺流程中的现场称量、配料定量称重、以及产品质量的监测等工作，都离不开能输出电信号的电子衡器。这是因为电子衡器不仅能给出质量或重量值的信号，而且也能作为总系统中的一个单元承担着控制和检验功能，从而推进工业生产和贸易交往的自动化和合理化 7。电子衡器具有反应速度快、测量范围广、应用面广、结构简单、使用操作方便、信号远传、便于计算机控制等特点，计量精度高，而且实现了多功能、多用途 8。电子衡器已被广泛应用于各个行业，近年来愈来愈多地参与到数据处理和过程控制之中，使现代称重技术和数据系统成为工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可缺少的组成部分 9。1.3 我国电子秤的发展现状电子秤是载于称的台座、盘、钩上的物品的重量由传感器蠕变反应平衡，而由仪器数字显示的电子衡器 10。电子秤集机、电、仪于一体，具有多功能、高精度、快速和动态计量、稳定可靠等特征，代表了衡器产品发展的方向。电子秤属于日用衡器，为劳动密集型产品 11。电子称产品总的发展趋势是小型化、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；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性 12。目前我国产品标准中列入的十大类衡器（案秤、台秤、地上衡、地中衡、吊称、皮带秤、料斗称、检验称、轨道衡和特种称）均已实现了电子化 13。据近期统计，工业用衡器（按销售量统计）中的电子产品已占三分之二左右，技术水平比较成熟的静态衡器的计量范围可以从 1g 到 800t，部分非自动衡器（如电子计价称、电子台秤、电子地上衡、电子皮带秤、电子吊秤和电子轨道衡等）已达到国际九十年代初期水平，有的产品达到了九十年代中期水平；由于近十年来电子技术的迅速发展，商用衡器的加工能力迅速增长，产品成本大幅度降低，市场稳步发展。现在，电子计量称重技术已越来越多地应用于工业生产过程控制中，电子衡器的功能及应用拓展到更广泛领域14。随着我国加入 WTO 组织，经济市场的开放度加大，一批具有国际先进水平的衡器产品和技术（如定量包装秤、自动重量检测称、标签计价秤、电脑组合称、耐压式计量给煤机等，以及应变计、称重传感器、称重显示器生产技术）进入我国，这对电子秤的进一步普及和提高必将产生积极的、巨大的影响 15。1.4 该设计实现的意义本次课题设计的是便携式电子秤，它主要由电源、称重传感器、单片机、键盘/开关、LCD 显示器等部分构成。主要技术指标为：称量范围 010kg，电源 DC1.5V。仪器的技术指标，其合理性无疑加大了产品投放市场后的竞争能力 16。新型便携式电子秤体积小、计量准确、携带方便、操作简单、称量速度快，能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求，具有广阔的应用前景 17。电子称重技术的发展规律就是不断的加强基础研究并扩大应用，扩展新技术领域，向相邻学科和行业渗透，综合各种技术方法解决称重计量、自动控制、信息处理等问题。对某些商用电子计价秤而言，只具备称重、计价、显示、打印功能还远远不够，现代商业系统还要求它能提供各种销售信息，把称重与管理自动化紧密结合，使称重、计价、进库、销售管理一体化，实现管理自动化。这就要求电子计价秤能与电子计算机联网，把称重系统与计算机系统组成一个完整的综合控制系统，为现代商业贸易物流的高效率发展提供强有力的支持 18。参考文献：1 施汉谦，宋文敏.电子秤技术.北京：中国计量出版社，19912 贾伯年，愈朴.传感器技术.南京：东南大学出版社，19923 国家质量技术监督局.1993 年第 3 季度弹簧度盘秤、电子计价秤产品质量监督抽查结果.轻工标准与质量，1999.64 李名兆.低成本低功耗电子秤的设计.电子技术，1997（9）:40-415 刘笃仁，韩保君.传感器原理及应用技术.西安:电子科技大学出版社，20036 廉晓霞.电阻应变式称重传感器的原理及故障分析.工业计量，2003，57 郭三明，郑均忠.便携式电子秤的研制.焦作工学院学报，2001，20（4）8 金篆芷，王明时.现代传感技术.北京：电子工业出版社，19959 郭江宇.一种商用电子秤重传感器J.计量技术，1990（3）：30-3410 费业泰.误差理论与数据处理.北京：机械工业出版社，198111 顾理敏，宋玮.电子秤.北京：计量出版社，198212 Nonautomatic weighing instruments Part1: Metrological and technicalRequirement-Test OIML R76-1 1992(E)13 Nonautomatic weighing instruments Part2: patte m evaluation reportOIML R76-2 1992(E)14 李朝青.单片机原理及接口技术.北京：北京航天航空大学出版社，2005 年15 李广弟.单片机基础.北京:北京航空航天大学出版社,1998 年16 谢振辉.改进式 MCS-51 单片机实验.北京:科学出版社,2006 年17 徐惠民.单片微型计算机原理接口及应用.北京：北京邮电大学出版社，200018 楼然苗，李光飞.51 系列单片机设计实例.北京：北京航空航天大学出版社，2003 毕 业 设 计 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1 本课题要研究的问题本课题要求针对电子秤硬件电路进行软件设计，要求如下：1、测量对象：压力；2、对压力进行测量并能实时显示；3、当压力超限时，能声音报警。2.2 本课题拟采用的研究手段本次课题主要解决电子秤的软件设计，软件设计的总体思想是:根据预先编制的程序对测量进行控制，完成自动调零、自动逻辑判断以及自动测量重量；搜集和处理测得的数据。软件设计采用模块化结构。根据仪器的设定功能，将软件划分为若干个功能相对独立的模块，主要有仪器主程序、电源管理模块、键盘管理模块、采样管理模块。单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器和实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。现今社会单片机已经渗透到我们生活的各个领域。单片机为核心的电子秤，体积小、功能强大、智能化程度高、测量准确度高。因此被广泛的使用在菜场、商店。由于单片机系统资源丰富，因此由单片机所组成的控制系统也易于扩展其它功能。掌握单片机技术对于控制电路的设计与研究极为重要。2.3 硬件系统框图压力传感器前段信号处理A/D转换器8051单片机 LCD 显示2.4 程序流程图开始开中断串口中断RI=1ReceiveA发送数据报警RI=0初始化LCD，串口定时 550ms读取频率软件滤波计算重量LCD 显示 毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见：从张亮同学的文献综述，可以看出他已经在查阅大量文献资料后对即将进行的工作任务有了较深刻的认识。在文献综述中张亮同学介绍了电子秤的发