基于51单片机控制的数字电子称设计

基于51单片机控制的数字电子称设计,姓 名:专 业:自动化学 号: 指导老师:,设计框架,研究目的和意义 系统方案论证与选择 具体电路的设计 系统软件的设计 测试成果 总结与心得体会,1,2,3,4,5,6,5,1.研究目的和意义,称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于各个领域，但是随着微电子技术的应用，传统的机械称重工具已经满足不了人们的要求。电子称量装置、电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐，所以电子称替代机械称是发展的趋势。,2.系统方案论证与选择,2.1电子称设计思路,称量重量通过秤体传递到称重传感器，传感器随之产生力，电效应，将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系(一般成正比关系)的电信号。此信号再由A/D转换把模拟信号转变成数字信号，进行模数转换，通过单片机的处理，然后把数字信号输送到显示电路中去，最后由显示电路显示出测量和计算结果。同时可以用一个行列式键盘，输入被称量物品的种类和单价，调用单片机中的程序进而算出其总价。同时当被测物体重量超过限定值时，启动报警电路。,2.2 具体模块,称重模块A/D转换模块控制模块键盘模块显示模块报警模块,1,6,5,4,3,2,2.3 设计结构简图,3,3.具体电路的设计,3.1 AT89C51最小系统电路,3.2 数据采集部分电路设计,3.4 人机交互部分电路设计,第1、2脚为液晶的驱动电源；第三脚VL为液晶的对比度调节，通过在VCC和GND之间接一个10K多圈可调电阻，中间接VL，可实现液晶对比度的调节；液晶的控制线RS、R/W、E分别接单片机的P0.5、P0.6、P0.7；数据口接在单片机的P2口；BL+、BL-为液晶背光电源。,3.5 报警部分电路的设计,采用发光二极管和蜂鸣器进行报警。当称重重量大于设定值（10KG）时，发光二级管亮，蜂鸣器响。,4.系统软件的设计,4.1 系统主程序流程图,软件主要三个方面：一是初始化系统；二是按键检测；三是数据采集、数据处理并进行显示。这三个方面的操作分别在主程序中来进行。程序采用模块化的结构，这样程序结构清楚，易编程和易读性好，也便于调试和修改。主程序模块主要完成编程芯片的初始化及按需要调用各模块（子程序）,4.2 ADC0832采样子程序,MCU通过拉低CS、拉高CLK来启动ADC0832进行外部压力传感转换后的电压信号进行采样，每产生8个CLK脉冲，DATA获得一位完整的8bit数据，此时MCU发送中断请求，拉高CS，拉低CLK,并将数据DATA返回,4.3 显示子程序设计,AD值传入单片机，单片机检测是否超过量程,若超过则蜂鸣器响，红灯亮并返回。若没超过则显示重量，并检测有无设置单价，若有则计算显示总价，若无则返回。,4.4 键盘控制子程序设计,程序开始先把行全置0，判断有无列为0，有则进行扫描，先把第一行置0，其他行置1，判断第一行有无列为0，有则得到键值，无则把第二行置0，其他行置1，直到取得键值或者无列为0，返回。,4.5 报警子程序,当电路检测到称重的物体超过仪器的测量限制时，将产生一个信号给报警电路。使报警电路报警从而提醒工作人员注意,5.调试成果,5.1 精度测试,把程序下载入单片机。接上电源 在称重传感器上放上1个1g砝码,当在称重传感器上放上2个1g砝码时。,精度为1g，在设计要求之内。,5.2计价功能测试,当在称重传感器上放上1个100g砝码，并设置单价为10时，LCD1602显示屏显示如下：,总价为0.098*10=0.980.9 显示正确。说明按键部分和计价部分功能实现。,6.总结与心得体会,在设计中当然也遇到了不少问题，首先就是 Protues 原理图的设计，各种元器件的链接，参数的设置，最终要仿真成功必须得向单片机中添加程序。因此结合所设计的原理图进行相关程序的设计、编写、调试，这也是相当艰巨的一项工作。刚开始用Keil软件编程，由于缺乏经验一运行就出现错误或者警告，根据软件提示然后改写语句，最终顺利运行出了结果，单片机仿真成功。 总的来说，设计过程中遇到相当多的困难，通过查资料以及老师的帮助，最终一步一步的解决了问题，自己也对电子秤的系统设计有了更进一步的认识。通过本次毕业设计，让我学到了很多书