文献综述-基于51单片机的电子秤设计

中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）文献综述学生姓名学号专业自动化班级自动化101设计（论文）题目基于单片机的电子称设计指导教师系机电工程系2014年3月1日一选题背景和意义目的生活中，称重系统无处不在，为了满足生活中，各种环境对称重的精度、量程的不同的要求，方便人们的生活，研究不同精度、量程的电子秤有着重要的意义。现实意义电子秤在现实生活中应用很是广泛，几乎在称重时都会用到，小到超市，菜场的称重，大到工程中得称重。电子秤的主要特点是体积小，电路比较简单，应用广泛，有很多量程和精度可以选择，满足了很多场合的要求。电子秤的应用对普通的杠杆原理的称重有着很大的优点，精度比杠杆称重精度高的多，应用不受太大的限制，所以应用非常广泛。研究和制作各种不同精度和量程的电子秤对人们的生活有着重要的意义。理论意义基于单片机的电子秤的研究与设计对于电子秤的应用也有着重要意义，能够延伸其应用范围和扩展单片机的理论知识。对衡器的研究也起到重要作用，可以推进衡器的改进与发展。二研究的现状21国内的研究现状中国是发展中国家，在国际上，电子秤行业与发达国家相比有1015年的差距。在我国，电子秤行业虽然得到了快速，稳步的发展，但与国外的差距仍然较大，主要体现在科技创新及其产业化进展缓慢；关键核心技术匮乏；产品稳定性和可靠性得不到根本性解决。但在我国，随着经济的发展，为了把称重技术引入到生产过程中去，对称重技术提出了新的要求，希望称重过程自动化，为此电子技术渗入电子秤设计、制造业中。我国的衡器在20世纪40年代以前还全是机械式的很笨重，很不方便。从40年代开始发展了机电结合式的衡器。50年代开始出现了以称重传感器为核心的电子衡器。60年代初期出现了机电结合式电子衡器。80年代以来，我国通过自行研究进行技术改造和自主创新。经过40多年的不断改进与完善，我国电子衡器从最初的机电型发展到现在的数字电子型和数字智能型。我国电子衡器的设计、制造技术和检测技术基本达到国际90年代中期的水平。已由传统的机械式衡器步入集传感器、微电子技术、计算机技术与一体化的电子衡器的快速发展阶段。杨东海也在期刊水利电力机械中写到，电子秤现在已被社会所公认,它能完成一般机械秤所不能实现的计量问题，所以电子称的研究与开发越来越得到社会的重视。目前，虽然我国在电子秤测量精度上，与外国产品一般相差1个数量级，但我国在电子秤研究方面也取得了很大成就。在第九届称重技术研讨会中，张书芳提出的门座式起重机动态电子秤，主要应用于大型动态称重系统中。罗及红在计算机测量与控制一书中发表了以DSP处理器TMS320LF2407为信息处理核心的高精度电子秤的设计，电子秤的各项性能均优于国家标准非自动秤通用检定规程JJG5551996规定的三级秤指标16。另外，国际电子秤产品已网络化，我国基本上处在起步阶段,如上海三积电子有限公司的唐令弟发表的网络一体化的智能电子秤一书中，说明了其设计，并申请了专利杨柯编写的智能网络电子计价秤也获得了专利，说明我得电子秤的网络化也在慢慢地发展。另外目前国内的装载机电子秤发展的一点也不逊色于国外，无论是精度还是稳定性上来说，都可以达到了国际先进水平。从以上的一些资料不难看出，我国的电子秤的发展正处于一个快速，稳定的发展阶段。而且也在朝着多方向，高精度，网络化，智能化的方向发展。在不久的将来，我国的电子称重技术不仅能够赶上国际的水平，而且有些技术也能够领先世界水平。22国外研究现状在国外，电子秤很早就存在，而且发展速度很快。一些发达国家，如美国，德国，西欧，电子秤重已达到了很高的水平。特别是在准确度和可靠性等方面有了很大的提高。特别是近30年以来，工艺流程中的现场称重、配料定量称重、以及产品质量的监测等工作，都离不开电子衡器。这是由于电子衡器不仅给出质量或重量信号，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。随着称重传感器各项性能的不断突破，为电子秤的发展奠定了基础，国外如美国、西欧等一些国家在20世纪60年代就出现了01称量准确度的电子秤，并在70年代中期约对75的机械称进行了机电结合式改造。如今，外国的电子秤以发展到全电子化，智能化，网络的阶段。外国产智能化程度相当高，通过对原始信息的数字处理，更好地排除了外部干扰对信息影响，提高了产品的耐环境性和测量真实性。而且电子秤产品的网络化在国外已经进入实用阶段。如今，国外电子秤产品的品种和结构又有创新，技术功能和应用范围不断扩大，例如美国REVERE公司研制出PUS型具有大气压补偿功能的拉压两用的称重装置，精度可达5000D；德国HBM公司研制的C2A、C16A两种不能结构的1100T，具有耐压外壳保护的防爆称重装置；美国撕凯梅公司研制出得新一代高精度不锈钢F6OX系列550000KG称重装置，用于湿度大，腐蚀性强的环境中，防水；德国赛特内尔公司研制出以青铜为弹性体材料，快速称重用200型称重装置，其线性好，固有频率高，动态响应快，精度大4000D。三、总结通过对电子秤的理论分析，了解了系统运行的过程以及系统的模块组成，各个模块的作用和元件组成，主要的元件有单片机，AD转换器HX711，传感器，放大器，显示器，以及键盘模块。通过理论分析可以知道基于单片电子秤的设计的大致流程，以及设计的过程，为以后的设计做好了准备。参考文献1钟富昭等8051单片机典型模块设计与应用M北京人民邮电出版社，20102秦曾煌电工学（上册）M北京高等教育出版社，20093刘鲲，孙春亮单片机C语言入门M北京人民邮电出版社，20084常喜茂，付小宁等C51基础与应用实例M北京电子工业出版社，20095王守中，聂元铭51单片机开发入门与典型实例M北京人民邮电出版社，20096罗及红高精度电子秤的设计J计算机测量与控制,2010,18856647刘迎春，叶湘滨传感器原理M湖南国防科技大学出版社，20098刘畅生，张耀进，宣宗强，于建国新型集成电路简明手册及典型应用M西安西安电子科技大学,20119高安邦机电一体化系统设计实例精解M北京机械工业出版社，200810陈阳海单片机的基本结构与工作原理一单片机的典型结构及AT89S5X系列单片机J电子制作，2008,1131911程林超省电型电子秤的设计方案J福建省计量科学技术研究所2008,34912智能化应变式称重传感器设计J刘让周湖南大学2012042013杨东海国内外电子秤的发展趋向及几点看法J水利电力机械,2009,1211232814MSP430F42XSINGLECHIPWEIGHS