电子秤设计与制作

1、电子秤设计与制作,电子秤设计与制作,一）电子秤概述,1电子秤的发展 （1）电子技术渗入衡器制造业 （2）电子秤步入社会 2电子衡器的分类 一类是杠杆式：采用码盘、光栅、电磁平衡力矩器、同步感应器、陀螺传感器等。另一类称重传感器：传感器式电子衡器，本题就是此类电子衡器。 3电子衡器的发展动态 小型化：体积小、高度低、重量轻，即小薄轻。 模块化：采用模块式一体组合或分体组合。 智能化：与电子计算机组合 集成化：称重传感器与称重显示控制器一体化。 综合性：渗透到一些学科和工业自动控制领域。 组合性：测量范围任意设定；硬件修改和扩展；通信,电子秤设计与制作,二）电子秤的组成,1电子秤的基本结构 (1)

2、承重、传力复位系统 (2)称重传感器 (3)测量显示和数据输出的载荷测量装置,电子秤设计与制作,二）电子秤的组成,2电子秤的工作原理 被称物体放置在秤体的秤台上，其重量便通过秤体传递到称重传感器 传感器产生力电效应，将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系的电信号 由放大电路进行放大、滤波 再由模/数（A/D）器进行转换 数字信号再送到微处器的CPU处理 CPU根据键盘输入内容和各种功能开关的状态进行必要的判断、分析、各种运算 运算结果送到内存贮器，需要显示时，CPU发出指令，从内存贮器中读出送到显示器显示，或送打印机打印,电子秤设计与制作,二）电子秤的组成,3电子秤的计量性能 （1）量

3、程： （2）分度值： （3）分度数： （4）准确度等级,电子秤设计与制作,三）电子秤主要部件,称重传感器 1常用各种称重传感器: 电阻应变式、电容式、压磁式、压电式、谐振式等 2电阻应变式称重传感器:电阻应变式称重传感器是把电阻应变计粘贴在弹性敏感元件上，然后以适当方式组成电桥的一种将力（重量）转换成电信号的传感器,电子秤设计与制作,当：R1 = R2 = R3 = R4 = R R+R1、R+R2、R+R3、R+R4,在力的作用下，R1、R3被拉伸，阻值增大，R1、R3正值， R2、R4被压缩，阻值减小，R2、R4为负值,若不考虑Rm，在应变片电阻变化以前，电桥的输出电压为,根据应变片的灵敏

4、度计算信号输出,电子秤设计与制作,放大环节,根据电桥输出及A/D转换计算放大倍数,电子秤设计与制作,在实际的测量和控制系统中检测到的常是时间、数值都连续变化的物理量，这种连续变化的物理量称之为模拟量，与此对应的电信号是模拟电信号。模拟量要输入到单片机中进行处理，首先要经过模拟量到数字量的转换，单片机才能接收、处理。实现模/数转换的部件称A/D转换器或ADC,电子秤设计与制作,第二部分：实现案例,电子秤设计 1、任务要求 设计一种小型、简便、精确度高的电子平台秤，量程20Kg，分度值为5g，它用一个显示窗口来显示所称物体的重量。可扩展功能是它具有置零、去皮、标定功能。 置零：在开机或称重过程中，

5、仪表显示偏离零点且在称重范围内，则可按置零键，显示零值并零点指示灯亮。 去皮：在称重显示状态下，按去皮键，则显示零值并去皮指示灯亮；在去皮状态下，拿掉皮重物时按去皮键，可以清除皮重值。 标定功能：为保证仪器预定精度的可靠性和合法性，仪器必须定期校准，为用户提供一种方便的自动校准方式,电子秤设计与制作,第二部分：实现案例,2、硬件设计与制作 1总体方案设计 按照电子秤设计要求，可确定电子秤电路由以下几部分组成。电阻应变式称重传感器、CS1180A/D转换器、单片机最小系统，数码管显示电路、键盘电路、电源电路。 其框图如下,电子秤设计与制作,第二部分：实现案例,2、硬件设计与制作 2A/D转换部分

6、,电子秤设计与制作,第二部分：实现案例,2、硬件设计与制作 3电源部分,电子秤设计与制作,第二部分：实现案例,2、硬件设计与制作 2A/D转换部分 单片机最小系统设计由MCS51系列的89C52和外围的时钟电路和复位电路组成。 显示电路设计采用5位数码管动态显示， 这两部分内容与第一讲类似，再此不作重新设计,电子秤设计与制作,第二部分：实现案例,3、软件设计与调试,软件设计需要有一个细致全面的过程，一般须先清楚的列出电子秤各部分电路与软件设计的有关特点，并进行定义说明，以作为软件设计的根据。在此基础上画出软件的功能流程图，程序流程图，再根据程序流程图用汇编语言或高级语言写出,电子秤要求有及时数据采集、处理、存结果、送显示的运行过程。根据这一要求，电子秤的信息测量与处理分三个阶段： （1）在微处理器的控制下，经传感器转换的电压信号通过输入电路送A/D转换器处理，变为相应的数字量，存入到数据存储器中。 （2）微处理器对采集的测量数据进行必要的数据处理，如特性补偿、数字滤波、标度变