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基于51单片机的多功能电子秤设计研究

更新时间：2019-11-21 07:32:36 大小：2M 上传用户：杨义查看TA发布的资源 标签：51单片机多功能电子秤 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

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基于51单片机的多功能电子秤设计研究-潘佑华.pdf 2M

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Information Technology  
信息科技  
基于51单片机的多功能电子秤设计研究  
潘佑华，林盛鑫  
东莞理工学院，广东东莞  
523808  
摘
要 随着我国经济的飞速发展，各种新兴商品层出不穷，商品种类增多，度量工具有时是无法实现称量功能的，  
虽然作为度量工具的各种设备在不断的完善和改进，但是传统的度量工具，如杆秤、盘秤等还是存在着一些弊端和  
问题，如度量不够精确、效率低，还有一点就是容易被不法商贩作手脚，欺骗消费者，谋取非法的利益，而电子秤  
的出现就很好的避免了这些问题，本文将围绕51单片机的多功能电子秤的设计进行讨论和研究，希望文中的内容  
助于这种电子秤的推广应用。  
关 键 词 51单片机；多功能电子秤；设计研究  
中图分类号 TP368.1  
文献标识码 A     
文章编号 1674-6708（2012）68-0188-02  
基于 51 单片机的多功能电子秤和传统的度量工具相比 ，  
无论是精确度 ，还是操作方式都有着很明显的优势 ，电子秤精  
度高 ，使用方便简捷 ，而且电子秤的效率很高 ，能有效的避免  
不法商家在秤上弄虚作假 ，从而保护消费者利益。  
因此 ，本设计采用数码管显示方式。数码管显示的亮度高 ，而  
且价格低廉 ，在本设计中采用的是双阳数码管 ，这样既可以简  
化电路 ，同时还实现了亮度可调的需求。一般情况下 ，驱动电  
路常采用 74I-1240 芯片 ，因为该芯片支持高达 24MHz 的时钟  
频率 ，能满足显示电路的功能需求。  
1 电子秤工作原理  
3 软件部分  
要进行电子秤设计研究 ，就要从电子秤的工作原理说起。  
电子秤中的压力传感器的作用是非常重要的 ，通常情况下压力  
传感器常采用电阻应变式 ，传感器在这里充当媒介的作用 ，即  
通过传感器将需要称量物品的重力转变成电压输出 ，经放大器  
放大电压过后 ，再经过 A/D 转换电路将电压变化的信息转变  
成相关的数据信息 ，之后由单片机完成最后的数据计算处理任  
务，数据处理之后在经由显示电路显示出称量重物的物重信息。  
本品在进行软件部分的设计时 ，第一步是从整体上设计出  
系统总框图以及各个区块的模块功能设计 ，同时还要有详细的  
功能计划 ；第二步是根据设计的图纸和方案进行具体设计 ，主  
要要有各个模块的流程图 ，采用合理的编程语言和工具进行程  
序设计 ，具体的设计内容有 ：进行代码设计、文档设计以及界  
面设计等 ；第三步也就是最后一步 ，调试、测试软件 ，以期达  
到预期的功能要求。一般情况下完整的软件系统是由主程序和  
若干个功能子程序组成。本设计中的子程序包含有显示子程序，  
信号处理子程序 ，以及 A/D 转换模块等。  
2 硬件部分  
在第一部分中讲述了电子秤的设计原理 ，本部分则是关于  
电子秤的硬件部分 ，具体的有压力传感器、模数转换以及显示  
电路。  
3.1 ADC0809 复位  
ADC0809 复位即分别将单片机 P30 按先后顺序放置于口 l、  
置 0，置于口 1 时 START 信号为高电平 ，置于口 0 时又使之为  
底电平 ，即将 ADC0809 复位。  
2.1 压力传感器  
电子秤的压力传感器型号为 FSGl5N1A 型 ，是由 Honeywell  
公司研制生产的。这种类型的传感器是以压阻效应作为基本原  
理 ，同时采用了半导体材料 ，这里的半导体材料是作为感应测  
试组件的。这里的提到的压阻效应主要是指当有外部压力作用  
在传感器的感测组件时，感测组件的压力值就会有相应的变化。  
压力传感器利用这一特性 ，当这些半导体材料组件遇到外界压  
力后会发生变形收缩 ，这时组件的电阻值会随着压力的变化而  
变化。但是由于传感器输出的电压十分微小 ，敏感度几乎达到  
了 O.24mV/g，即便是满量程也不过 1 500g 而已 ，而且本设备  
中也没有放大电路等增大电压的处理设备 ，所以这些细微的数  
据处理起来将非常的困难 ，所以需要放大器的放大作用 ，以方  
便相关电路的处理。下面的是相关的物理公式 ，可供参考。  
V0=（V2-V4）R/R1 因为 R3/R1=R 4/R2  
3.2 数据采集  
当完成复位工序后 ，才能启动模数转换开关。需要注意的  
是 ，当 EOC=0 时 ，则说明装换正在进行 ，EOC=l 时候 ，说明  
转换已经结束。之后利用 D0~D7 数字信号输出口将转换的数  
据结果果传送给单片机 Po，实现数字转换。  
3.3 LED 显示  
在 LED 显示块中采用了发光二极管来显示字段 ，即发光  
二级管作为显示器件。一般情况下 ，七段 LED 经常应用于微  
机系统中。七段显示块与微机接口非常容易 ，即将一个 8 位并  
行输出口与显示块的发光二极管脚相连即可。显示方式分主要  
有两种 ，分别是动态和静态显示。本设计采用动态显示。先选  
中一个数码管 ，然后将相应的数值赋给该数码管。  
2.2 模数转换  
在单片机电子秤的设计中选用的是有 ADC0809 转换芯片 ，  
即 CMOS 单片型逐次逼近式 A/D 转换器 ，它由 8 路模拟开关、  
地址锁存与译码器、比较器、8 位开关树型 D/A 转换器、组成  
的模数转换芯片。本品采用单一电源 ，电压为 +5V，即模拟输  
入的电压范围 0V~+5V，输出的量为 00H~FFH，需要的转化时  
间为 100us，且在使用时是不需要进行调零的 ，这样使用时会  
非常的便捷。  
4 结论  
本文通过对基于 51 单片机的多功能电子秤设计的探讨分  
析 ，系统的论述了电子秤的设计过程和设计内容 ，文中分别对  
电子秤的工作原理 ，硬件部分以及软件部分的设计进行了论述  
研究 ，在硬件部分中的传感器设计是重点内容 ，本设计中的传  
感器采用压阻效应原理 ，以半导体材料作为感测组件 ，从而实  
现用电阻变化放映重力变化的目的。硬件部分还包括了显示电  
路和模数转换两个部分 ，本设计采用的是数码管显示 ，软件部  
2.3 显示电路  
显示电路中的显示方式主要有两种分别是液晶显示和数码  
分主要由主程序和各个子程序组成。  
（下转第153页）  
管显示。本设计中的 89S51 是没有专门配备的的液晶驱动接口，  
2012•6（上）  
《科技传播》  
188  

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