1、 智能仪器原理与设计智能仪器原理与设计 小论文小论文 题目题目 ： 电子秤的设计 姓名姓名 ： 学号学号 ： 班级班级 ： 专业专业 ： 学院学院 ： 指导教师指导教师 ： 2009 年年 4 月月 17 日日 智能仪器原理与设计 2 目录目录 第一节 绪论.3 1.1 本设计的任务和主要内容3 第二节 硬件电路设计4 2.1 传感器的选择4 2.1.1 应变式电阻传感器的测量原理4 2.1.2 传感器的分类和选择4 2.2 放大电路的设计.5 2.3 采集电路的设计.5 2.3.1 数据采集系统的组成.5 2.3.2 数据采样保持器.6 2.3.3 A/D 转换器6 2.4 显示电路的设计7
2、 2.5 键盘电路的设计8 2.6 报警电路的设计8 第三节 软件的设计.9 3.1 数据处理子程序的设计9 3.2 数据采集子程序的设计.10 3.3 数据显示子程序的设计.11 3.4 键盘扫描子程序的设计.12 3.5 报警子程序的设计 13 第四节 设计总结14 参考书籍15 智能仪器原理与设计 3 第一节第一节 绪论 随着时代科技的迅猛发展， 微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统 的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。 常规的测试仪器仪表和控 制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精 度及自动化水平定方面发生了巨大变化， 并相应的出现了各
3、种各样的智能仪器控 制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。 做为重量测量仪器，智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确，测量速度 快， 易于实时测量和监控的巨大优点， 并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称， 成为测量领域的主流产品。 本文设计的电子秤以单片机为主要部件，用汇编语言进行软件设计，硬件则 以半桥传感器为主,测量 0500g 电子秤，随时可改变上限阈值，并达到阈值报 警的功能。称重传感器输出的电量是模拟量，数值比较小达不到 A/D 转换接收 的电压范围。所以送 A/D 转换之前要对其进行前端放大、整形滤波等处理。然 后，A/D 转换的结果才能送单片机进行数据处理并显示
4、。其数据显示部分采用 LCD 显示，成本低且能很好地实现所要求的功能。 1.11.1 本设计的任务和主要内容本设计的任务和主要内容 设计的主要内容如下 （1）设计一款电子秤，用 LED 液晶显示器显示被称物体的质量 （2）可以设定该秤所称的上限 （3）当物体超重时，能自动报警 （4）写出详细的实验报告 智能仪器原理与设计 4 第二节 电子秤的硬件设计 2 2.1 .1 传感器的选择传感器的选择 2 2.1.1.1.1 应变式电阻传感器的测量原理应变式电阻传感器的测量原理。 应变式电阻传感器的工作原理：当导体或半导体受到外力作用时，会产生机 械变形，从而导致阻值变化。导体与半导体的电阻与电阻率及
5、其几何尺寸有关。 当导体受外力作用时，电阻率及几何尺寸的变化会引起电阻的变化。因此，通过 测量电阻值的大小，就可以反映外界力的大小。 电阻型应变片传感器的测量电路可采用桥式测量电路。 桥式测量电路有四个 电阻，其中任何一个电阻均可以是应变片。 R1 1K R2 1K R3 1K R4 1K +6V-6V D B AC b d 图 2.1.1 桥式测量电路图 如能恰当的选择个桥臂的电阻，可以消除电桥的恒定输出，使输出电压只与 应变片的电阻有关。 2 2.1.2.1.2 传感器的分类和选择传感器的分类和选择 应变片式电阻传感器按其测量电路（桥式）可分为单臂式、半桥式、全桥 式三种。 所谓半桥，即将电桥的四臂接入四应变
