1、 - 电子技术基础课程设计报告 1 电子技术电子技术基础基础 课程设计课程设计报告报告 （2013 2014 学年第 2 学期） 设计名称：设计名称： 数字电子称数字电子称 - 电子技术基础课程设计报告 2 目 录 摘要3 一、设计目的4 二、设计内容和要求4 三、设计电路原理4 3.1 传感器原理5 3.2 放大系统原理5 3.3 A/D转化原理5 3.3.1 CC7107 芯片介绍6 3.3.2 CC7107 芯片管脚7 3.4 显示系统原理7 四、实验电路 4.1 传感器部分8 4.2 信号放大部分9 4.3 整体电路图9 五、仿真结果 5.1 传感器仿真10 5.2 放大器仿真11 5
2、.3 仿真结果分析11 六、元器件清单 6.1 元器件清单12 七、 思考与总结13 八、 参考文献13 - 电子技术基础课程设计报告 3 摘要 电子称已经进入我们这个社会的每个领域。 作为生活中一种很常用 的工具，电子称以它的方便、计量精确、性能稳定、种类多样的特点 越来越取代传统的称具，为我们的生活提供方方面面的便利。传统的 称具往往需要将重物托起，使之脱离地面，然后运用杠杆原理，计算 出物体的重量，这显然不适宜对于大型的物体的称量。而且，在某些 科技领域，比如说黄金的测重、医药的精确配比、化工剂量的配比等 需要更为精确的重量测量，电子称刚好解决了上述问题。 本设计的电 子称可通过调节计量
3、的量程提高对被称重物的计量精确度， 改变了传 统的单一最小量程。 又可以通过对传感器外形的不同设计将本设计用 于其他量度的测量，比如车辆的压力测量、动物咬合力的测量、工程 上撞击力的测量等。 因此， 本设计有着很大的应用潜力， 适应能力强。 - 电子技术基础课程设计报告 4 一、 设计目的 （1） 掌握关于电子称的基本知识。 （2） 掌握电子称的设计、组装、与调试方法。 （3） 熟悉传感器的工作原理。 （4） 熟悉集成电路 CC7107 的使用方法， 端口功能以及其工作原 理。 二、 设计内容和要求 （1） 设计数字电子称的电路。 （2） 要求测量范围：0kg1.999kg,0kg19.99,
4、0kg199.9,0kg 1999kg 的变化。 （3） 画出数字电子称的电路， 并在软件上运行， 检测其工作的各 种性能。 三、 数字电子称的基本原理图 数字电子称由五个部分组成：传感器、放大系统、模数转化系 统、显示器和量程切换系统。其相互间的关系如图 1-1-1 所示。 图 1-1-1 电子称工作原理是通过压力传感器将物理信号转变为电信号， 再由 - 电子技术基础课程设计报告 5 放大系统将来自传感器的微弱信号放大， 放大后的电信号经模数转化 把模拟量量转化为数字量，数字量再通过显示器进行显示，显示器的 量程可进行自动转变，来满足对数字量的精确。 3.1 3.1 传感器原理传感器原理 电子称传感器的测量电路由电桥构成，因为通过对电桥桥臂的电 阻设计， 可以制成对电阻变化灵敏度较高的电路。 它将微弱的电阻变 化转化为微弱的电流变化，形成连续的电流输出。 如图 1-1-2 电桥电路主要由 R1,R2,R3,R4四个受压应变电阻组成。 A 和 B 接入电源，C 和 D 接入负载。平衡电桥有：R1R4= R 2R3。此时， 输出为零。当有外界压力改变电桥的桥臂电阻值时，电桥失去平衡， 在 CD 上形成电压差。电子称的传感器在不加负载时，电桥应处于平 衡状态，也
