开题报告 --基于51单片机的电子秤设计

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1、 毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目：设计（论文）题目： 基于 51 单片机的电子秤设计 指导教师：指导教师： 系：系： 机电工程系 2014 年 2 月 16 日 一一、选题的背景与意义选题的背景与意义 称重技术作为一种重要的测量手段，从古至今一直被人们所重视着，称重技术广 泛应用与科研、贸易、农业、工业、交通等各个领域，与人民的生活密不可分。电子 秤是电子衡器中最重要的一种，衡器（weighing machine） ，是计量器具的一个重要组 成部分，按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类，广泛用于工业、商 业、科研、农业、医疗卫生等各个领域。衡器的技术水平高低将直接影响各

2、行各业的 现代化水平，决定着社会经济效益 1。 电子秤与传统的机械秤相比。主要有以下优点： （1）传感器的反应速度快，从而可以提高称重速度。 （2）结构简单，体积更小，重量更轻，受安装地点的限制小，有些大吨位的电子秤 甚至可以做成可移动式的。 （3）称重信号不但可以远距离传送，并且可用计算机对其进行数据处理，让数据能 够自动显示，记录称重结果，还可以给出各种控制信号，实现生产过程自动化 （4）称重传感器可做成密封型的，从而有优良的防潮、防腐蚀性能，能在机械秤无 法工作的恶劣环境下工作。 （5）电子秤的结构没有作为支点的刀垫和刀口，稳定性更加好，减少了机械磨损， 减轻了维修保养工作，使用方便，寿

3、命长。 （6）精度比机械秤更高 2。 因为有上述的优点，所以现在电子秤已经俨然成为衡器发展的主流。在许多先进 工业国家里，如美、日、德等，电子秤已普遍应用于工业、商业和其它领域中，并正 在取代机械秤 3。我国近十年来单秤运用和自动化系统中的电子称重设备也在迅速增 多，各种各样的电子秤（包括漏斗秤、容器秤、吊车秤、汽车衡、轨道衡等）将会广 泛应用于冶金、矿山、煤炭、石油、交通运输，化工、食品等部门，以实现自动化生 产过程的连续称重、自动配料、定值控制，这对保证产晶质量、提高劳动生产率、减 轻劳动强度、降低成本有重要意义 4。 二二、研究内容与拟解决的主要问题研究内容与拟解决的主要问题 2.12.

4、1 研究内容：研究内容： 利用 51 单片机和电阻应变式称重传感器完成电子秤的设计，实现称重，计价， 报警等功能。 2.22.2 拟解决的主要问题：拟解决的主要问题： （1）传感器的选型 （2）51 单片机的原理及应用 （3）解决键盘实现单价给定和显示器重量、总价等功能 （4）电子秤的软硬件设计及优化问题 （5）程序的编写问题 三三、技术路线、研究方案与可行性分析技术路线、研究方案与可行性分析 3.13.1 系统硬件构成系统硬件构成 系统主要由单片机、键盘模块、称重传感器、液晶显示模块、AD 转换模块等组 成。其系统结构框图如下图所示： 图 3.1 系统结构框图 3.23.2 硬件设计硬件设计

5、 3.2.13.2.1 A A/D/D 转换转换，放大，放大电路电路 使用 HX711 A/D 转换模块对信号进行放大和转换。HX711 是一款 24 位的 A/D 转 换器芯片。 但是 HX711 比一般的 A/D 转换模块多了稳压电源和放大电路， 集成度更高， 抗外界干扰的能力更强，使得外围的电路减少了很多，在很大程度上提高了电路的稳 定性，同时减轻了设计和焊接电路的难度，系统板上无需为传感器提供额外的电源， 使整块电路板线路更加简洁，美观。HX711 与 AT89C52 单片机的接线也比较简单，可 以使用 IO 口驱动控制信号，不需要再对内部的寄存器进行编程，使得程序部分更加 简洁易编写

6、。 3.2.23.2.2 传感器传感器 选择了 CZL-A 10KG 的电阻应变式压力传感器。 电阻应变式压力传感器是由一块贴有电阻应变片的金属弹性块和电线构成，其 内部使用的一般是惠更斯电桥。当收到重物给予的压力时，金属弹性块就会带动电阻 应变片发生微小形变，导致电阻的阻值发生变化，使电桥失去平衡，产生差动信号， 供单片机控制电路处理。 3.2.33.2.3 键盘设计键盘设计 键盘输入是人机交互界面中重要的组成部分， 按键电路的主要功能是想单片机输 入数据、传送指令。在本次电子秤设计中，主要使用按键来对计价、去皮、清零等功 能的设置。本次设计使用 4X4 矩阵薄膜键盘，这种键盘的价格低，性能稳定，可以使 用程序消除其结构上的不稳定性，性价比高。 3.2.43.2.4 液晶液晶显示模块显示模块 根据系统设计需求,需要实现实时显示功能,因此本设计采用液晶显示模块来显 示步进电机的工作状态。 在具体选型的时候,有很多种液晶模块可供选择。例如: