传感器课程设计报告---数显电子秤

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1、 1 传感器课程设计报告 题目：数显电子秤 学 院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 设计时间 成 绩 1 目目 录录 第一节 设计任务与方案构思3 1.1 设计任务及要求3 1.2 系统构思与方案论证3 1.3 基本工作原理与原理框图3 第二节 硬件电路的设计 4 2.1 电阻应变式传感器的选择4 2.2 前级放大电路的设计6 2.3 ADC0809 A/D 转换器6 2.4 LED 显示电路的设计8 2.5 总体工作电路原理图9 第三节 软件的设计10 第四节 设计总结12 参考书籍13 1 数字电子秤设计 第一节 设计任务与方案构思 1.1 设计任务及要求 1) 设计一款便携式家

2、用电子秤，用 LED 数码管显示被称物体的质量； 2) 测量范围在 100 公斤之内； 3) 放置超过 100 公斤重物时能够对承重板位置进行限定以保护电阻应 变片； 4) 运用电阻应变式传感器，采用全桥测量电路进行压力信号检测； 5) 电路由全桥测量电桥、三级运算放大电路、A/D 转换电路及 LED 数码 管显示电路组成； 6) 写出详细的设计报告。 1.2 系统构思与方案论证 该电子秤可采用单片机为主要部件。首先利用电阻应变式传感器配合全 桥测量电路将压力信号变换成模拟电信号，经前级放大后送入 A/D 转换芯片 变成数字信号，然后送至单片机进行运算及处理，计算出被测物体的质量， 最后把被测

3、结果送至数码管进行数字显示。 电阻应变式传感器价格低廉，性能可靠，是压力传感器中应用最多的一 种。采用全桥测量电路可使系统产生的误差更小，输出的数据更精确。前级 放大器可由三级运算放大电路组成，对传感器输出的微弱模拟信号进行一定 倍数的放大，以满足 A/D 转换器对输入信号电平的要求，在本设计中可以采 用 ADC0809 模/数转换芯片。采用该芯片的优点是教材中对该芯片介绍较多， 其采样时序由单片机产生，子程序有成熟范例。 1.3 基本工作原理及原理框图 该电子秤基本工作原理框图如图 1-1 所示。 1 1-1 基本工作原理框图 第二节 硬件设计 2.1 传感器的选择 2.1.1 电阻应变式传感器的组成及工作原理 电阻应变式传感器是将被测量的力， 通过它产生的金属弹性变形转换成电 阻变化的元件。由电阻应变片和测量线路两部分组成。常用的电阻应变片有 两种：电阻丝应变片和半导体应变片，本设计中采用的是电阻丝应变片，为 获得高电阻值，电阻