微机原理课程设计-基于8051的电子秤设计

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1、 基于基于 80518051 的电子秤设计的电子秤设计 摘摘 要要 本系统采用 8086 为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。采用压力传感器采集压力 数据，经处理后由 A/D 转换器转换成数字量，通过 8086 微处理器将测量范围控制在 0-10kg， 测量精度 0.1kg，将测量结果送 LCD 显示，实现超重报警的功能。 关键关键词词 8051 单片机； 压力传感器； 8255 芯片 1 绪论绪论 国内电子称重技术基本达到国际上20世纪90年代中期的水平， 少数产品的技术已 处于国际领先水平。在研究方法上，电子称重系统的工作原理一般是将作用在承载 器上的质量或力的大小，通过压力传感器转换为

2、电信号，并通过控制电路来处理该 信号。 电子秤产品的应用性能趋向更综合性和组合性， 向小型化 模块化 集成化 智 能化综合性组合性等方向发展。设计目标实现测量范围为0-10kg，测量精 度0.1kg具有超重报警功能的电子秤。 2设计设计方案方案 2.1设计思路 根据设计要求， 首先要实现电子秤的称重基本功能， 需要通过压力传感器采集到 的信号，经处理后由模数转换转换成数字量，因此每一数字量就对应着一个物体的 重量 （在一定精度范围内） ， 所以只要将转换的数字量与物体重量建立映射的关系即 可完成称重的要求,而其他功能这可通过程序运算来实现,实现此功能所需压力传感 器,A/D 转换模块，8086

3、 微处理器，8255 芯片，LCD 等。 2.2 总体结构框图如下： 2 2.3 功能: 压力传感器：能感受压力并转换成可用输出信号的传感器。 A/D 转换模块：将模拟量转换为数字量。 8086 微处理器：从功能上 8086 分为两部分，即总线接口部件和执行部件；总线接 口部件的功能是负责与存储器、I/O 端口传输数据；执行部件的功能是负责指令的 执行。 8255 芯片：一个并行输入/输出的 LSI 芯片，多功能的 I/O 器件，可作为 CPU 总线 和外围的接口。 3. .硬件设计硬件设计 3.1 传感器 本实验选用电阻应变式压力传感器作为电子秤称重传感器。 电阻应变式压力传感 器主要由弹性

4、体、电阻应变片电缆线等组成，内部线路采用惠更斯电桥，当弹性体 承受载荷产生变形时，电阻应变片（转换元件）受到拉伸或压缩应变片变形后，它 的阻值将发生变化（增大或减小） ，从而使电桥失去平衡，产生相应的差动信号，供 后续电路测量和处理。电阻应变式传感器测量原理如图 3-1 所示。 图 3-1 电阻应变式传感器测量原理 当垂直正压力 P 作用于梁上时，梁产生形变，电阻应变片 R1、R3 受压弯拉伸， 阻值增加；R2、R4 受压缩，阻值减小。电桥失去平衡，产生不平衡电压，不平衡电 压与作用在传感器上的载菏 P 成正比，从而将非电量转化成电量输出。 其计算公式及测量电桥原理图如图 3-2 所示。 3 图 3-2 测量电桥原理图 3.2 24 位 A/D 转换芯片 HX711 及其电路 HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计 的 24 位 A/D 转换器芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电 源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响 应速度快、抗干扰性强