目 录
Abstract II
第1章 前 言 1
11 项目目意义 1
12 国外研究现状 2
13 项目目标范围 3
14 文组织结构 4
第2章 技术原理 5
21 开发工具 5
22 开发语言 6
第3章 系统软硬件设计 7
31 软件设计 7
32 系统硬件设计 11
第4章 系统概设计 21
41 需求分析 21
42 系统总体设计 26
第5章 系统详细设计 27
51 电子秤设计步骤 27
52 系统程序实现 31
第6章 部署应 43
61 载调试 43
62 运行 45
参考文献 47
致 谢 48
基ARM智电子称重系统分析设计
摘
着现代社会发展称重技术提出更高求目前台式电子秤商业贸易中已相普遍存较局限性：体积成高需工频交流电源供应携带便应场受制约现便携秤杆秤弹簧压缩拉伸变形实现计量弹簧秤广居民户国家已明令淘汰杆秤年直期测量准确携带方便价格低廉智电子秤投放市场
研究开发智电子称重系统功：智称重传感器现象补偿（包含电路算法）标准化通信接口协议该系统整体结构加合适秤台显示屏输入键完成整电子秤系统构建
电子秤系统称重（皮称重）设置单价计算总金额超重报警等功设计解决国电子秤市场台式电子秤弹簧秤传统杆秤等存方面缺陷旦技术完全成熟低成情况量产样电子秤会获巨市场丰厚利润参考硕士资料重新撰写问题口语化严重技术描述明确
关键词：称重传感器 AD转换器 8052单片机 误差分析
Analysis and Design of Intelligent Electronic Weighing System Based on ARM
Abstract英文宜超页精简中文摘
With the development of modern society weighing technology put forward higher requirements At present the use of desktop electronic scales in the commercial trade has been quite common but there are still large limitations large size high cost the need for frequency AC power supply inconvenience application sites are subject to constraints The existing portable scale for the bar scale or spring compression tensile deformation to achieve the measurement of the spring scale the majority of residents use the country has been out of the pole scale Over the years people have been looking forward to accurate measurement easy to carry lowcost smart electronic scale on the market
The main functions of the intelligent electronic weighing system developed in this study are intelligent load cell compensation (including circuits and algorithms) standardized communication interfaces and protocols which is the overall structure of the system Coupled with the appropriate scale platform display and input keys to complete the construction of the entire electronic scale system
The electronic scale system weighing (peelable weighing) set the unit price calculate the total amount overweight alarm and other functions I can design this solution to China＇s electronic scale on the market of desktop electronic scales spring scales and traditional scales such as the existence of all aspects of the defects Once the technology is fully mature in the case of lowcost production of such electronic scales will be a huge market and huge profits
Keyword Load cell A D converter 8052 microcontroller error analysis
第1章 前 言
11 项目目意义 级标题二级标题三级标题格式正确学院模板全文进行修改粗体仔细学院模板
秤然说生活中必需品日常生活中常常需秤称量物体质量着生产生活中物体称量时精度提出更求求越越精确传统称量工具已满足日常生活需求促成电子称重系统发展电子秤更高精度电子秤然精度相传统称量工具较高前电子称然缺陷体积方便携带够智完成简单称量称量物体质量国国外衡器厂商致力研究种更加智电子称重系统研制电子称重系统变高度集成化更智化现代社会市场需求般会推动科学技术发展动力
年国家政策扶持电子秤行业市场形势电子秤行业快速发展厂商瞄准智电子称目前国外市场出现真空状态力发展先进智化电子秤重系统便先吃块饼市场推动技术发展加国国家政策推动电子称重系统国短时间快速发展时批先进电子产品正逐步取代传统落电子产品电子称系统更新换代想取代传统称量工具新称量工具必须精度高性成较低优势样取代传统称量工具
电子称重系统称重传感器单片机AD转换器算法数存储电路设计构成实现该电子称系统测物体重量数采集程动化处理存储数提高日常商品交易效率该电子称重系统设计重点难点利电阻应变式传感器构成测量电路测秤物体传感器带压力信号然通放器模拟信号放进行滤波通放器信号模拟信号方式传送24位AD转换器转换应数字信号数字信号传芯片单片机数字信号传LCD显示屏数字键盘电路LCD显示屏连接起样该电子称重系统完成完成称重显示计算功
设计理电路控制原理应实践中重应价值实践证明该电子秤系统基够满足高精度动称量需求
12 国外研究现状
121 国研究现状
国做电子秤较公司：友声衡器汇思科电子科技两家公司电子称重系统研制方面国处领先位
海友声衡器作国电子称行业领头羊公司产品特点：
产品电路高度集成性较高AD转换技术：ΣΔ增量调制机制国厂商双积分电路机制相友声公司产品电路具集成度高设计简单灵敏度高采样速度快等优势外友声公司电子秤产品特点：电路性移植性强厂商进行量产时提供质量保证
二功耗方面友声产品功耗方面控制非常前电子技术发展趋势：控制电路设计模块器件选择传感器性评测供电电路设计等模块设计低功耗友声公司电子秤置电池电量充足时正常工作年功耗参数指标电子秤行业中遥遥领先
122 国外研究现状
国外许技术先进电子秤厂商：西特——美国赛利斯——德国托利电子秤——瑞士等等国外电子秤厂商中美国西特公司成立时间早该公司电容技术研究方面成果颇丰单高精度变电容技术方面20项技术专利变电容原理该公司称重产品研发时核心技术西特公司十年电子秤领域研究产品工程控制参数测量称量测试等领域广泛应早世纪九十年代西特公司先进电容技术电子秤研制生产出电子秤种称重系统市场极具竞争力
秤工作原理：利物体秤台重力作称量出物体质量秤发展历史中等臂天托盘天秤倾斜象限杆秤弹簧秤等类型秤中等臂天秤秤鼻祖然普遍种衡器
第次世界战全世界商品贸易变繁荣工业生产水提高生产生活中秤需求提高需求推动生产电子称系统期间突破性发展时世界倾斜杠杆案秤流外秤刻度：扇形滚筒形刻度盘增加刻度盘目扩秤读数范围外附加价格标尺目方便商户进行日常贸易
第二次世界战爆发促进行业技术次发生革命性发展衡器行业发展时世界出现电子秤时候电子秤构成：重力传感器称重显示控制器电路设计控制器等电子秤技术发展历程技术发展历程致相简单复杂机械式机电式电子式单功功二十世纪五十年代国外衡器厂商衡器引进生产工艺程中样称量程实现全动化电子秤厂商电子技术引入电子秤制造业中时期世界关称量工作机械式操作十年现代生产工艺流程中现场称量定量配料质量监测等生产工艺场景中会电子秤快速称量作做质量控制工程生产中电子秤称重原电子秤简单出质量值整生产系统中做固定检测单元检测控制物体重量实现工业生产动化提高生产效率
电子秤会发展快电子秤具特点：快速称量精度高量程广操作简便性稳定电子秤越越变功化生产生活中非常方便
13 项目目标范围
131 项目目标
项目目标做出电子秤系统该电子秤系统功：称重皮计算误差校准载报警电子秤系统精度高成控制较样电子秤系统成电子秤发展趋势
132 解决关键问题
设计解决日常商品贸易中台式电子秤杆秤弹簧秤存缺陷受国电子秤系统生产技术水制约台式电子秤存着许缺陷：
体积导致方便携带
二生产成高导致售价高
三工作电流局限交流电导致场合受限
外常称量工具杆秤弹簧秤：杆秤量程精度低弹簧秤精度较高量程受限价格较高寿命短
系统解决传统称量工具缺陷相信样原理设计电子秤系统定会成势趋
14 文组织结构
根项目研究容文分6章节：
第1章简介绍做该项目目意义国外研究现状篇文组织结构
第2章介绍电子秤系统嵌入式技术电路原理介绍系统体系结构设计中运开发工具开发语言
第3章介绍电子秤系统设计方案分系统软件设计硬件设计系统软件台搭建介绍Linux操作系统Linux服务器移植ARMLinux开发流程等系统硬件台搭建介绍系统选开发板处理器环境数采集模块模块电路设计等
第4章系统设计进行需求分析总体概设计中包括电子秤结构分析传感器选择分析程序流程分析系统流程分析
第5章系统详细设计介绍系统底层驱动实现层应程序客户端网页界面具体设计实现详细罗列系统功模块具体功实现代码具体界面设计截图
第6章部署应介绍系统运行测试应环境项目测试效果截图
第2章 技术原理
系统利嵌入式技术传感器技术电路设计原理等开发基ARM智电子秤系统实现四部分功称重显示重量二皮计算三超量程报警误差校准机置系统采开发工具ARMLinuxG CC交叉编译器Linux VIM文编辑器 KeiluVision4软件Dnwusb程序载工具PZISP程序烧录工具SecureCRT软件等
21 开发工具
系统操作底层硬件部分代码PC机里Linux系统文编辑器VIM编写编译ARMLinuxG CC交叉编译器实现面介绍Linux两工具
211 ARMLinuxG CC
ARMLinuxG CCARM交叉编译工具中种户PC机编写程序然PC机Linux系统安装ARMLinuxG CC工具编译程序生成ARM开发板够跑bin文件接着户需bin文件载相应ARM开发板中然执行命令：+该文件名样户写代码ARM板跑ARMLinuxG CC交叉编译工具作实现程序跨台运行程序编写编译PC机完成程序ARM板跑
212 VIM
Linux系统中线程序员频率高文编辑器VIM文编辑器VimVi受欢迎Vim优点简单字符作常命令快捷键快需花费太时间学掌握命令VIM常命令 ls显示文件夹中文件mkdir 创建目录 q保存q保存
Vimvi操作方法类似根情况模式灵活运文编辑指令组合意场合制作实现种样机常命令熟悉时掌握法Linux系统工作实便捷特ARM板子操控Linux环境window环境更加方便
22 开发语言
C语言出现时间早语言发展已较成熟者较应领域广尤Linux系统做开发C语言常开发语言LinuxC语言开发属C语言高级编程开发需开发者具备定c语言开发功底定Linux环境开发程序基础
JavaC#等语言相较言C语言相简洁代码量较少意味着C语言语言简单指针誉C语言灵魂指针起然方便注意点心容易产生野指针空指针等种问题
C语言特点
1) 语言简洁紧凑方便灵活３２关键字９种控制语句
2) 运算符丰富公３４种运算符
3) 数结构丰富数类型：整型实型字符型数组指针结构体体等
4) 具结构化控制语句（if…elsewhiledo…whileswitchfor）
5) 语法限制太严格程序设计度
6) 允许直接访问物理址进行位（bit）操作直接硬件操作
7) 生成目标代码质量高程序执行效率高
8) 移植性
第3章 系统软硬件设计
31 软件设计
311 Linux系统简介
Linux系统组成：shellkernelfile systemapplication program具体结图31示
图31 Linux系统层次结构图
1kernel
kernelOS重心决定系统稳定理系统MemoryProcessDevice driverNetwork systemFile
Linux 核Process managementMemory managementFile systemDevice driverNetwork management等构成结构图示图32示
图32 Linux核部组成分工图
2shell
shell指Linux操作系统shell编程户输入负责输入命shell负责命令传kernelkernel处理命令
3file system
file system类文件方法存放文件例FAT32EXT3VFATISO9660等目前流行file systemLinux系统会支持
4application program
application program构成：编程语言 文编辑器Data base办公工具等
312 Linux操作系统特性
（1）系统稳定高：LinuxAPI接口方式Unix基致果拥Unix环境开发验Linux环境操作起会容易Linux环境样拥Unix环境具稳定高效特点
（2）免费源码开放：Linux GPL许允许广Linux开发者免费点Unix相巨优势Unix收费
（3）安全性高：Linux拥强技术团队背支持直进行Linux开发维护Linux漏洞修补速度非常快
（4）进行户时登录资源分户时资源
（5）Linux设备硬件配置没太高求时需根产品具体需求选择合适硬件目前台PC机运行Linux操作系统OK运行速度会受电脑配置影响
Linux台许优势够出Linux系统强Linux系统已成嵌入式开发者喜欢操作系统嵌入式设备市场具优势相较开发语言
313 Linux交叉编译环境搭建
Linux交叉编译环境搭建需电脑安装Linux交叉编译器(ARMLinuxGCC交叉编译器)搭建Linux交叉编译环境理解Linux系统安装ARMLinuxGCC交叉编译器系统ARMLinuxGCC版armlinuxgcc 432安装步骤
1先载安装包armlinuxgcc432targz然该安装包拷入虚拟机相应目录解压然目录选择解压文件夹432
2Linux环境执行：mkdir usrlocalxuymarmusrlocal目录创建arm文件夹然 cp homexuym432 usrlocalxuymarm 432文件夹复制前新建文件夹arm
3第步：输入cd命令进入应bin文件第二步：执行ls查bin文件ARM编译器armlinuxgcc编译器般gcc编译器质相armlinuxgcc编译器编译程序ARM开发板Linux系统中运行gcc编译程序Linux系统中运行armlinuxgcc编译器说专门ARMLinux系统设计编译器
4步时直接执行命令：armlinuxgcc编译程序时系统会报错error：cannot find ARMLinuxGCC executable file系统执行ARMLinuxGCC命令时找ARMLinuxGCC执行文件时需命令开profile文件修改profile文件里应配置信息然输入保存命令样ARMLinuxGCC执行文件路径算配置
5刚刚ARMLinuxGCC执行文件路径配置生效执行source etcprofile命令果执行该命令话前更改会起作
6步ARMLinuxGCC编译器算安装完成安装完成需检查armlinuxgcc编译器否已安装成功通执行命令：armlinuxgcc判断否安装成功果编译器安装成功Linux终端串口会类似图34示语句输出反未成功安装必须回第1步重新安装遍编译器
图33 armlinuxgcc安装成功界面
314 软件流程图
系统设计定时器整系统进行控制实现隔05秒进行次称重定时器流程图34示输入键盘控制程序流程图35控程序流程图36
图34 时钟中断程序流程图 图35 键盘扫描程序流程图
图36程序流程图字体格式通读全文问题次出现
黑体 5号
32 系统硬件设计
321 硬件方案
系统设计硬件设计图37：
图37电子秤硬件方案
电子秤系统设计原理：通称重传感器检测称物体秤台压力然物体压力信息转换相应电压信号电压信号24位HX711（AD）转换器进行精确线性放终转换成应控芯片识数字信号HX711（AD）转换器部电路设计海芯科技集成电路种AD转换器提高电子秤精度置增益控制电子秤精度变高性变稳定外HX711（AD）转换器通串口通信方式系统芯片进行数通信芯片读取数通（AD）转换器处理1602LCD液晶屏显示出数值
4x4矩阵键盘输入方式：芯片里输入数通矩阵键盘数字键显示器输入单价称物体重量该电子秤会动计算出总金额然1602LCD液晶屏显示出重量单价总金额外部电源系统通DC电源接口电源控制电路芯片HX711电路传感器供电整电路供电
322 称重传感器
称重传感器电子秤系统中重设计模块技术参数灵敏度总误差漂移
(1) 灵敏度
灵敏度：指称重传感器满负荷时输出电压激励电压例称重传感器灵敏度：2 mVV激励电压：5 V称重传感器满负荷时输出电压：10 mV灵敏度激励电压满负荷时输出电压三者间存线性关系传感器量程范围选择电子秤系统般会选择称重传感器线性度段通常情况选取称重传感器满量程前三分二段佳述说传感器满负电压6mV该传感器制成电子秤工业生产时测量极微电压信号变化极困难事情
(2) 总误差
总误差：指系统正常运行时误差系统设置标准额定误差符合标准电子秤系统总误差般001总误差技术指标电子秤系统说重避免导致电子秤系统出现误差外总误差受ADC分辨率选择放电路滤波器影响
(3) 漂移
漂移误差：指称重传感器正常工作时产生系统时间相关误差
生产生活中常称重传感器电阻式电容式电压式三张压力传感器做称重传感器选择时做点考虑：稳定性精确性寿命安装环境等
三类传感器特点：
(1) 电阻式压力传感器特点：性强称量精度高反应灵敏寿命长称量环境求高
(2) 电容式压力传感器存缺陷：性差寿命短环境求高优点：称量精度高称量反应灵敏
(3) 压电式压力传感器优势：性强称量精度高称量时反应灵敏寿命长缺点：称量量程
综述设计选称重传感器面第种传感器电阻式压力传感器电阻式压力传感器受力弹性体电阻应变片导线三部分组成该传感器电路构成：惠更斯电桥原理弹性体受外力会产生形变时电阻应变片阻值形变发生相应变化电桥两端电压失衡形成电压差刻便会电压信号产生电压信号AD转换器放器产生数字信号面电阻式传感器工作原理图图38：
图38电阻应变式传感器测量原理
图38压力P作秤台台面会发生定形变导致应变片阻值发生改变时电桥电压失衡时电桥两端产生电压差产生电压信号电压信号作力P存定线性关系利线性关系电压信号转成数字信号输出
图图39图四电阻构成惠更斯电桥压力变化导致阻值变化导致电压变化产生电压信号原理图39：
图39 测量电桥原理
323 AD转换器
AD转换器种传感器边接收模拟电压电流转换形成成正数字信号常AD转换器构造分类：双积分式计数器式△－∑型式电子秤设计中传感器双积分式△－∑型两种AD
双积分式AD工作原理：做计算处理时模拟电压参考电压值进行两次积分种原理中输入电压时间间隔值成正需算出时间间隔值电压信号转成相应数字信号图310双积分式AD转换器部电路原理图图中脚说明VG指导线接VFR指基准电压VX指检测电压
图310双积分AD转换电路
双积分式AD转换器特点：稳定性滤波降噪功强两端正负工频信号积分值全零时会正常工作工频产生强干扰外果工频高正常工频会定滤作知产生干扰电压值约零时时模拟信号数字信号会产生什影响综采双积分式AD滤电路干扰信号非常合适
电子秤系统设计中AD转换器转换速度没太求精度求高外双积分式AD抗外界干扰力强精确差分输入成低等特点系统选择种AD转换器电压信号进行转换
324 单片机STC89C52
(1) STC89C52 单片机概述
STC89C52系列单片机宏晶科技产品该种型号单片机特点：反应速度快功耗低抗干扰力强兼容代8051功运行速度8051快
(2) STC89C52 单片机特点
工作电压： 55V 35V（5V单片机）
工作频率范围：0～40MHz相普通8051 0～80MHz
户应程序空间： 4K8K16k32K64K字节
RAM片集成1280字节
通IO口（3236）复位准双口拉（普通8051传统IO口）
IO口驱动力：20mA（值）整电路系统值控制120mA
通串口PC载程序电子秤系统数秒完成
EEPROM门狗功
时钟源：晶振RC振荡器
载程序时会晶振RC振荡器
常温部RC 振荡器频率：50V 单片机： 11MHz ～ 17MHz
通全双工异步串行口(UART)
工作温度范围：40 ~ +85℃(工业级) 0 ~ 75℃(商业级)
封装：采传统封装：PDIP40PLCC44
(3) STC89C52 单片机脚封装
STC89C52脚定义封装图311示：
图311 STC89C52 脚图
STC89C52应电路原理图：图312
图312 STC89C52单片机电路
图312中DOUTPDSCK两IO脚接口接芯片HX711AD转换器间进行数通信接口Beep接口连接蜂鸣器alert接口连接报警灯RXDTXD两接口数通信进行程序载时走两接口
325 液晶屏电路
图313 LCD显示电路
LCD屏电路接线接口图313CSRESRSSDASCKLCD屏单片机IO口连接控制接口外接口CS_ZKSCK_ZKSO_ZKSI_ZKLCD屏字库接口
该显示模块显示字库IC里字符字库中读出需汉字点阵数然点阵数写入LCD屏驱动程序中样够LCD屏显示汉字接口引脚功介绍：
图314 ：
图314 液晶模块接口引脚功
326 矩阵键盘电路
输入键盘电路图图315：
图315 矩阵键盘电路
图315中通4*4矩阵键盘电子秤系统中输入阿拉伯数字09数点特殊功键ROW1—ROW4应输入键盘行 COL1—COL4应输入键盘列行输入低电时效列输出高电效果正常情况没键时行输入低电列输出高电行键行高电应列检测出行输入高电样通高低电信号结合定位键
327 报警电路
报警电路图316示：
图316 声光报警电路
称物体超重时beepalert两IO口会输出低电时蜂鸣器鸣响报警灯亮通知户物体超重
328 电源电路
系统供电方式：通DC电源接口连接外部电源电源电压控制：5V电源整电子秤系统供电电路原理图图317：
图317 供电程序载电路
第4章 系统概设计
41 需求分析
411 电子秤重系统设计需求分析
称重范围：09999Kg
测量精度：≤0005Kg
显示方式：1602LCD液晶屏显示物体重量设置价格总金额
操作方式：4*4矩阵键盘输入数进行计算
特殊功：皮称重功计算总金额功载报警功误差校准功
412 电子秤构成
电子秤系统设计硬件组成：应变式压力称感器放器AD转换器芯片键盘控制开关1602LCD显示屏
电子秤系统整体架构图41：
显 示 器
8052单片机
AD转换器
应变式称重传感器
放 器
键盘
计算金额
测象
图41 仪器硬件结构框图
413 称重传感器选取
电子秤系统设计中称重传感器选择尤重环传感器选择处理系统设计中困难部分称重传感器性优劣直接决定电子秤系统优劣
着代科学技术进步尤计算机电子科学技术取突破外着国国民济前高速发展行业领域希电子秤快速检测出物品重量信息仅电子秤功开始单称重功功化智化方发展工业生产程工艺流程控制领域电子秤系统广泛应物流行业中环节动检测监控电子秤系统会非常效电子秤系统称重国家关政策规定称重传感器电子秤系统心脏电子秤系统关键模块称重传感器称量精度称量稳定性称量量程较重质量参数参数选传感器时关键参考参数
果电子秤系统场合称量精度称量稳定性称量量程等性参数指标求会场合改变般情况选择称重传感器时综合考虑称量精度传感器项性指标确保做出电子秤够满足基称重功次误差控制定范围：果温差较场合电子秤应选择温度范围正常工作传感器样保证温度条件场合正常工作
称重传感器选时需考虑问题：
1）传感器外形尺寸
2）传感器密封求
3）传感器精度
4）传感器量程
电子秤系统设计选择合适称重传感器时点考虑然选择称重传感器
1传感器精度选择
选择传感器精度时方面考虑：济实性寿命综合需称量系统实际精度需求合理选择传感器
说明精度低传感器草率认制造工艺水低种精度等级传感器复零特性密封性加工工艺精密传感器样严格生产工艺控制传感器精度高低传感器弹性结构体否进行线性补偿决定传感器弹性体然线性补偿相较差应击密封性先天优点称量精度求高工作场合环境恶劣情况需更加关注传感器性：复现性性寿命情况需选低精度高性传感器：钢水液位控制超载控制特殊应场合传感器称量精度求低传感器性求必须求苛刻步类似特殊传感器场合称量装置旦发生怕点障会危工作员生命安全带挽回损失
相反电子秤系统称量精度求高称量场合尤长时间法进行调整检测传感器精度电子秤系统时选择传感器时求考虑传感器测量精度灵敏度称量范围考虑温度变化引起种确定误差电子秤系统长期稳定性
2传感器量程选择
1) 传感器量程选择：
2) 称物体估计值
3) 秤台装置重
4) 传感器数量
正常操作偏载值需考虑
称量状况会出现情况：会出现动载击者未知附加干扰力会造成误差
中第4第5两条电子秤系统称量象称量方式类型电子秤系统相称量负荷传感器量程选择相
综合许国外先进电子秤研制验国厂商实践验称重传感器量程允许条件选择称重传感器量程般实际承载物体重量2～25倍电子秤系统程中会避免存着种击振动偏载情况时候会产生难估计力影响般电子秤重系统性作根性指标作考虑般条件允许情况选量程传感器
3传感器技术参数选择
传感器技术参数选择：
（1）允许出现重复性误差非线性误差滞性误差
（2）查称重传感器灵敏系数否满足项目需求灵敏系数称重传感器弹性体结构设计应力水决定
（3）外两重技术参数：桥路阻抗激励电压果原称量系统已存激励电压选择传感器时考虑传感器施加桥压时应变片允许通电流相应规定限制电流控制20mA～25mA间选时根已外部供压系统提供电压选择合适应变片样规避误差
（4）复零温漂时漂固频率等素需考虑
技术参数定需全部考虑根系统需求确定需考虑忽略果需设计种精密称量电子秤必考虑技术参数误差精密称量说会带误差
4传感器密封状态选择
传感器说果生产工艺中密封性会受潮气侵蚀现场工程中果传感器进行密封保护称重传感器容易会受环境中潮湿气体腐蚀性气体水蒸气灰尘等侵化腐蚀导致称重传感器精确造成误差现场工程中传感器时必须防护外罩进行密封保护样确保称量准确
工程中常气密性措施：
1) 果室干净干燥环境传感器选择涂胶密封方式传感器进行密封
2) 果潮湿甚遭受水淹应场合时传感器需选择膜片焊接密封者工作环境里空气抽充氮填充环境目防止氧化者受潮等
3) 果严重腐蚀性应场合传感器时必须传感器进行密封保护喷塑密封锈钢外罩密封防止传感器受腐蚀
5称重传感器结构
常称重传感器适合称量量程范围身独特性应样化需求时传感器选型提供更选择
1）柱式传感器
柱式传感器古老款传感器优势称量量程较般达十吨甚百吨量级
2）轮辐式桥式传感器
轮辐式传感器称量量程范围般1t～5t间种类型称重传感器般应电子汽车秤电子轨道秤电子钢材秤料斗秤称量工具中种量程传感器较容易出现误差种量程较轮辐式传感器应时常会秤台支撑刚度达求引起称量反应灵敏产生滞性误差目前国行业电子秤已换成更量程设计结构更合理生产加工更方便桥式传感器然特殊场合制造料斗秤时适宜采圆柱外形传感器场合轮辐式传感器适合
双梁式称重传感器国常种传感器简称桥式传感器桥式传感器名字称重传感器弹性体形状桥桥式称重传感器广泛应汽车秤台秤静态动态电子轨道秤等称量工具
3）柱环式传感器
05t～30t重量范围物体柱环式传感器优秀种传感器结构设计
柱环式结构设计传感器存缺陷：具备抗偏抗弯抗扭力前国少厂商种传感器设计电子秤着密封技术发展双层膜片焊接密封工艺单层膜片热套工艺技术取进步柱环式称重传感器开始广泛应电子秤系统设计中着科学技术生产工艺进步柱环式传感器精度提高003t～005t间生产生活中开始广泛应料斗秤钢材秤等称量器械设计中
4）剪切梁式传感器
剪切梁式传感器两类分剪切悬臂梁式传感器剪切桥式传感器两种称重传感器工作原理相前剪切悬臂梁式传感器剪切桥式传感器属国常称重传感器种传感器特点：称量精度高稳定性强抗侧压力力强该传感器需进行线性补偿情况精度达002t～005t外剪切悬臂梁式传感器国外量程范围：1t～50t国量程范围1t～10t剪切桥式传感器国外常量程范围1t～100t
5）单S梁式传感器
单S梁式传感器称量量程：01kg～10kg
年铝合金弹性体弹性力特点已双孔弹性体称量量程延伸2kg称物体重量01kg～2kg单S梁结构设计传感器合适样传感器般特殊场合：便携式手提商秤（量程）种秤工艺精细静态测量精度01g～005g种秤缺点：秤台刚度振频率低导致振动击较环境容易秤破坏
6）S形双连孔式传感器
S形双连孔式称重传感器量程般2kg～500kg该种称重传感器分拉式压式两种设计结构两种结构传感器采双连孔式弹性体作传感器感应元件种传感器加线性补偿情况称量精度达002kg～005kg具该传感器具极抗偏抗侧压力种传感器特点料斗秤皮带秤方面广泛应种传感器通锉磨四角方法进行误差修正日常生活广泛目前市场绝部分量程计价秤基种结构形式弹性体传感器
综述根项目具体需求应选S形双连孔式传感器该传感器结构切面图图42：
图42 S形双连孔式传感器弹性元件
42 系统总体设计
421 程序设计流程图
该电子秤系统先完成种初始化程序然进入程序程序完成存储参数读取检测数键显示屏显示功进行程序处理等
程序流程图43：
图43 程序设计流程图
第5章 系统详细设计章章区什？
第4章第5章容需调整总体设计做什事情详细设计做什代码实现属详细设计
51 电子秤设计步骤
511 电子秤设计需求
1称重范围：超9999Kg
2测量精度：≤ 0005Kg
3显示方式：1602LCD显示屏显示称物体重量显示输入物体单价计算出总金额
4操作：通4*4键盘实现机交互输入数操作简便
5特殊功：皮称重功计算总金额功超量程进行声光报警功出现误差时校准功
512 电子秤设计基思路
电子秤系统分三模块：
1) 数采集模块传感器模块
2) 核心控制器块芯片模块
3) 机交互界面模块键盘输入模块1602LCD显示模块
中数采集模块组成：设计压力传感器HX711 24位AD转换器核心控制模块存放程序方通控芯片处理数字信号整设计核心机交互模块设计通LCD显示模块4*4键盘输入实现机交互外设计添加载声光报警提示特殊功产生误差进行校准功
图51（图系统设计图）
设计原理图：图52
图52 设计原理图
513 控芯片选型
AT89S52控芯片AT89S系列产品中性强悍款体现片存储器容量AT89S51片存储器容量倍外AT89S52片Flash程序存储器容量8KBRAM256B外款芯片部增加16位定时计数器AT89S52控芯片性更强该芯片生产工艺日常生活中广泛应AT89S52非常优势：需烧写器烧写程序芯片载控制程序时需助PC 机端常端口输出需通简单载电路写程序串行方式PC端写入控芯片里载电路设计系统中样做程序编写编译载时修改芯片里软件程序需硬件做改动
综述选择AT89S52控芯片作系统核心模块实现系统项功设计AT89S52种兼容MCS51微控制器处理器正常工作时电压范围：40V~55V全静态时钟频率：0 Hz ~20 MHz程序加密：采三级程序加密编程接口数：32编程IO口定时器：316位定时器中断源：8中断源通讯方式：全双工串行通讯功耗控制：低功耗支持IdlePowerdown模式Power down模式中断唤醒 设置门狗定时器中断等等外片存储外外部扩展32K数存储器参数配置完全满足设计需求
514 AD转换器HX711
HX711 AD转换器集成电路海芯科技集成电路技术集成电路技术电子秤AD 转换器芯片设计关键技术该AD转换器类型产品相较说该款AD转换器集成稳压电源时钟振荡器外围电路该款AD转换器特点优点：集成度高响应速度快抗干扰性强单单方面特点该电子秤系统设计降低整体成时提高该电子秤系统方面性
外该芯片该款AD转换器端MCU 芯片接口编程时相言较简单控制信号通MCU 芯片脚驱动需芯片部寄存器进行复杂进程编程输入开关选择两种：通道A B通道般转换器部低噪声编程放器相连通道A 编程增益般128 64应满额度差分输入信号幅值分应±20mV±40mV通道B 增益： 32通道途检测信号芯片提供稳压电源：作外部传感器芯片AD 转换器提供电源系统板需外电源供电外芯片嵌时钟振荡器指令执行提供时序该系统电动复位功直接系统开机时进行初始化
HX711部结构图53外部脚图54示：
图53 HX711部方框图
图54 HX711外部脚图
图54HX711 AD转换器脚参考图该系统MCU部时钟振荡器：XI0输出数速率：10Hz (RATE0)电源（27～55V：）MCU 芯片相供电电源通道A传感器相连通道B通片外分压电阻电池相连作检测电池电压
图55 HX711计价秤应参考电路图
课题设计HX711电路图56示：
图56 HX711电路
515 键盘输入
该系统键盘输入功实现该系统机交互中重部分该系统户直接交互效途径系统键盘4*416键开关构成般键少根系统需求途定系统输入键盘键组成键实类似机械开关触点键时触点会闭合电路畅通键松开时触点会断开该支路电路断开MCU接收键松开触点信号会做出作相应功处理该电子秤系统言键盘接口信号系统输入信号
52 系统程序实现
面介绍mainc程序编写
*
*项目名称：基ARM智电子秤系统
*项目描述：系统实现精确称重（0~9999kg）具皮超重报警功金额累加功
*编写作者：徐圆满
*编写时间：20161012
*
(1) 头文件宏定义
#include
#include
#include
bit bdata flag_key
#include mainh
#include lcd1602h
#include hx711h
#include keyboardh
#include eeprom52h
(2) 脚常量变量定义
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
unsigned long HX711_Buffer 0
unsigned long Weight_Maopi 0
unsigned long Weight_Maopi_0 0
unsigned int qupi0
long Weight_Shiwu 0
unsigned char keycode 键盘处理变量
unsigned char DotPos 数点标志位置
uint GapValueGapValue1
unsigned char idata price 单价长整型值单位分
unsigned char idata money 总价长整型值单位分
* 定义标识 *
volatile bit FlagTest 0 定时测试标志05秒置位测完清0
volatile bit FlagKeyPress 0 键标志处理完毕清0
*校准参数
*称重传感器特性曲线特称重传感器进行校准时校准值会
*果称物体质量偏应该增该参数值
*果称物体质量偏应该减该参数值
*参数值数
*#define GapValue 349
*
sbit LEDP1^1
volatile bit ClearWeighFlag 0 传感器调零标志位清0漂
(3) 函数定义
****数保存单片机部eeprom中_begin****
void write_eeprom()
{
SectorErase(0x1000)
GapValue1GapValue&0x00ff
byte_write(0x2000 GapValue1)
GapValue1(GapValue&0xff00)>>8
byte_write(0x2001 GapValue1)
byte_write(0x2060 a_a)
}
****数保存单片机部eeprom中_end****
****数单片机部eeprom中读出_begin****
void read_eeprom()
{
GapValue byte_read(0x2001)
GapValue (GapValue<<8)|byte_read(0x2000)
a_a byte_read(0x2060)
}
****数单片机部eeprom中读出_end****
****开机检eeprom初始化_begin****
void init_eeprom()
{
read_eeprom() 先读
if(a_a 1) 新单片机初始单片机问eeprom
{
GapValue 3500
a_a 1
write_eeprom() 保存数
}
}
****开机检eeprom初始化_end****
*显示单价单位元四位整数两位数*
void Display_Price()
{
LCD1602_write_com(0x8c)
LCD1602_write_data(price100 + 0x30)
LCD1602_write_data(price10010 + 0x30)
LCD1602_write_data(＇＇)
LCD1602_write_data(price10 + 0x30)
}
*显示重量单位kg两位整数三位数*
void Display_Weight()
{
LCD1602_write_com(0x83)
LCD1602_write_data(Weight_Shiwu1000 + 0x30)
LCD1602_write_data(＇＇)
LCD1602_write_data(Weight_Shiwu1000100 + 0x30)
LCD1602_write_data(Weight_Shiwu10010 + 0x30)
LCD1602_write_data(Weight_Shiwu10 + 0x30)
}
*显示总价单位元四位整数两位数*
void Display_Money()
{
if (money>9999) 超出显示量程
{
LCD1602_write_com(0x80+0x40+6)
LCD1602_write_word()
return
}
if (money>1000)
{
LCD1602_write_com(0x80+0x40+6)
LCD1602_write_data(money1000 + 0x30)
LCD1602_write_data(money1000100 + 0x30)
LCD1602_write_data(money10010 + 0x30)
LCD1602_write_data(＇＇)
LCD1602_write_data(money10 + 0x30)
}
else if (money>100)
{
LCD1602_write_com(0x80+0x40+6)
LCD1602_write_data(0x20)
LCD1602_write_data(money1000100 + 0x30)
LCD1602_write_data(money10010 + 0x30)
LCD1602_write_data(＇＇)
LCD1602_write_data(money10 + 0x30)
}
else if(money>10)
{
LCD1602_write_com(0x80+0x40+6)
LCD1602_write_data(0x20)
LCD1602_write_com(0x80+0x40+7)
LCD1602_write_data(0x20)
LCD1602_write_data(money10010 + 0x30)
LCD1602_write_data(＇＇)
LCD1602_write_data(money10+ 0x30)
}
else
{
LCD1602_write_com(0x80+0x40+6)
LCD1602_write_data(0x20)
LCD1602_write_com(0x80+0x40+7)
LCD1602_write_data(0x20)
LCD1602_write_com(0x80+0x40+8)
LCD1602_write_data(0 + 0x30)
LCD1602_write_data(＇＇)
LCD1602_write_data(money10 + 0x30)
}
}
*数初始化*
void Data_Init()
{
price 0
DotPos 0
}
*定时器0初始化*
void Timer0_Init()
{
ET0 1 允许定时器0中断
TMOD 1 定时器工作方式选择
TL0 0xb0
TH0 0x3c 定时器赋予初值
TR0 1 启动定时器
}
*定时器0中断*
void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0
{
uchar Counter
TL0 0xb0
TH0 0x3c 定时器赋予初值
**05秒钟刷新重量**
Counter ++
if (Counter > 10)
{
FlagTest 1
Counter 0
}
}
*
*键响应程序参数键值
*返回键值：
* 1 2 3 10 10清零重量兼皮功
* 4 5 6 11 11清单价
* 7 8 9 12 12显示数值偏调节键
* 14 0 15 13 14功（扩展）15：数点 13：显示数值偏调节键
*
void KeyPress(uchar keycode)
{
switch (keycode)
{
case 0
case 1
case 2
case 3
case 4
case 5
case 6
case 7
case 8
case 9 **目前设置整数位注意price整型存储单位分**
if (DotPos 0)
{
**设置千位**
if (price<100)
{
priceprice*10+keycode*10
}
}
**目前设置数位**
else if (DotPos1) 数点第位
{
priceprice+keycode
DotPos2
}
Display_Price()
break
case 10 **皮键**
if(qupi0)
qupiWeight_Shiwu
else
qupi0
Display_Price()
FlagSetPrice 0
DotPos 0
break
case 11 **删键**
price0
DotPos0
Display_Price()
break
case 12
if(GapValue<10000)
GapValue++
break
case 13
if(GapValue>1)
GapValue
break
case 15 **数点**
DotPos 1 数点第位
break
}
}
(4) 函数mainc
*函数*
void main()
{
init_eeprom() 开始初始化保存数
Init_LCD1602() 初始化LCD1602
EA 0
Data_Init()
Timer0_Init() 初中始化完成开断
EA 1
LCD1602_write_com(0x80) 指针设置
LCD1602_write_word( Welcome To Use )
LCD1602_write_com(0x80+0x40) 指针设置
LCD1602_write_word(Electronic Scale)
Get_Maopi()
LCD1602_write_com(0x80) 指针设置
LCD1602_write_word(WE0000 PR000)
LCD1602_write_com(0x80+0x40) 指针设置
LCD1602_write_word(MONEY 000 )
Display_Price()
while(1)
{
**05秒称重次**
if (FlagTest1)
{
Get_Weight()
FlagTest 0
}
keycode Getkeyboard()
**效键值015**
if (keycode<16)
{
KeyPress(keycode)
Buzzer0
Delay_ms(100)
Buzzer1
while(keycode<16)
{
if(keycode12||keycode13)
{
Buzzer0
Delay_ms(10)
Buzzer1
KeyPress(keycode)
Get_Weight()
flag_key1
}
keycode Getkeyboard()
}
write_eeprom() 保存数
}
}
}
*称重*
void Get_Weight()
{
Weight_Shiwu HX711_Read()
Weight_Shiwu Weight_Shiwu Weight_Maopi 获取净重
Weight_Shiwu (unsignedint)((float)Weight_Shiwu*10GapValue)qupi
计算实物实际重量
if(Weight_Shiwu > 10000)
{ *超重报警*
Buzzer Buzzer
LEDLED
LCD1602_write_com(0x83)
LCD1602_write_word()
}
else
{
if(Weight_Shiwu0)
LED1
else if(Weight_Shiwu>0)
LED0
Buzzer 1
Display_Weight()
money Weight_Shiwu*price1000 money单位分
Display_Money() 显示总金额
}
}
*获取毛皮重量*
void Get_Maopi()
{
unsigned char clear
mmWeight_Maopi_0 HX711_Read()
for(clear0clear<10clear++)
{
Buzzer1
LED1
Delay_ms(100)
LED0
Delay_ms(100)
}
Weight_Maopi HX711_Read()
if(Weight_MaopiGapValueWeight_Maopi_0GapValue)
goto mm
Buzzer0
Delay_ms(500)
Buzzer1
}
**MS延时函数(12M晶振测试) **
void Delay_ms(unsigned int n)
{
unsigned int ij
for(i0i for(j0j<123j++)
}
第6章 部署应
61 载调试
611 USB转串口驱动安装
首先开USB驱动文件夹PL2303_Prolific_DriverInstaller_v130exe安装文件windows环境提示安装USB转串口驱动程序安装完成插入USB载线果没说明USB转串口驱动没安装须重新安装PS：记住括号里COM口号
图61 成功安装USB转串口驱动示意图
612 载程序
运行STC_ISP程序载软件进行程序载图(图62)：
图62 载软件图
选择合适MCU ：STC89C52芯片COM口PC端COM口匹配波特率首先选取高波特率果成功降低拨特率调试PC里开需hex数文件
连接失败请尝试操作：
1单片机停电状态点载钮单片机电
2停止载重新选择 RS232 串口 接导线
3需先 P10P11 短接
4外部时钟未接
5 PLCCPQFP 转换座引线长引起时钟振荡请
调整参数
6升级电脑端 STC ISPexe 软件
7然成功 MCU单片机 ISP 系统引导码
需退回升级 MCU 已损坏
8 USB 转 RS232 串口线载会遇兼容
问题帮助购买兼容 USB 转 RS232
串口线
连接中 请 MCU 电
电路板电源开关键保证系统断电状态通电状态程时会显示开始烧录程
62 运行
621 电运行
程序载完成程序正常运行电子秤系统LCD1602显示屏会显示图63：
图63 电运行图
622 键盘操作说明
4*4矩阵键盘定义
7 8 9 10(清0)
4 5 6 11(删)
1 2 3 12(未定义)
14(未定义) 0 15() 13(确定价格)
中：
键0—9数值输入键通输入物品单价
键15数点设置单价时需设置数时键
键10清零键次进行测量前次数全部清零
键11删键数输入误时删键进行逐位删修改
键13单价确定键物体称量键进行确认系统会动计算总价
623 常步骤
1电源键整电子秤系统启动LCD屏幕显示电子秤初始化成功屏幕时显示重量单价均0金额空果时重量零00010002说明存系统误差环境误差校准键校准
2通数字键数点键键入单价
3秤台支架放称重物体液晶屏显示重量（单位kg）单价（单位元）总金额（单位元）外设计进行皮称重
4称重量程：0—10kg单价设定范围：001元—999元总金额范围：0元—999元称物体超重时会发出声光报警信号蜂鸣器响led灯闪烁
参考文献少20篇书籍
[1] 赵广孙雯萍孙建军 电子称重技术现状发展趋势[J]仪表技术传感器20077
[2] 孙富康戚鹏 基W77E58微处理器功智体秤设计[J]福建电脑 200810
[3] 张青春郁 岚．智体电子秤系统设计[J] 仪表技术20087
[4] 程德福王君凌振宝王言章传感器原理应[M]北京：机械工业出版社2007
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Abstract II
第1章 前 言 1
11 项目目意义 1
12 国外研究现状 2
13 项目目标范围 3
14 文组织结构 4
第2章 技术原理 5
21 开发工具 5
22 开发语言 6
第3章 系统软硬件设计 7
31 软件设计 7
32 系统硬件设计 11
第4章 系统概设计 21
41 需求分析 21
42 系统总体设计 26
第5章 系统详细设计 27
51 电子秤设计步骤 27
52 系统程序实现 31
第6章 部署应 43
61 载调试 43
62 运行 45
参考文献 47
致 谢 48
基ARM智电子称重系统分析设计
摘
着现代社会发展称重技术提出更高求目前台式电子秤商业贸易中已相普遍存较局限性：体积成高需工频交流电源供应携带便应场受制约现便携秤杆秤弹簧压缩拉伸变形实现计量弹簧秤广居民户国家已明令淘汰杆秤年直期测量准确携带方便价格低廉智电子秤投放市场
研究开发智电子称重系统功：智称重传感器现象补偿（包含电路算法）标准化通信接口协议该系统整体结构加合适秤台显示屏输入键完成整电子秤系统构建
电子秤系统称重（皮称重）设置单价计算总金额超重报警等功设计解决国电子秤市场台式电子秤弹簧秤传统杆秤等存方面缺陷旦技术完全成熟低成情况量产样电子秤会获巨市场丰厚利润参考硕士资料重新撰写问题口语化严重技术描述明确
关键词：称重传感器 AD转换器 8052单片机 误差分析
Analysis and Design of Intelligent Electronic Weighing System Based on ARM
Abstract英文宜超页精简中文摘
With the development of modern society weighing technology put forward higher requirements At present the use of desktop electronic scales in the commercial trade has been quite common but there are still large limitations large size high cost the need for frequency AC power supply inconvenience application sites are subject to constraints The existing portable scale for the bar scale or spring compression tensile deformation to achieve the measurement of the spring scale the majority of residents use the country has been out of the pole scale Over the years people have been looking forward to accurate measurement easy to carry lowcost smart electronic scale on the market
The main functions of the intelligent electronic weighing system developed in this study are intelligent load cell compensation (including circuits and algorithms) standardized communication interfaces and protocols which is the overall structure of the system Coupled with the appropriate scale platform display and input keys to complete the construction of the entire electronic scale system
The electronic scale system weighing (peelable weighing) set the unit price calculate the total amount overweight alarm and other functions I can design this solution to China＇s electronic scale on the market of desktop electronic scales spring scales and traditional scales such as the existence of all aspects of the defects Once the technology is fully mature in the case of lowcost production of such electronic scales will be a huge market and huge profits
Keyword Load cell A D converter 8052 microcontroller error analysis
第1章 前 言
11 项目目意义 级标题二级标题三级标题格式正确学院模板全文进行修改粗体仔细学院模板
秤然说生活中必需品日常生活中常常需秤称量物体质量着生产生活中物体称量时精度提出更求求越越精确传统称量工具已满足日常生活需求促成电子称重系统发展电子秤更高精度电子秤然精度相传统称量工具较高前电子称然缺陷体积方便携带够智完成简单称量称量物体质量国国外衡器厂商致力研究种更加智电子称重系统研制电子称重系统变高度集成化更智化现代社会市场需求般会推动科学技术发展动力
年国家政策扶持电子秤行业市场形势电子秤行业快速发展厂商瞄准智电子称目前国外市场出现真空状态力发展先进智化电子秤重系统便先吃块饼市场推动技术发展加国国家政策推动电子称重系统国短时间快速发展时批先进电子产品正逐步取代传统落电子产品电子称系统更新换代想取代传统称量工具新称量工具必须精度高性成较低优势样取代传统称量工具
电子称重系统称重传感器单片机AD转换器算法数存储电路设计构成实现该电子称系统测物体重量数采集程动化处理存储数提高日常商品交易效率该电子称重系统设计重点难点利电阻应变式传感器构成测量电路测秤物体传感器带压力信号然通放器模拟信号放进行滤波通放器信号模拟信号方式传送24位AD转换器转换应数字信号数字信号传芯片单片机数字信号传LCD显示屏数字键盘电路LCD显示屏连接起样该电子称重系统完成完成称重显示计算功
设计理电路控制原理应实践中重应价值实践证明该电子秤系统基够满足高精度动称量需求
12 国外研究现状
121 国研究现状
国做电子秤较公司：友声衡器汇思科电子科技两家公司电子称重系统研制方面国处领先位
海友声衡器作国电子称行业领头羊公司产品特点：
产品电路高度集成性较高AD转换技术：ΣΔ增量调制机制国厂商双积分电路机制相友声公司产品电路具集成度高设计简单灵敏度高采样速度快等优势外友声公司电子秤产品特点：电路性移植性强厂商进行量产时提供质量保证
二功耗方面友声产品功耗方面控制非常前电子技术发展趋势：控制电路设计模块器件选择传感器性评测供电电路设计等模块设计低功耗友声公司电子秤置电池电量充足时正常工作年功耗参数指标电子秤行业中遥遥领先
122 国外研究现状
国外许技术先进电子秤厂商：西特——美国赛利斯——德国托利电子秤——瑞士等等国外电子秤厂商中美国西特公司成立时间早该公司电容技术研究方面成果颇丰单高精度变电容技术方面20项技术专利变电容原理该公司称重产品研发时核心技术西特公司十年电子秤领域研究产品工程控制参数测量称量测试等领域广泛应早世纪九十年代西特公司先进电容技术电子秤研制生产出电子秤种称重系统市场极具竞争力
秤工作原理：利物体秤台重力作称量出物体质量秤发展历史中等臂天托盘天秤倾斜象限杆秤弹簧秤等类型秤中等臂天秤秤鼻祖然普遍种衡器
第次世界战全世界商品贸易变繁荣工业生产水提高生产生活中秤需求提高需求推动生产电子称系统期间突破性发展时世界倾斜杠杆案秤流外秤刻度：扇形滚筒形刻度盘增加刻度盘目扩秤读数范围外附加价格标尺目方便商户进行日常贸易
第二次世界战爆发促进行业技术次发生革命性发展衡器行业发展时世界出现电子秤时候电子秤构成：重力传感器称重显示控制器电路设计控制器等电子秤技术发展历程技术发展历程致相简单复杂机械式机电式电子式单功功二十世纪五十年代国外衡器厂商衡器引进生产工艺程中样称量程实现全动化电子秤厂商电子技术引入电子秤制造业中时期世界关称量工作机械式操作十年现代生产工艺流程中现场称量定量配料质量监测等生产工艺场景中会电子秤快速称量作做质量控制工程生产中电子秤称重原电子秤简单出质量值整生产系统中做固定检测单元检测控制物体重量实现工业生产动化提高生产效率
电子秤会发展快电子秤具特点：快速称量精度高量程广操作简便性稳定电子秤越越变功化生产生活中非常方便
13 项目目标范围
131 项目目标
项目目标做出电子秤系统该电子秤系统功：称重皮计算误差校准载报警电子秤系统精度高成控制较样电子秤系统成电子秤发展趋势
132 解决关键问题
设计解决日常商品贸易中台式电子秤杆秤弹簧秤存缺陷受国电子秤系统生产技术水制约台式电子秤存着许缺陷：
体积导致方便携带
二生产成高导致售价高
三工作电流局限交流电导致场合受限
外常称量工具杆秤弹簧秤：杆秤量程精度低弹簧秤精度较高量程受限价格较高寿命短
系统解决传统称量工具缺陷相信样原理设计电子秤系统定会成势趋
14 文组织结构
根项目研究容文分6章节：
第1章简介绍做该项目目意义国外研究现状篇文组织结构
第2章介绍电子秤系统嵌入式技术电路原理介绍系统体系结构设计中运开发工具开发语言
第3章介绍电子秤系统设计方案分系统软件设计硬件设计系统软件台搭建介绍Linux操作系统Linux服务器移植ARMLinux开发流程等系统硬件台搭建介绍系统选开发板处理器环境数采集模块模块电路设计等
第4章系统设计进行需求分析总体概设计中包括电子秤结构分析传感器选择分析程序流程分析系统流程分析
第5章系统详细设计介绍系统底层驱动实现层应程序客户端网页界面具体设计实现详细罗列系统功模块具体功实现代码具体界面设计截图
第6章部署应介绍系统运行测试应环境项目测试效果截图
第2章 技术原理
系统利嵌入式技术传感器技术电路设计原理等开发基ARM智电子秤系统实现四部分功称重显示重量二皮计算三超量程报警误差校准机置系统采开发工具ARMLinuxG CC交叉编译器Linux VIM文编辑器 KeiluVision4软件Dnwusb程序载工具PZISP程序烧录工具SecureCRT软件等
21 开发工具
系统操作底层硬件部分代码PC机里Linux系统文编辑器VIM编写编译ARMLinuxG CC交叉编译器实现面介绍Linux两工具
211 ARMLinuxG CC
ARMLinuxG CCARM交叉编译工具中种户PC机编写程序然PC机Linux系统安装ARMLinuxG CC工具编译程序生成ARM开发板够跑bin文件接着户需bin文件载相应ARM开发板中然执行命令：+该文件名样户写代码ARM板跑ARMLinuxG CC交叉编译工具作实现程序跨台运行程序编写编译PC机完成程序ARM板跑
212 VIM
Linux系统中线程序员频率高文编辑器VIM文编辑器VimVi受欢迎Vim优点简单字符作常命令快捷键快需花费太时间学掌握命令VIM常命令 ls显示文件夹中文件mkdir 创建目录 q保存q保存
Vimvi操作方法类似根情况模式灵活运文编辑指令组合意场合制作实现种样机常命令熟悉时掌握法Linux系统工作实便捷特ARM板子操控Linux环境window环境更加方便
22 开发语言
C语言出现时间早语言发展已较成熟者较应领域广尤Linux系统做开发C语言常开发语言LinuxC语言开发属C语言高级编程开发需开发者具备定c语言开发功底定Linux环境开发程序基础
JavaC#等语言相较言C语言相简洁代码量较少意味着C语言语言简单指针誉C语言灵魂指针起然方便注意点心容易产生野指针空指针等种问题
C语言特点
1) 语言简洁紧凑方便灵活３２关键字９种控制语句
2) 运算符丰富公３４种运算符
3) 数结构丰富数类型：整型实型字符型数组指针结构体体等
4) 具结构化控制语句（if…elsewhiledo…whileswitchfor）
5) 语法限制太严格程序设计度
6) 允许直接访问物理址进行位（bit）操作直接硬件操作
7) 生成目标代码质量高程序执行效率高
8) 移植性
第3章 系统软硬件设计
31 软件设计
311 Linux系统简介
Linux系统组成：shellkernelfile systemapplication program具体结图31示
图31 Linux系统层次结构图
1kernel
kernelOS重心决定系统稳定理系统MemoryProcessDevice driverNetwork systemFile
Linux 核Process managementMemory managementFile systemDevice driverNetwork management等构成结构图示图32示
图32 Linux核部组成分工图
2shell
shell指Linux操作系统shell编程户输入负责输入命shell负责命令传kernelkernel处理命令
3file system
file system类文件方法存放文件例FAT32EXT3VFATISO9660等目前流行file systemLinux系统会支持
4application program
application program构成：编程语言 文编辑器Data base办公工具等
312 Linux操作系统特性
（1）系统稳定高：LinuxAPI接口方式Unix基致果拥Unix环境开发验Linux环境操作起会容易Linux环境样拥Unix环境具稳定高效特点
（2）免费源码开放：Linux GPL许允许广Linux开发者免费点Unix相巨优势Unix收费
（3）安全性高：Linux拥强技术团队背支持直进行Linux开发维护Linux漏洞修补速度非常快
（4）进行户时登录资源分户时资源
（5）Linux设备硬件配置没太高求时需根产品具体需求选择合适硬件目前台PC机运行Linux操作系统OK运行速度会受电脑配置影响
Linux台许优势够出Linux系统强Linux系统已成嵌入式开发者喜欢操作系统嵌入式设备市场具优势相较开发语言
313 Linux交叉编译环境搭建
Linux交叉编译环境搭建需电脑安装Linux交叉编译器(ARMLinuxGCC交叉编译器)搭建Linux交叉编译环境理解Linux系统安装ARMLinuxGCC交叉编译器系统ARMLinuxGCC版armlinuxgcc 432安装步骤
1先载安装包armlinuxgcc432targz然该安装包拷入虚拟机相应目录解压然目录选择解压文件夹432
2Linux环境执行：mkdir usrlocalxuymarmusrlocal目录创建arm文件夹然 cp homexuym432 usrlocalxuymarm 432文件夹复制前新建文件夹arm
3第步：输入cd命令进入应bin文件第二步：执行ls查bin文件ARM编译器armlinuxgcc编译器般gcc编译器质相armlinuxgcc编译器编译程序ARM开发板Linux系统中运行gcc编译程序Linux系统中运行armlinuxgcc编译器说专门ARMLinux系统设计编译器
4步时直接执行命令：armlinuxgcc编译程序时系统会报错error：cannot find ARMLinuxGCC executable file系统执行ARMLinuxGCC命令时找ARMLinuxGCC执行文件时需命令开profile文件修改profile文件里应配置信息然输入保存命令样ARMLinuxGCC执行文件路径算配置
5刚刚ARMLinuxGCC执行文件路径配置生效执行source etcprofile命令果执行该命令话前更改会起作
6步ARMLinuxGCC编译器算安装完成安装完成需检查armlinuxgcc编译器否已安装成功通执行命令：armlinuxgcc判断否安装成功果编译器安装成功Linux终端串口会类似图34示语句输出反未成功安装必须回第1步重新安装遍编译器
图33 armlinuxgcc安装成功界面
314 软件流程图
系统设计定时器整系统进行控制实现隔05秒进行次称重定时器流程图34示输入键盘控制程序流程图35控程序流程图36
图34 时钟中断程序流程图 图35 键盘扫描程序流程图
图36程序流程图字体格式通读全文问题次出现
黑体 5号
32 系统硬件设计
321 硬件方案
系统设计硬件设计图37：
图37电子秤硬件方案
电子秤系统设计原理：通称重传感器检测称物体秤台压力然物体压力信息转换相应电压信号电压信号24位HX711（AD）转换器进行精确线性放终转换成应控芯片识数字信号HX711（AD）转换器部电路设计海芯科技集成电路种AD转换器提高电子秤精度置增益控制电子秤精度变高性变稳定外HX711（AD）转换器通串口通信方式系统芯片进行数通信芯片读取数通（AD）转换器处理1602LCD液晶屏显示出数值
4x4矩阵键盘输入方式：芯片里输入数通矩阵键盘数字键显示器输入单价称物体重量该电子秤会动计算出总金额然1602LCD液晶屏显示出重量单价总金额外部电源系统通DC电源接口电源控制电路芯片HX711电路传感器供电整电路供电
322 称重传感器
称重传感器电子秤系统中重设计模块技术参数灵敏度总误差漂移
(1) 灵敏度
灵敏度：指称重传感器满负荷时输出电压激励电压例称重传感器灵敏度：2 mVV激励电压：5 V称重传感器满负荷时输出电压：10 mV灵敏度激励电压满负荷时输出电压三者间存线性关系传感器量程范围选择电子秤系统般会选择称重传感器线性度段通常情况选取称重传感器满量程前三分二段佳述说传感器满负电压6mV该传感器制成电子秤工业生产时测量极微电压信号变化极困难事情
(2) 总误差
总误差：指系统正常运行时误差系统设置标准额定误差符合标准电子秤系统总误差般001总误差技术指标电子秤系统说重避免导致电子秤系统出现误差外总误差受ADC分辨率选择放电路滤波器影响
(3) 漂移
漂移误差：指称重传感器正常工作时产生系统时间相关误差
生产生活中常称重传感器电阻式电容式电压式三张压力传感器做称重传感器选择时做点考虑：稳定性精确性寿命安装环境等
三类传感器特点：
(1) 电阻式压力传感器特点：性强称量精度高反应灵敏寿命长称量环境求高
(2) 电容式压力传感器存缺陷：性差寿命短环境求高优点：称量精度高称量反应灵敏
(3) 压电式压力传感器优势：性强称量精度高称量时反应灵敏寿命长缺点：称量量程
综述设计选称重传感器面第种传感器电阻式压力传感器电阻式压力传感器受力弹性体电阻应变片导线三部分组成该传感器电路构成：惠更斯电桥原理弹性体受外力会产生形变时电阻应变片阻值形变发生相应变化电桥两端电压失衡形成电压差刻便会电压信号产生电压信号AD转换器放器产生数字信号面电阻式传感器工作原理图图38：
图38电阻应变式传感器测量原理
图38压力P作秤台台面会发生定形变导致应变片阻值发生改变时电桥电压失衡时电桥两端产生电压差产生电压信号电压信号作力P存定线性关系利线性关系电压信号转成数字信号输出
图图39图四电阻构成惠更斯电桥压力变化导致阻值变化导致电压变化产生电压信号原理图39：
图39 测量电桥原理
323 AD转换器
AD转换器种传感器边接收模拟电压电流转换形成成正数字信号常AD转换器构造分类：双积分式计数器式△－∑型式电子秤设计中传感器双积分式△－∑型两种AD
双积分式AD工作原理：做计算处理时模拟电压参考电压值进行两次积分种原理中输入电压时间间隔值成正需算出时间间隔值电压信号转成相应数字信号图310双积分式AD转换器部电路原理图图中脚说明VG指导线接VFR指基准电压VX指检测电压
图310双积分AD转换电路
双积分式AD转换器特点：稳定性滤波降噪功强两端正负工频信号积分值全零时会正常工作工频产生强干扰外果工频高正常工频会定滤作知产生干扰电压值约零时时模拟信号数字信号会产生什影响综采双积分式AD滤电路干扰信号非常合适
电子秤系统设计中AD转换器转换速度没太求精度求高外双积分式AD抗外界干扰力强精确差分输入成低等特点系统选择种AD转换器电压信号进行转换
324 单片机STC89C52
(1) STC89C52 单片机概述
STC89C52系列单片机宏晶科技产品该种型号单片机特点：反应速度快功耗低抗干扰力强兼容代8051功运行速度8051快
(2) STC89C52 单片机特点
工作电压： 55V 35V（5V单片机）
工作频率范围：0～40MHz相普通8051 0～80MHz
户应程序空间： 4K8K16k32K64K字节
RAM片集成1280字节
通IO口（3236）复位准双口拉（普通8051传统IO口）
IO口驱动力：20mA（值）整电路系统值控制120mA
通串口PC载程序电子秤系统数秒完成
EEPROM门狗功
时钟源：晶振RC振荡器
载程序时会晶振RC振荡器
常温部RC 振荡器频率：50V 单片机： 11MHz ～ 17MHz
通全双工异步串行口(UART)
工作温度范围：40 ~ +85℃(工业级) 0 ~ 75℃(商业级)
封装：采传统封装：PDIP40PLCC44
(3) STC89C52 单片机脚封装
STC89C52脚定义封装图311示：
图311 STC89C52 脚图
STC89C52应电路原理图：图312
图312 STC89C52单片机电路
图312中DOUTPDSCK两IO脚接口接芯片HX711AD转换器间进行数通信接口Beep接口连接蜂鸣器alert接口连接报警灯RXDTXD两接口数通信进行程序载时走两接口
325 液晶屏电路
图313 LCD显示电路
LCD屏电路接线接口图313CSRESRSSDASCKLCD屏单片机IO口连接控制接口外接口CS_ZKSCK_ZKSO_ZKSI_ZKLCD屏字库接口
该显示模块显示字库IC里字符字库中读出需汉字点阵数然点阵数写入LCD屏驱动程序中样够LCD屏显示汉字接口引脚功介绍：
图314 ：
图314 液晶模块接口引脚功
326 矩阵键盘电路
输入键盘电路图图315：
图315 矩阵键盘电路
图315中通4*4矩阵键盘电子秤系统中输入阿拉伯数字09数点特殊功键ROW1—ROW4应输入键盘行 COL1—COL4应输入键盘列行输入低电时效列输出高电效果正常情况没键时行输入低电列输出高电行键行高电应列检测出行输入高电样通高低电信号结合定位键
327 报警电路
报警电路图316示：
图316 声光报警电路
称物体超重时beepalert两IO口会输出低电时蜂鸣器鸣响报警灯亮通知户物体超重
328 电源电路
系统供电方式：通DC电源接口连接外部电源电源电压控制：5V电源整电子秤系统供电电路原理图图317：
图317 供电程序载电路
第4章 系统概设计
41 需求分析
411 电子秤重系统设计需求分析
称重范围：09999Kg
测量精度：≤0005Kg
显示方式：1602LCD液晶屏显示物体重量设置价格总金额
操作方式：4*4矩阵键盘输入数进行计算
特殊功：皮称重功计算总金额功载报警功误差校准功
412 电子秤构成
电子秤系统设计硬件组成：应变式压力称感器放器AD转换器芯片键盘控制开关1602LCD显示屏
电子秤系统整体架构图41：
显 示 器
8052单片机
AD转换器
应变式称重传感器
放 器
键盘
计算金额
测象
图41 仪器硬件结构框图
413 称重传感器选取
电子秤系统设计中称重传感器选择尤重环传感器选择处理系统设计中困难部分称重传感器性优劣直接决定电子秤系统优劣
着代科学技术进步尤计算机电子科学技术取突破外着国国民济前高速发展行业领域希电子秤快速检测出物品重量信息仅电子秤功开始单称重功功化智化方发展工业生产程工艺流程控制领域电子秤系统广泛应物流行业中环节动检测监控电子秤系统会非常效电子秤系统称重国家关政策规定称重传感器电子秤系统心脏电子秤系统关键模块称重传感器称量精度称量稳定性称量量程较重质量参数参数选传感器时关键参考参数
果电子秤系统场合称量精度称量稳定性称量量程等性参数指标求会场合改变般情况选择称重传感器时综合考虑称量精度传感器项性指标确保做出电子秤够满足基称重功次误差控制定范围：果温差较场合电子秤应选择温度范围正常工作传感器样保证温度条件场合正常工作
称重传感器选时需考虑问题：
1）传感器外形尺寸
2）传感器密封求
3）传感器精度
4）传感器量程
电子秤系统设计选择合适称重传感器时点考虑然选择称重传感器
1传感器精度选择
选择传感器精度时方面考虑：济实性寿命综合需称量系统实际精度需求合理选择传感器
说明精度低传感器草率认制造工艺水低种精度等级传感器复零特性密封性加工工艺精密传感器样严格生产工艺控制传感器精度高低传感器弹性结构体否进行线性补偿决定传感器弹性体然线性补偿相较差应击密封性先天优点称量精度求高工作场合环境恶劣情况需更加关注传感器性：复现性性寿命情况需选低精度高性传感器：钢水液位控制超载控制特殊应场合传感器称量精度求低传感器性求必须求苛刻步类似特殊传感器场合称量装置旦发生怕点障会危工作员生命安全带挽回损失
相反电子秤系统称量精度求高称量场合尤长时间法进行调整检测传感器精度电子秤系统时选择传感器时求考虑传感器测量精度灵敏度称量范围考虑温度变化引起种确定误差电子秤系统长期稳定性
2传感器量程选择
1) 传感器量程选择：
2) 称物体估计值
3) 秤台装置重
4) 传感器数量
正常操作偏载值需考虑
称量状况会出现情况：会出现动载击者未知附加干扰力会造成误差
中第4第5两条电子秤系统称量象称量方式类型电子秤系统相称量负荷传感器量程选择相
综合许国外先进电子秤研制验国厂商实践验称重传感器量程允许条件选择称重传感器量程般实际承载物体重量2～25倍电子秤系统程中会避免存着种击振动偏载情况时候会产生难估计力影响般电子秤重系统性作根性指标作考虑般条件允许情况选量程传感器
3传感器技术参数选择
传感器技术参数选择：
（1）允许出现重复性误差非线性误差滞性误差
（2）查称重传感器灵敏系数否满足项目需求灵敏系数称重传感器弹性体结构设计应力水决定
（3）外两重技术参数：桥路阻抗激励电压果原称量系统已存激励电压选择传感器时考虑传感器施加桥压时应变片允许通电流相应规定限制电流控制20mA～25mA间选时根已外部供压系统提供电压选择合适应变片样规避误差
（4）复零温漂时漂固频率等素需考虑
技术参数定需全部考虑根系统需求确定需考虑忽略果需设计种精密称量电子秤必考虑技术参数误差精密称量说会带误差
4传感器密封状态选择
传感器说果生产工艺中密封性会受潮气侵蚀现场工程中果传感器进行密封保护称重传感器容易会受环境中潮湿气体腐蚀性气体水蒸气灰尘等侵化腐蚀导致称重传感器精确造成误差现场工程中传感器时必须防护外罩进行密封保护样确保称量准确
工程中常气密性措施：
1) 果室干净干燥环境传感器选择涂胶密封方式传感器进行密封
2) 果潮湿甚遭受水淹应场合时传感器需选择膜片焊接密封者工作环境里空气抽充氮填充环境目防止氧化者受潮等
3) 果严重腐蚀性应场合传感器时必须传感器进行密封保护喷塑密封锈钢外罩密封防止传感器受腐蚀
5称重传感器结构
常称重传感器适合称量量程范围身独特性应样化需求时传感器选型提供更选择
1）柱式传感器
柱式传感器古老款传感器优势称量量程较般达十吨甚百吨量级
2）轮辐式桥式传感器
轮辐式传感器称量量程范围般1t～5t间种类型称重传感器般应电子汽车秤电子轨道秤电子钢材秤料斗秤称量工具中种量程传感器较容易出现误差种量程较轮辐式传感器应时常会秤台支撑刚度达求引起称量反应灵敏产生滞性误差目前国行业电子秤已换成更量程设计结构更合理生产加工更方便桥式传感器然特殊场合制造料斗秤时适宜采圆柱外形传感器场合轮辐式传感器适合
双梁式称重传感器国常种传感器简称桥式传感器桥式传感器名字称重传感器弹性体形状桥桥式称重传感器广泛应汽车秤台秤静态动态电子轨道秤等称量工具
3）柱环式传感器
05t～30t重量范围物体柱环式传感器优秀种传感器结构设计
柱环式结构设计传感器存缺陷：具备抗偏抗弯抗扭力前国少厂商种传感器设计电子秤着密封技术发展双层膜片焊接密封工艺单层膜片热套工艺技术取进步柱环式称重传感器开始广泛应电子秤系统设计中着科学技术生产工艺进步柱环式传感器精度提高003t～005t间生产生活中开始广泛应料斗秤钢材秤等称量器械设计中
4）剪切梁式传感器
剪切梁式传感器两类分剪切悬臂梁式传感器剪切桥式传感器两种称重传感器工作原理相前剪切悬臂梁式传感器剪切桥式传感器属国常称重传感器种传感器特点：称量精度高稳定性强抗侧压力力强该传感器需进行线性补偿情况精度达002t～005t外剪切悬臂梁式传感器国外量程范围：1t～50t国量程范围1t～10t剪切桥式传感器国外常量程范围1t～100t
5）单S梁式传感器
单S梁式传感器称量量程：01kg～10kg
年铝合金弹性体弹性力特点已双孔弹性体称量量程延伸2kg称物体重量01kg～2kg单S梁结构设计传感器合适样传感器般特殊场合：便携式手提商秤（量程）种秤工艺精细静态测量精度01g～005g种秤缺点：秤台刚度振频率低导致振动击较环境容易秤破坏
6）S形双连孔式传感器
S形双连孔式称重传感器量程般2kg～500kg该种称重传感器分拉式压式两种设计结构两种结构传感器采双连孔式弹性体作传感器感应元件种传感器加线性补偿情况称量精度达002kg～005kg具该传感器具极抗偏抗侧压力种传感器特点料斗秤皮带秤方面广泛应种传感器通锉磨四角方法进行误差修正日常生活广泛目前市场绝部分量程计价秤基种结构形式弹性体传感器
综述根项目具体需求应选S形双连孔式传感器该传感器结构切面图图42：
图42 S形双连孔式传感器弹性元件
42 系统总体设计
421 程序设计流程图
该电子秤系统先完成种初始化程序然进入程序程序完成存储参数读取检测数键显示屏显示功进行程序处理等
程序流程图43：
图43 程序设计流程图
第5章 系统详细设计章章区什？
第4章第5章容需调整总体设计做什事情详细设计做什代码实现属详细设计
51 电子秤设计步骤
511 电子秤设计需求
1称重范围：超9999Kg
2测量精度：≤ 0005Kg
3显示方式：1602LCD显示屏显示称物体重量显示输入物体单价计算出总金额
4操作：通4*4键盘实现机交互输入数操作简便
5特殊功：皮称重功计算总金额功超量程进行声光报警功出现误差时校准功
512 电子秤设计基思路
电子秤系统分三模块：
1) 数采集模块传感器模块
2) 核心控制器块芯片模块
3) 机交互界面模块键盘输入模块1602LCD显示模块
中数采集模块组成：设计压力传感器HX711 24位AD转换器核心控制模块存放程序方通控芯片处理数字信号整设计核心机交互模块设计通LCD显示模块4*4键盘输入实现机交互外设计添加载声光报警提示特殊功产生误差进行校准功
图51（图系统设计图）
设计原理图：图52
图52 设计原理图
513 控芯片选型
AT89S52控芯片AT89S系列产品中性强悍款体现片存储器容量AT89S51片存储器容量倍外AT89S52片Flash程序存储器容量8KBRAM256B外款芯片部增加16位定时计数器AT89S52控芯片性更强该芯片生产工艺日常生活中广泛应AT89S52非常优势：需烧写器烧写程序芯片载控制程序时需助PC 机端常端口输出需通简单载电路写程序串行方式PC端写入控芯片里载电路设计系统中样做程序编写编译载时修改芯片里软件程序需硬件做改动
综述选择AT89S52控芯片作系统核心模块实现系统项功设计AT89S52种兼容MCS51微控制器处理器正常工作时电压范围：40V~55V全静态时钟频率：0 Hz ~20 MHz程序加密：采三级程序加密编程接口数：32编程IO口定时器：316位定时器中断源：8中断源通讯方式：全双工串行通讯功耗控制：低功耗支持IdlePowerdown模式Power down模式中断唤醒 设置门狗定时器中断等等外片存储外外部扩展32K数存储器参数配置完全满足设计需求
514 AD转换器HX711
HX711 AD转换器集成电路海芯科技集成电路技术集成电路技术电子秤AD 转换器芯片设计关键技术该AD转换器类型产品相较说该款AD转换器集成稳压电源时钟振荡器外围电路该款AD转换器特点优点：集成度高响应速度快抗干扰性强单单方面特点该电子秤系统设计降低整体成时提高该电子秤系统方面性
外该芯片该款AD转换器端MCU 芯片接口编程时相言较简单控制信号通MCU 芯片脚驱动需芯片部寄存器进行复杂进程编程输入开关选择两种：通道A B通道般转换器部低噪声编程放器相连通道A 编程增益般128 64应满额度差分输入信号幅值分应±20mV±40mV通道B 增益： 32通道途检测信号芯片提供稳压电源：作外部传感器芯片AD 转换器提供电源系统板需外电源供电外芯片嵌时钟振荡器指令执行提供时序该系统电动复位功直接系统开机时进行初始化
HX711部结构图53外部脚图54示：
图53 HX711部方框图
图54 HX711外部脚图
图54HX711 AD转换器脚参考图该系统MCU部时钟振荡器：XI0输出数速率：10Hz (RATE0)电源（27～55V：）MCU 芯片相供电电源通道A传感器相连通道B通片外分压电阻电池相连作检测电池电压
图55 HX711计价秤应参考电路图
课题设计HX711电路图56示：
图56 HX711电路
515 键盘输入
该系统键盘输入功实现该系统机交互中重部分该系统户直接交互效途径系统键盘4*416键开关构成般键少根系统需求途定系统输入键盘键组成键实类似机械开关触点键时触点会闭合电路畅通键松开时触点会断开该支路电路断开MCU接收键松开触点信号会做出作相应功处理该电子秤系统言键盘接口信号系统输入信号
52 系统程序实现
面介绍mainc程序编写
*
*项目名称：基ARM智电子秤系统
*项目描述：系统实现精确称重（0~9999kg）具皮超重报警功金额累加功
*编写作者：徐圆满
*编写时间：20161012
*
(1) 头文件宏定义
#include
#include
#include
bit bdata flag_key
#include mainh
#include lcd1602h
#include hx711h
#include keyboardh
#include eeprom52h
(2) 脚常量变量定义
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
unsigned long HX711_Buffer 0
unsigned long Weight_Maopi 0
unsigned long Weight_Maopi_0 0
unsigned int qupi0
long Weight_Shiwu 0
unsigned char keycode 键盘处理变量
unsigned char DotPos 数点标志位置
uint GapValueGapValue1
unsigned char idata price 单价长整型值单位分
unsigned char idata money 总价长整型值单位分
* 定义标识 *
volatile bit FlagTest 0 定时测试标志05秒置位测完清0
volatile bit FlagKeyPress 0 键标志处理完毕清0
*校准参数
*称重传感器特性曲线特称重传感器进行校准时校准值会
*果称物体质量偏应该增该参数值
*果称物体质量偏应该减该参数值
*参数值数
*#define GapValue 349
*
sbit LEDP1^1
volatile bit ClearWeighFlag 0 传感器调零标志位清0漂
(3) 函数定义
****数保存单片机部eeprom中_begin****
void write_eeprom()
{
SectorErase(0x1000)
GapValue1GapValue&0x00ff
byte_write(0x2000 GapValue1)
GapValue1(GapValue&0xff00)>>8
byte_write(0x2001 GapValue1)
byte_write(0x2060 a_a)
}
****数保存单片机部eeprom中_end****
****数单片机部eeprom中读出_begin****
void read_eeprom()
{
GapValue byte_read(0x2001)
GapValue (GapValue<<8)|byte_read(0x2000)
a_a byte_read(0x2060)
}
****数单片机部eeprom中读出_end****
****开机检eeprom初始化_begin****
void init_eeprom()
{
read_eeprom() 先读
if(a_a 1) 新单片机初始单片机问eeprom
{
GapValue 3500
a_a 1
write_eeprom() 保存数
}
}
****开机检eeprom初始化_end****
*显示单价单位元四位整数两位数*
void Display_Price()
{
LCD1602_write_com(0x8c)
LCD1602_write_data(price100 + 0x30)
LCD1602_write_data(price10010 + 0x30)
LCD1602_write_data(＇＇)
LCD1602_write_data(price10 + 0x30)
}
*显示重量单位kg两位整数三位数*
void Display_Weight()
{
LCD1602_write_com(0x83)
LCD1602_write_data(Weight_Shiwu1000 + 0x30)
LCD1602_write_data(＇＇)
LCD1602_write_data(Weight_Shiwu1000100 + 0x30)
LCD1602_write_data(Weight_Shiwu10010 + 0x30)
LCD1602_write_data(Weight_Shiwu10 + 0x30)
}
*显示总价单位元四位整数两位数*
void Display_Money()
{
if (money>9999) 超出显示量程
{
LCD1602_write_com(0x80+0x40+6)
LCD1602_write_word()
return
}
if (money>1000)
{
LCD1602_write_com(0x80+0x40+6)
LCD1602_write_data(money1000 + 0x30)
LCD1602_write_data(money1000100 + 0x30)
LCD1602_write_data(money10010 + 0x30)
LCD1602_write_data(＇＇)
LCD1602_write_data(money10 + 0x30)
}
else if (money>100)
{
LCD1602_write_com(0x80+0x40+6)
LCD1602_write_data(0x20)
LCD1602_write_data(money1000100 + 0x30)
LCD1602_write_data(money10010 + 0x30)
LCD1602_write_data(＇＇)
LCD1602_write_data(money10 + 0x30)
}
else if(money>10)
{
LCD1602_write_com(0x80+0x40+6)
LCD1602_write_data(0x20)
LCD1602_write_com(0x80+0x40+7)
LCD1602_write_data(0x20)
LCD1602_write_data(money10010 + 0x30)
LCD1602_write_data(＇＇)
LCD1602_write_data(money10+ 0x30)
}
else
{
LCD1602_write_com(0x80+0x40+6)
LCD1602_write_data(0x20)
LCD1602_write_com(0x80+0x40+7)
LCD1602_write_data(0x20)
LCD1602_write_com(0x80+0x40+8)
LCD1602_write_data(0 + 0x30)
LCD1602_write_data(＇＇)
LCD1602_write_data(money10 + 0x30)
}
}
*数初始化*
void Data_Init()
{
price 0
DotPos 0
}
*定时器0初始化*
void Timer0_Init()
{
ET0 1 允许定时器0中断
TMOD 1 定时器工作方式选择
TL0 0xb0
TH0 0x3c 定时器赋予初值
TR0 1 启动定时器
}
*定时器0中断*
void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0
{
uchar Counter
TL0 0xb0
TH0 0x3c 定时器赋予初值
**05秒钟刷新重量**
Counter ++
if (Counter > 10)
{
FlagTest 1
Counter 0
}
}
*
*键响应程序参数键值
*返回键值：
* 1 2 3 10 10清零重量兼皮功
* 4 5 6 11 11清单价
* 7 8 9 12 12显示数值偏调节键
* 14 0 15 13 14功（扩展）15：数点 13：显示数值偏调节键
*
void KeyPress(uchar keycode)
{
switch (keycode)
{
case 0
case 1
case 2
case 3
case 4
case 5
case 6
case 7
case 8
case 9 **目前设置整数位注意price整型存储单位分**
if (DotPos 0)
{
**设置千位**
if (price<100)
{
priceprice*10+keycode*10
}
}
**目前设置数位**
else if (DotPos1) 数点第位
{
priceprice+keycode
DotPos2
}
Display_Price()
break
case 10 **皮键**
if(qupi0)
qupiWeight_Shiwu
else
qupi0
Display_Price()
FlagSetPrice 0
DotPos 0
break
case 11 **删键**
price0
DotPos0
Display_Price()
break
case 12
if(GapValue<10000)
GapValue++
break
case 13
if(GapValue>1)
GapValue
break
case 15 **数点**
DotPos 1 数点第位
break
}
}
(4) 函数mainc
*函数*
void main()
{
init_eeprom() 开始初始化保存数
Init_LCD1602() 初始化LCD1602
EA 0
Data_Init()
Timer0_Init() 初中始化完成开断
EA 1
LCD1602_write_com(0x80) 指针设置
LCD1602_write_word( Welcome To Use )
LCD1602_write_com(0x80+0x40) 指针设置
LCD1602_write_word(Electronic Scale)
Get_Maopi()
LCD1602_write_com(0x80) 指针设置
LCD1602_write_word(WE0000 PR000)
LCD1602_write_com(0x80+0x40) 指针设置
LCD1602_write_word(MONEY 000 )
Display_Price()
while(1)
{
**05秒称重次**
if (FlagTest1)
{
Get_Weight()
FlagTest 0
}
keycode Getkeyboard()
**效键值015**
if (keycode<16)
{
KeyPress(keycode)
Buzzer0
Delay_ms(100)
Buzzer1
while(keycode<16)
{
if(keycode12||keycode13)
{
Buzzer0
Delay_ms(10)
Buzzer1
KeyPress(keycode)
Get_Weight()
flag_key1
}
keycode Getkeyboard()
}
write_eeprom() 保存数
}
}
}
*称重*
void Get_Weight()
{
Weight_Shiwu HX711_Read()
Weight_Shiwu Weight_Shiwu Weight_Maopi 获取净重
Weight_Shiwu (unsignedint)((float)Weight_Shiwu*10GapValue)qupi
计算实物实际重量
if(Weight_Shiwu > 10000)
{ *超重报警*
Buzzer Buzzer
LEDLED
LCD1602_write_com(0x83)
LCD1602_write_word()
}
else
{
if(Weight_Shiwu0)
LED1
else if(Weight_Shiwu>0)
LED0
Buzzer 1
Display_Weight()
money Weight_Shiwu*price1000 money单位分
Display_Money() 显示总金额
}
}
*获取毛皮重量*
void Get_Maopi()
{
unsigned char clear
mmWeight_Maopi_0 HX711_Read()
for(clear0clear<10clear++)
{
Buzzer1
LED1
Delay_ms(100)
LED0
Delay_ms(100)
}
Weight_Maopi HX711_Read()
if(Weight_MaopiGapValueWeight_Maopi_0GapValue)
goto mm
Buzzer0
Delay_ms(500)
Buzzer1
}
**MS延时函数(12M晶振测试) **
void Delay_ms(unsigned int n)
{
unsigned int ij
for(i0i
}
第6章 部署应
61 载调试
611 USB转串口驱动安装
首先开USB驱动文件夹PL2303_Prolific_DriverInstaller_v130exe安装文件windows环境提示安装USB转串口驱动程序安装完成插入USB载线果没说明USB转串口驱动没安装须重新安装PS：记住括号里COM口号
图61 成功安装USB转串口驱动示意图
612 载程序
运行STC_ISP程序载软件进行程序载图(图62)：
图62 载软件图
选择合适MCU ：STC89C52芯片COM口PC端COM口匹配波特率首先选取高波特率果成功降低拨特率调试PC里开需hex数文件
连接失败请尝试操作：
1单片机停电状态点载钮单片机电
2停止载重新选择 RS232 串口 接导线
3需先 P10P11 短接
4外部时钟未接
5 PLCCPQFP 转换座引线长引起时钟振荡请
调整参数
6升级电脑端 STC ISPexe 软件
7然成功 MCU单片机 ISP 系统引导码
需退回升级 MCU 已损坏
8 USB 转 RS232 串口线载会遇兼容
问题帮助购买兼容 USB 转 RS232
串口线
连接中 请 MCU 电
电路板电源开关键保证系统断电状态通电状态程时会显示开始烧录程
62 运行
621 电运行
程序载完成程序正常运行电子秤系统LCD1602显示屏会显示图63：
图63 电运行图
622 键盘操作说明
4*4矩阵键盘定义
7 8 9 10(清0)
4 5 6 11(删)
1 2 3 12(未定义)
14(未定义) 0 15() 13(确定价格)
中：
键0—9数值输入键通输入物品单价
键15数点设置单价时需设置数时键
键10清零键次进行测量前次数全部清零
键11删键数输入误时删键进行逐位删修改
键13单价确定键物体称量键进行确认系统会动计算总价
623 常步骤
1电源键整电子秤系统启动LCD屏幕显示电子秤初始化成功屏幕时显示重量单价均0金额空果时重量零00010002说明存系统误差环境误差校准键校准
2通数字键数点键键入单价
3秤台支架放称重物体液晶屏显示重量（单位kg）单价（单位元）总金额（单位元）外设计进行皮称重
4称重量程：0—10kg单价设定范围：001元—999元总金额范围：0元—999元称物体超重时会发出声光报警信号蜂鸣器响led灯闪烁
参考文献少20篇书籍
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