超市智电子秤设计
超市智电子秤设计
摘
着社会科学断发展国电子产业正蓬勃发展单片机种应已走进千家万户设计目利单片机技术实现低成高性智电子秤设计产品实际生活中性提高方
设计单片机设计中控制方法较简单STC89C52芯片核搭配专高精度电子称设计HX711式AD转换器芯片利压力导致电压电流等模拟量变化数字信号模拟信号间相互转换典传感器原理实现高精度称重功工艺制作单片机仅精度高具极强抗干扰功
硬件方面包括数采集系统电路系统输入显示系统称重传感器HX711数采集模块实现高精度电压信号变化测量（压力相关）通放电路实现信号放系统确保设计低耗处理采集信号稳运行时减少硬件手工操作难度
外机交互功类性化设计设计重点输入显示系统系统显更加智化具实时性实现单价输入金额计算皮（称重玻璃板物品重量）等功设计典44薄膜键盘实现控制电子秤基功键通软件设定具体控制功具体实时信息显示通LCD12864液晶显示屏实现
关键词：STC89C52AD转换器液晶显示屏薄膜键盘系统
Supermarket intelligent electronic scale design
Abstract
With the continuous development of social science China＇s electronic industry is booming the various applications of singlechip microcomputer has been into thousands of households the purpose of the design is to use singlechip microcomputer technology to achieve low cost and high performance intelligent electronic scale design can in the actual life of this product in the availability and improve the direction
This design used in the singlechip microcomputer control method is relatively simple STC89C52 chip as kernel collocation is specially designed for high precision electronic said HX711 type AD conversion chip using the pressure caused by the change of the analog quantities such as voltage current and classic transformation between digital signal and analog signal sensor principle realization of high precision weighing function the technology of single chip microcomputer is not only high precision but also has strong antiinterference capability
Hardware aspects include data acquisition systems minimum circuit systems and input and display systems The weighing sensor and the data acquisition module of HX711 realize the highprecision measurement of voltage signal change (related to pressure) and the signal amplification is realized through the amplification circuit The minimum system not only ensures that the collected signal can be processed under the lowest energy consumption and run smoothly but also reduces the difficulty of hardware manual operation
In addition manmachine interaction function and all kinds of humanized design are also the focus of this design the input and display system makes the system appear more intelligent and realtime Input in order to achieve the unit price amount of computation peel (removal of weighing the weight of the glass or other items) and other functions this design USES the classic 4 x 4 membrane keyboard artificial control electronic scale basic functions and the various buttons control function is set by the software the concrete through realtime information display LCD12864 LCD screen
Keywords
STC89C52 AD converter Liquid crystal display Film keyboard Minimum system
目录
1 前言 1
11设计目意义应该实现技术求 1
12设计国外发展趋势目前存问题 2
13设计目标 2
2 整体设计方案选择 3
21 硬件选择功设计思路 3
211 单片机控芯片选择 3
212 称重传感器AD转换芯片选择 4
213 LCD液晶显示屏幕选择 5
214 压力传感器选择 6
215 外接扩展键盘选择 6
3 系统硬件电路设计 7
31 STC89C52单片机系统设计 7
32 LCD12864液晶显示电路设计 9
33 信号采集电路设计 10
331 称重传感器电路设计 10
332 信号放整形电路 10
333 24位AD转换器HX711电路设计 11
34 外接扩展矩阵键盘电路设计 12
36 设计硬件整体电路图PCB图介绍说明 12
4 系统软件部分设计 13
41 软件开发环境开发软件介绍 13
42 系统软件具体设计 14
421 函数设计思路 14
422 LCD12864液晶显示屏软件设计思路 14
423 扩展键盘软件设计思路 15
424 称重传感器相关AD软件设计思路 16
5 测试总结 16
参考文献 22
谢 辞 23
附 录 24
系统设计电路原理图 24
系统PCB图 24
代码 25
设计元器件清单 40
1 前言
11设计目意义应该实现技术求
世界发展已离开电子离开电子信息化带智生活日常生产活动中许许需重量测量工具商品高性低成智化程度高智电子称市场显尤重次毕业设计目研究生产出物美价廉智电子称学生类研究具深远影响研究中发现问题进行改进创新
次设计中实现高效低成设计智电子秤研究电子秤具强现实意义次设计中解社会产品实现原理利学专业技电子产品进行定功设计解社会产品缺陷技术难点思考改进方仅仅设计学生设计应该样效提高专业水国家创新政策做贡献
次设计中设计提出点技术求第较便宜元器件完成毕业设计模拟市场中产品成控制第二：具定高度智化功：输入物品单价计算总价够实时显示数等第三：具高精度测量够手动物体容器重量等第四：设计完成根身设计力量实现更智化性化设计功
图11 般超市智电子秤
12设计国外发展趋势目前存问题
智电子称国国外发展相国电子秤设计水逐渐追赶国外水某领域中国甚进行改良部分功强国际均水
国外积极进行智电子秤发展改良精确度抗干扰力总言项产品技术功进步适工作环境越甚许型工厂般电子秤[1]
现智电子称存许许问题：
1 时候电子秤巨便携带
2 模块时候分明利添加移植类产品功
3 低成状态机交互功难达心里期
4 功单日常生活中类设备常常面综合性难题
5 模块分明导致硬件间难组合利新功研发
13设计目标
综合文分析解决问题十分明显综述设计目标应该达求：
1 价格低廉设计应该市场量生产元器件实现基功样设计更加社会接轨存量生产
2 具强组合性什组合性设计某方面功量独立起作品便利改造时掉某功添加某功硬件方面受太制约利开发出款简单改造简单相独立高性电子秤
3 作电子秤精确度强稳定性必少果没设计疑失败失基功
4 外机交互功设计非常重点智化离开机交互设计机器间利交流机器读懂干事显示部分必须十分清晰样者清楚快速获实时信息样机交互功重部分
5 保证设计合理情况设计必然进行胆创新创新方面实现更智化功尤机交互方面切认普通产品设计认研究新事物
2 整体设计方案选择
根13中设计目标电子秤包含控模块重量测试模块显示模块键盘输入模块报警检测模块等系统工作原理图示：
图21 系统简易工作原理图
21 硬件选择功设计思路
211 单片机控芯片选择
单片机控芯片选择STC89C52款STC公司出产芯片8051核部含 Flash EPROM存储器种非常出色CMOS产品部存储空间达2KB价格存储空间处相适中区间符合般市场情况[2]低耗款芯片优势具普通单片机具特殊附加功款芯片灵活处理问题创造种行效处理方法
款芯片优秀性外选择原熟悉度学学郭天祥先生写51单片机C语言教程书书配套51单片机开发实验板正次设计中选择STC公司生产89C52芯片较长时间款芯片引脚功已相解非常利次设计利进行
图22 STC89C52实物图
212 称重传感器AD转换芯片选择
称重传感器智电子秤灵魂称重传感器原理重量物体测试出压力压力代表非电量测量模拟量方法收集起模拟量数字量相互转换方法模拟量分成干区间区间压力数转化均值似作次测量物体重量称重传感器AD转换器芯片位数越量程分区间越测量相更准确
设计中HX711称重传感器转换芯片款专门高精度电子秤设计24位AD转换芯片
选择原
1 精度高：24位AD转换器精度达量程百万分
2 成低廉符合日常设计中
3 集成度高：极芯片聚集需外围电路
4 具强稳定性反应速度
图23 HX711实物图
213 LCD液晶显示屏幕选择
液晶屏幕种样选择次设计LCD液晶显示屏中考虑国16021286412232[2]三种类型液晶显示屏终选择12864款款液晶两款显示屏外观区两款液晶屏幕扁长型12864似长方形适合需显示种液晶屏幕智电子秤
三款操难度类似功千秋液晶显示屏中然选择款
12864款图形型液晶名字意思128列64行组成利行线列线间复杂交错高低电显示复杂字体然类液晶算已十分轻便操作较简单耗需求高
图24 LCD12864实物图
214 压力传感器选择
称重传感器选择重抗稳定性强准确感受压力市面压力传感器较符合求量程1kg5kg10kg压力传感器达800kg甚更考虑成样性次智电子秤设计中10kg量程压力传感器
图25 10kg压力传感器实物图
215 外接扩展键盘选择
机交互功智化实现中键盘必少机交流桥梁开始选择中两种选择
1 传统镶嵌式键式键盘
2 薄膜键盘
终选择者44薄膜键盘实两者实现原理非常相似四条行线四条列线配合脚功通定软件功设置终通键键盘执行固定命令薄膜键盘拥焊接简单结构性强电路设计中添加非常简便整单片机系统进行高分离度模块化非常利助设计中添加者移硬件辅助设计者设计改良设计功
图26 44薄膜键盘实物图
22 系统总体方案
硬件选择系统总体方案十分清晰首先STC89C52核设计单片机系统整单片机够利运行加设计专门智电子秤服务HX711通AD转换测量出运行放电路处理电信号配合芯片转换高精度物体重量数机交互智化处理方面薄膜键盘连接通软件设计键实现智化功者时产品执行希功想结果时液晶显示屏合理情况扩展希实现添加功：语音报警皮功等实现定创新增加非基务功
3 系统硬件电路设计
31 STC89C52单片机系统设计
单片机拥高性价款芯片设计系统方便实惠极低耗支持单片机系统实现单片机系统需部分包括复位电路晶振洞洞板电容电阻时钟（振荡电路输入输出端等等）[3]
首先STC89C52系统运行需基元件焊接备单片机系统脚：
图31 设计需单片机部分电路图
首先电源部分VCC接入5V电源第十九第二十脚分连接晶振输入端输出端单片机控制功复位引脚外部存储器选通信号连接复位功引脚等等介绍连接
系统终会脚全部外连接首先重电源部分第四十脚流入供电部分部原理图：
图32 单片机系统电源部分电路图
双电容设置电压稳定前供加电源指示灯外接电源时候LED灯亮起方便判断焊接整电路处导通状态
外单片机系统需复位电路通设置电路整体状态确定空状态相恢复出厂设置电路系统采取键复位原理通连接开关控制开关相控制电容RST成高电保持段时间系统特性电路然恢复原配置键复位电路图示
图33 键复位电路电路图
单片机外扩功面分介绍
32 LCD12864液晶显示电路设计
数开口RW状态口RS读读出口E分接P25P26P27控制具体显示容DB0DB7设计中连接单片机芯片脚P08口具体液晶显示屏电路原理图图示
图34 LCD12864电路图
图中清楚数输入输出控制点阵式图形显示器通计算机软件烧录轻松实现功控制图形显示通DB0DB7八脚高低电改变实现图形显示
33 信号采集电路设计
331 称重传感器电路设计
称重传感器原理电子金属应变片受压力变时电阻丝会变短电阻横截面积会变终压力电阻阻值成线性变化称重传感器实现称重功基原理[4]
图35 称重传感器原理图
图示四金属变电阻需四条外接线控制称重传感器需工业流程较复杂设计中选择款性价较高功较齐全称重传感器四条控制线已提前封装视觉状态呈现出呈现出黑白红绿四种颜色线次设计中四条线次接入HX711AA+EE+四接口称重传感器统设计四条线连成插口需底座应焊接直接插入
332 信号放整形电路
采集信号连接运行放电路放电路行已连接hx711芯片hx711部放器会动采集电信号放128倍64倍（取决选择通道设计选择128倍通道）计算出重量数通24位高精度AD转换器单片机进行处理出准确结果放器差分电路放器芯片部差分放电路图
图36 差分电路放器电路图
333 24位AD转换器HX711电路设计
连接hx711中边开始连接边首先先正面进行操作方便焊接9脚10脚分连接100微F电容起种滤电波耦作边四角需连接电源正极线DKSCK分连接3脚4脚两脚设计者编译烧录软件作整电路起定功方面监控作连接单片机时钟作终hx711需进行电路连接图示
图37 HX711电路图
34 外接扩展矩阵键盘电路设计
44矩阵键盘需八条线控制设计中连接送单片机控p10脚p17脚配合软件设计烧录单片机控芯片实现具体薄膜键盘键中需功矩阵键盘电路图
图38 薄膜键盘电路图
35 原理图绘制软件介绍
原理图绘制软件protel dxp2004款十分典原理图绘制软件历十年然十分流行款单片机综合设计完全合软件综合性电子设计开发环境
36 设计硬件整体电路图PCB图介绍说明
图39 硬件整体电路原理图
前面描述组成总原理图图示图中未出现蜂鸣器报警功电路图部分开题报告中提力添加情况现首先预留第21脚蜂鸣报警器力争实际设计中实现
根述电路图根电路图 protel DXP 2004软件设计生成PCB图设计出PCB图通洞洞板仿真模拟完成焊接制作完成PCB图图示
图310 设计PCB图
4 系统软件部分设计
41 软件开发环境开发软件介绍
软件keil4软件C语言开发环境进行软件开发通软件改变硬件运行方式实现特定设计功keil单片机开发中成熟开发软件开发完成HEX软件烧录进单片机芯片烧录STC烧录软件该软件简洁实功庞
42 系统软件具体设计
421 函数设计思路
首先需软件中设置硬件软件单片机脚薄膜键盘初始状态次单片机定时器实现普通物体称重输入显示键中应特殊功作键采限循环检测方式检测否键键时实现键应功键检测方法查询检测完成程序容详见附录
图41 设计函数流程图
422 LCD12864液晶显示屏软件设计思路
LCD液晶显示屏设计通8加3条线控制液晶显示屏幕数读入读出通查询该方式检查三键控制屏幕数输入输出控制屏幕8接口限循环检测高低电高低电显示已计算数字中文字符
图42 LCD12864软件设计流程图
423 扩展键盘软件设计思路
扩展键盘首判断否接通允许输入输出然分判断应行线列线间交叉点正钮然设计键应实现功样判断行线列线方法旧查询方式然设计中断方法进入实际功
图43 键盘输入软件流程图
424 称重传感器相关AD软件设计思路
设计软件功感受放入重物没放入重物两种情况首先中断设计感受重量时物体重量计算放开重物时候回原状态方面软件设计流程图
图44 称重传感器软件设计流程图[5]
5 测试总结
设计硬件软件面开始具体操作首先具体设计第步设计需烧录软件首先开keil4软件开始设计控芯片软件首先烧录软件部分编写出首先编写程序分成两部分部分控连接hx711传感器部分部分传感器部分程序构造
图51 软件代码结构构造
中A51启动代码REG52Hintrinsh编写单片机带配置循环移位功空指令空指令功导入软件中带头文件
中hx711编写较简单已需编写部程序需声明AD转换器芯片引脚关系
程序中12864书写中编写12864方法简单采串行驱动方法
定义脚应行列显示功编写发送字符串功然开始编写发送接收数实时显示功
模块编写函数里面键盘动扫描模块称重模块特殊功模块（皮功报警功等）键盘输入功悉数写入函数中功应输入值悉数输入具体思路文已介绍文说明
通keil 4软件编译功写软件编译成HEX安装载驱动STC软件调整参数文件烧录进
图52 STC软件烧录环境图
工检查软件仿真烧入发现硬件产生误差现硬件完全焊接完成检查否存功错误
首先电路焊接洞洞板横放原件竖放原件焊接焊接实物图示
首先简单液晶显示屏底线数允许口等固定需电路板焊接底座行列线应脚
图53 液晶显示屏12864焊接图
紧接着设计电路包含控芯片电路原件焊接洞洞板中包括薄膜键盘需底座预留蜂鸣器需底座前面已焊接液晶显示屏需底座具体效果
图54 电路板实物正面图
图55 电路板实物反面图
薄膜键盘插入液晶显示屏电源插入效果
图56 终组合成品图
图57 称重功演示图
称重时首先皮功电子秤重物时候重量零具体实物中首圆形称重传感器物理构造方面存缺陷设计更换样10kg称重传感器图见放入100g砝码称重显示样100g实验结果显示电子秤称重功较精准
面键盘功键盘功示
图58 键盘功示意图
键盘仅输入数字数点带皮取消蜂鸣器响应等功者意清原数定义单价计算总金额时显示液晶显示屏键盘功位置图键盘位置应
图59 皮功演示图
现应键盘功测试首先图清楚皮功重物重量立零原物体重量变成容器皮功圆满实现
图510 综合功演示图
称重输入单价数字数点清功重新输入功够实现然点击计算总金额精度达数点两位测试终正确结果
添加TMB12A05款式蜂鸣器接入预留脚包含声音图片中便展示声音报警取消报警功测试述功实现出增加报警蜂鸣器电路原理图
图511 增加蜂鸣器电路原理图
设计计划功圆满实现根实际水增加超重警告功兑现设计设计者期实现力智化功承诺作品终达精度高智化反应速度快求
参考文献
[1] 白云飞．电子秤发展现状趋势［J］．理观察20106：1518．
[2] 郭天祥．51单片机C语言教程［Ｍ］．北京：电子工业出版社2009：23．
[3] 张毅刚．新编MCS51单片机应设计［Ｍ］．哈尔滨：哈尔滨工业学出版社2003
[4] 缪少勇．浅谈称重传感器工作原理障排［J］．科学友201014：5660
[5] 刘海．基单片机数字智电子称设计［Ｄ］．贵州：贵州学2009
[6] 盛珣华．单片机原理应［Ｍ］．武汉：华中科技学出版社2016：1416．
[7] 李全利．单片机原理接口技术［Ｍ］．2版北京：高等教育出版社2010：297300．
[8] 王静霞．单片机应技术（C语言版）［Ｍ］．北京：电子工业出版社2009：127．
[9] 严天峰．单片机应系统设计仿真调试［Ｍ］北京：北京航天航空学出版社2005
[10] 李全利．单片机原理接口技术［Ｍ］．2版北京：高等教育出版社2010：297300．
[11] 谭浩强．C程序设计［Ｍ］．4版北京：清华学出版社2010
[12] 林茶．C语言程序设计［Ｍ］．3版北京：中国铁道出版社2010
[13] 张宪电子秤误差分析[J]计量测试技术1997042528
[14] 张海霞新型便携式电子秤研究[D]湖南学2005912
[15] 李学海．标准80C51单片机基础教程［Ｍ］．北京：北京航空航天学出版社2007
[16] 李刚．新概念单片机教程［Ｍ］．天津：天津学出版社2004：122127．
[17] 谭浩强．C语言程序设计［Ｍ］．2版北京：清华学出版社2005：199200
[18] 顾理敏宋玮电子称[M] 北京：计量出版社1982123126
[19] 王福瑞．集成电路器件全［M］．北京：北京航天航空学出版社1999：6364
[20] 胡汉单片机原理系统设计[M]北京：清华学出版社2002：126127
附 录
系统设计电路原理图
系统PCB图
代码
程序代码：
****************************************************
实现称重功
****************************************************
****************************************************
获取皮重量
出现问题采集回数定定义毛皮相减时候出现零数
完全采集回数次相等显示产品实现效果零基算合理
采集回数构造方面部分相概AD前18位左右稳定稳定数参计算样够解决基稳定
具体稳定数值少进行实际实验缩百倍时候感觉误差较缩32倍时候会出现问题
}
LCD12864液晶显示屏程序：
********************************************
Description LCD12864 驱动程序 采串行方式编程
********************************************
#define CS RS接高电RWEN接低电
第15脚 PSB 接低电
{
Lcd_WriteCom(0x34)功设置次输送8位数属基指令集
Lcd_WriteCom(0x30)00001100 整体显示游标关闭游标位置关闭
Lcd_WriteCom(0x01)00000001 清DDRAM
Lcd_WriteCom(0x06)00000010 DDRAM址位
Lcd_WriteCom(0x0c)10000000 输送DDRAM 7位址0000000址计数器AC中
}
*****************************
发送字符串液晶显示屏中
*****************************
函数 Lcd_init(uchar com)
功 实时精确液晶显示屏显示数
参数 line液晶屏第行 时list显示第位置开始写 （8列） Date表示写数
函数 Lcd_init(uchar com)
功 精确液晶显示屏显示字符串
参数 line 表示液晶屏第行 list 表示第位置开始写 （8列） *p表示写字符串
HX711液晶显示屏程序：
#ifndef __HX711_H__
#define __HX711_H__
#include
#include
IO口配置设置
函数者变量声明
sbit HX711_DOUTP3^5
sbit HX711_SCKP3^6
函数者变量声明
extern void Delay__hx711_us(void)
extern unsigned long HX711_Read(void)
#endif
调系统带头文件：
REG52h头文件程序：
系统带instinsh程序：
设计元器件清单
元器件名称
数
STC89C52芯片
1块
LCD1286液晶显示屏
1块
HX711AD转换器
1
称重传感器
1
薄膜键盘
1
LED灯
2
12k赫兹晶振
1
TAB12A05蜂鸣器
1
三极8500
1
锁开关
1
电源头
1
USB数线
1条
10k电阻电容
1
1k电阻电容
3
10uf电阻电容
1
30pf电阻电容
2
220uf电阻电容
1
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超市智电子秤设计
超市智电子秤设计
摘
着社会科学断发展国电子产业正蓬勃发展单片机种应已走进千家万户设计目利单片机技术实现低成高性智电子秤设计产品实际生活中性提高方
设计单片机设计中控制方法较简单STC89C52芯片核搭配专高精度电子称设计HX711式AD转换器芯片利压力导致电压电流等模拟量变化数字信号模拟信号间相互转换典传感器原理实现高精度称重功工艺制作单片机仅精度高具极强抗干扰功
硬件方面包括数采集系统电路系统输入显示系统称重传感器HX711数采集模块实现高精度电压信号变化测量（压力相关）通放电路实现信号放系统确保设计低耗处理采集信号稳运行时减少硬件手工操作难度
外机交互功类性化设计设计重点输入显示系统系统显更加智化具实时性实现单价输入金额计算皮（称重玻璃板物品重量）等功设计典44薄膜键盘实现控制电子秤基功键通软件设定具体控制功具体实时信息显示通LCD12864液晶显示屏实现
关键词：STC89C52AD转换器液晶显示屏薄膜键盘系统
Supermarket intelligent electronic scale design
Abstract
With the continuous development of social science China＇s electronic industry is booming the various applications of singlechip microcomputer has been into thousands of households the purpose of the design is to use singlechip microcomputer technology to achieve low cost and high performance intelligent electronic scale design can in the actual life of this product in the availability and improve the direction
This design used in the singlechip microcomputer control method is relatively simple STC89C52 chip as kernel collocation is specially designed for high precision electronic said HX711 type AD conversion chip using the pressure caused by the change of the analog quantities such as voltage current and classic transformation between digital signal and analog signal sensor principle realization of high precision weighing function the technology of single chip microcomputer is not only high precision but also has strong antiinterference capability
Hardware aspects include data acquisition systems minimum circuit systems and input and display systems The weighing sensor and the data acquisition module of HX711 realize the highprecision measurement of voltage signal change (related to pressure) and the signal amplification is realized through the amplification circuit The minimum system not only ensures that the collected signal can be processed under the lowest energy consumption and run smoothly but also reduces the difficulty of hardware manual operation
In addition manmachine interaction function and all kinds of humanized design are also the focus of this design the input and display system makes the system appear more intelligent and realtime Input in order to achieve the unit price amount of computation peel (removal of weighing the weight of the glass or other items) and other functions this design USES the classic 4 x 4 membrane keyboard artificial control electronic scale basic functions and the various buttons control function is set by the software the concrete through realtime information display LCD12864 LCD screen
Keywords
STC89C52 AD converter Liquid crystal display Film keyboard Minimum system
目录
1 前言 1
11设计目意义应该实现技术求 1
12设计国外发展趋势目前存问题 2
13设计目标 2
2 整体设计方案选择 3
21 硬件选择功设计思路 3
211 单片机控芯片选择 3
212 称重传感器AD转换芯片选择 4
213 LCD液晶显示屏幕选择 5
214 压力传感器选择 6
215 外接扩展键盘选择 6
3 系统硬件电路设计 7
31 STC89C52单片机系统设计 7
32 LCD12864液晶显示电路设计 9
33 信号采集电路设计 10
331 称重传感器电路设计 10
332 信号放整形电路 10
333 24位AD转换器HX711电路设计 11
34 外接扩展矩阵键盘电路设计 12
36 设计硬件整体电路图PCB图介绍说明 12
4 系统软件部分设计 13
41 软件开发环境开发软件介绍 13
42 系统软件具体设计 14
421 函数设计思路 14
422 LCD12864液晶显示屏软件设计思路 14
423 扩展键盘软件设计思路 15
424 称重传感器相关AD软件设计思路 16
5 测试总结 16
参考文献 22
谢 辞 23
附 录 24
系统设计电路原理图 24
系统PCB图 24
代码 25
设计元器件清单 40
1 前言
11设计目意义应该实现技术求
世界发展已离开电子离开电子信息化带智生活日常生产活动中许许需重量测量工具商品高性低成智化程度高智电子称市场显尤重次毕业设计目研究生产出物美价廉智电子称学生类研究具深远影响研究中发现问题进行改进创新
次设计中实现高效低成设计智电子秤研究电子秤具强现实意义次设计中解社会产品实现原理利学专业技电子产品进行定功设计解社会产品缺陷技术难点思考改进方仅仅设计学生设计应该样效提高专业水国家创新政策做贡献
次设计中设计提出点技术求第较便宜元器件完成毕业设计模拟市场中产品成控制第二：具定高度智化功：输入物品单价计算总价够实时显示数等第三：具高精度测量够手动物体容器重量等第四：设计完成根身设计力量实现更智化性化设计功
图11 般超市智电子秤
12设计国外发展趋势目前存问题
智电子称国国外发展相国电子秤设计水逐渐追赶国外水某领域中国甚进行改良部分功强国际均水
国外积极进行智电子秤发展改良精确度抗干扰力总言项产品技术功进步适工作环境越甚许型工厂般电子秤[1]
现智电子称存许许问题：
1 时候电子秤巨便携带
2 模块时候分明利添加移植类产品功
3 低成状态机交互功难达心里期
4 功单日常生活中类设备常常面综合性难题
5 模块分明导致硬件间难组合利新功研发
13设计目标
综合文分析解决问题十分明显综述设计目标应该达求：
1 价格低廉设计应该市场量生产元器件实现基功样设计更加社会接轨存量生产
2 具强组合性什组合性设计某方面功量独立起作品便利改造时掉某功添加某功硬件方面受太制约利开发出款简单改造简单相独立高性电子秤
3 作电子秤精确度强稳定性必少果没设计疑失败失基功
4 外机交互功设计非常重点智化离开机交互设计机器间利交流机器读懂干事显示部分必须十分清晰样者清楚快速获实时信息样机交互功重部分
5 保证设计合理情况设计必然进行胆创新创新方面实现更智化功尤机交互方面切认普通产品设计认研究新事物
2 整体设计方案选择
根13中设计目标电子秤包含控模块重量测试模块显示模块键盘输入模块报警检测模块等系统工作原理图示：
图21 系统简易工作原理图
21 硬件选择功设计思路
211 单片机控芯片选择
单片机控芯片选择STC89C52款STC公司出产芯片8051核部含 Flash EPROM存储器种非常出色CMOS产品部存储空间达2KB价格存储空间处相适中区间符合般市场情况[2]低耗款芯片优势具普通单片机具特殊附加功款芯片灵活处理问题创造种行效处理方法
款芯片优秀性外选择原熟悉度学学郭天祥先生写51单片机C语言教程书书配套51单片机开发实验板正次设计中选择STC公司生产89C52芯片较长时间款芯片引脚功已相解非常利次设计利进行
图22 STC89C52实物图
212 称重传感器AD转换芯片选择
称重传感器智电子秤灵魂称重传感器原理重量物体测试出压力压力代表非电量测量模拟量方法收集起模拟量数字量相互转换方法模拟量分成干区间区间压力数转化均值似作次测量物体重量称重传感器AD转换器芯片位数越量程分区间越测量相更准确
设计中HX711称重传感器转换芯片款专门高精度电子秤设计24位AD转换芯片
选择原
1 精度高：24位AD转换器精度达量程百万分
2 成低廉符合日常设计中
3 集成度高：极芯片聚集需外围电路
4 具强稳定性反应速度
图23 HX711实物图
213 LCD液晶显示屏幕选择
液晶屏幕种样选择次设计LCD液晶显示屏中考虑国16021286412232[2]三种类型液晶显示屏终选择12864款款液晶两款显示屏外观区两款液晶屏幕扁长型12864似长方形适合需显示种液晶屏幕智电子秤
三款操难度类似功千秋液晶显示屏中然选择款
12864款图形型液晶名字意思128列64行组成利行线列线间复杂交错高低电显示复杂字体然类液晶算已十分轻便操作较简单耗需求高
图24 LCD12864实物图
214 压力传感器选择
称重传感器选择重抗稳定性强准确感受压力市面压力传感器较符合求量程1kg5kg10kg压力传感器达800kg甚更考虑成样性次智电子秤设计中10kg量程压力传感器
图25 10kg压力传感器实物图
215 外接扩展键盘选择
机交互功智化实现中键盘必少机交流桥梁开始选择中两种选择
1 传统镶嵌式键式键盘
2 薄膜键盘
终选择者44薄膜键盘实两者实现原理非常相似四条行线四条列线配合脚功通定软件功设置终通键键盘执行固定命令薄膜键盘拥焊接简单结构性强电路设计中添加非常简便整单片机系统进行高分离度模块化非常利助设计中添加者移硬件辅助设计者设计改良设计功
图26 44薄膜键盘实物图
22 系统总体方案
硬件选择系统总体方案十分清晰首先STC89C52核设计单片机系统整单片机够利运行加设计专门智电子秤服务HX711通AD转换测量出运行放电路处理电信号配合芯片转换高精度物体重量数机交互智化处理方面薄膜键盘连接通软件设计键实现智化功者时产品执行希功想结果时液晶显示屏合理情况扩展希实现添加功：语音报警皮功等实现定创新增加非基务功
3 系统硬件电路设计
31 STC89C52单片机系统设计
单片机拥高性价款芯片设计系统方便实惠极低耗支持单片机系统实现单片机系统需部分包括复位电路晶振洞洞板电容电阻时钟（振荡电路输入输出端等等）[3]
首先STC89C52系统运行需基元件焊接备单片机系统脚：
图31 设计需单片机部分电路图
首先电源部分VCC接入5V电源第十九第二十脚分连接晶振输入端输出端单片机控制功复位引脚外部存储器选通信号连接复位功引脚等等介绍连接
系统终会脚全部外连接首先重电源部分第四十脚流入供电部分部原理图：
图32 单片机系统电源部分电路图
双电容设置电压稳定前供加电源指示灯外接电源时候LED灯亮起方便判断焊接整电路处导通状态
外单片机系统需复位电路通设置电路整体状态确定空状态相恢复出厂设置电路系统采取键复位原理通连接开关控制开关相控制电容RST成高电保持段时间系统特性电路然恢复原配置键复位电路图示
图33 键复位电路电路图
单片机外扩功面分介绍
32 LCD12864液晶显示电路设计
数开口RW状态口RS读读出口E分接P25P26P27控制具体显示容DB0DB7设计中连接单片机芯片脚P08口具体液晶显示屏电路原理图图示
图34 LCD12864电路图
图中清楚数输入输出控制点阵式图形显示器通计算机软件烧录轻松实现功控制图形显示通DB0DB7八脚高低电改变实现图形显示
33 信号采集电路设计
331 称重传感器电路设计
称重传感器原理电子金属应变片受压力变时电阻丝会变短电阻横截面积会变终压力电阻阻值成线性变化称重传感器实现称重功基原理[4]
图35 称重传感器原理图
图示四金属变电阻需四条外接线控制称重传感器需工业流程较复杂设计中选择款性价较高功较齐全称重传感器四条控制线已提前封装视觉状态呈现出呈现出黑白红绿四种颜色线次设计中四条线次接入HX711AA+EE+四接口称重传感器统设计四条线连成插口需底座应焊接直接插入
332 信号放整形电路
采集信号连接运行放电路放电路行已连接hx711芯片hx711部放器会动采集电信号放128倍64倍（取决选择通道设计选择128倍通道）计算出重量数通24位高精度AD转换器单片机进行处理出准确结果放器差分电路放器芯片部差分放电路图
图36 差分电路放器电路图
333 24位AD转换器HX711电路设计
连接hx711中边开始连接边首先先正面进行操作方便焊接9脚10脚分连接100微F电容起种滤电波耦作边四角需连接电源正极线DKSCK分连接3脚4脚两脚设计者编译烧录软件作整电路起定功方面监控作连接单片机时钟作终hx711需进行电路连接图示
图37 HX711电路图
34 外接扩展矩阵键盘电路设计
44矩阵键盘需八条线控制设计中连接送单片机控p10脚p17脚配合软件设计烧录单片机控芯片实现具体薄膜键盘键中需功矩阵键盘电路图
图38 薄膜键盘电路图
35 原理图绘制软件介绍
原理图绘制软件protel dxp2004款十分典原理图绘制软件历十年然十分流行款单片机综合设计完全合软件综合性电子设计开发环境
36 设计硬件整体电路图PCB图介绍说明
图39 硬件整体电路原理图
前面描述组成总原理图图示图中未出现蜂鸣器报警功电路图部分开题报告中提力添加情况现首先预留第21脚蜂鸣报警器力争实际设计中实现
根述电路图根电路图 protel DXP 2004软件设计生成PCB图设计出PCB图通洞洞板仿真模拟完成焊接制作完成PCB图图示
图310 设计PCB图
4 系统软件部分设计
41 软件开发环境开发软件介绍
软件keil4软件C语言开发环境进行软件开发通软件改变硬件运行方式实现特定设计功keil单片机开发中成熟开发软件开发完成HEX软件烧录进单片机芯片烧录STC烧录软件该软件简洁实功庞
42 系统软件具体设计
421 函数设计思路
首先需软件中设置硬件软件单片机脚薄膜键盘初始状态次单片机定时器实现普通物体称重输入显示键中应特殊功作键采限循环检测方式检测否键键时实现键应功键检测方法查询检测完成程序容详见附录
图41 设计函数流程图
422 LCD12864液晶显示屏软件设计思路
LCD液晶显示屏设计通8加3条线控制液晶显示屏幕数读入读出通查询该方式检查三键控制屏幕数输入输出控制屏幕8接口限循环检测高低电高低电显示已计算数字中文字符
图42 LCD12864软件设计流程图
423 扩展键盘软件设计思路
扩展键盘首判断否接通允许输入输出然分判断应行线列线间交叉点正钮然设计键应实现功样判断行线列线方法旧查询方式然设计中断方法进入实际功
图43 键盘输入软件流程图
424 称重传感器相关AD软件设计思路
设计软件功感受放入重物没放入重物两种情况首先中断设计感受重量时物体重量计算放开重物时候回原状态方面软件设计流程图
图44 称重传感器软件设计流程图[5]
5 测试总结
设计硬件软件面开始具体操作首先具体设计第步设计需烧录软件首先开keil4软件开始设计控芯片软件首先烧录软件部分编写出首先编写程序分成两部分部分控连接hx711传感器部分部分传感器部分程序构造
图51 软件代码结构构造
中A51启动代码REG52Hintrinsh编写单片机带配置循环移位功空指令空指令功导入软件中带头文件
中hx711编写较简单已需编写部程序需声明AD转换器芯片引脚关系
程序中12864书写中编写12864方法简单采串行驱动方法
定义脚应行列显示功编写发送字符串功然开始编写发送接收数实时显示功
模块编写函数里面键盘动扫描模块称重模块特殊功模块（皮功报警功等）键盘输入功悉数写入函数中功应输入值悉数输入具体思路文已介绍文说明
通keil 4软件编译功写软件编译成HEX安装载驱动STC软件调整参数文件烧录进
图52 STC软件烧录环境图
工检查软件仿真烧入发现硬件产生误差现硬件完全焊接完成检查否存功错误
首先电路焊接洞洞板横放原件竖放原件焊接焊接实物图示
首先简单液晶显示屏底线数允许口等固定需电路板焊接底座行列线应脚
图53 液晶显示屏12864焊接图
紧接着设计电路包含控芯片电路原件焊接洞洞板中包括薄膜键盘需底座预留蜂鸣器需底座前面已焊接液晶显示屏需底座具体效果
图54 电路板实物正面图
图55 电路板实物反面图
薄膜键盘插入液晶显示屏电源插入效果
图56 终组合成品图
图57 称重功演示图
称重时首先皮功电子秤重物时候重量零具体实物中首圆形称重传感器物理构造方面存缺陷设计更换样10kg称重传感器图见放入100g砝码称重显示样100g实验结果显示电子秤称重功较精准
面键盘功键盘功示
图58 键盘功示意图
键盘仅输入数字数点带皮取消蜂鸣器响应等功者意清原数定义单价计算总金额时显示液晶显示屏键盘功位置图键盘位置应
图59 皮功演示图
现应键盘功测试首先图清楚皮功重物重量立零原物体重量变成容器皮功圆满实现
图510 综合功演示图
称重输入单价数字数点清功重新输入功够实现然点击计算总金额精度达数点两位测试终正确结果
添加TMB12A05款式蜂鸣器接入预留脚包含声音图片中便展示声音报警取消报警功测试述功实现出增加报警蜂鸣器电路原理图
图511 增加蜂鸣器电路原理图
设计计划功圆满实现根实际水增加超重警告功兑现设计设计者期实现力智化功承诺作品终达精度高智化反应速度快求
参考文献
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[20] 胡汉单片机原理系统设计[M]北京：清华学出版社2002：126127
附 录
系统设计电路原理图
系统PCB图
代码
程序代码：
****************************************************
实现称重功
****************************************************
****************************************************
获取皮重量
出现问题采集回数定定义毛皮相减时候出现零数
完全采集回数次相等显示产品实现效果零基算合理
采集回数构造方面部分相概AD前18位左右稳定稳定数参计算样够解决基稳定
具体稳定数值少进行实际实验缩百倍时候感觉误差较缩32倍时候会出现问题
}
LCD12864液晶显示屏程序：
********************************************
Description LCD12864 驱动程序 采串行方式编程
********************************************
#define CS RS接高电RWEN接低电
第15脚 PSB 接低电
{
Lcd_WriteCom(0x34)功设置次输送8位数属基指令集
Lcd_WriteCom(0x30)00001100 整体显示游标关闭游标位置关闭
Lcd_WriteCom(0x01)00000001 清DDRAM
Lcd_WriteCom(0x06)00000010 DDRAM址位
Lcd_WriteCom(0x0c)10000000 输送DDRAM 7位址0000000址计数器AC中
}
*****************************
发送字符串液晶显示屏中
*****************************
函数 Lcd_init(uchar com)
功 实时精确液晶显示屏显示数
参数 line液晶屏第行 时list显示第位置开始写 （8列） Date表示写数
函数 Lcd_init(uchar com)
功 精确液晶显示屏显示字符串
参数 line 表示液晶屏第行 list 表示第位置开始写 （8列） *p表示写字符串
HX711液晶显示屏程序：
#ifndef __HX711_H__
#define __HX711_H__
#include
#include
IO口配置设置
函数者变量声明
sbit HX711_DOUTP3^5
sbit HX711_SCKP3^6
函数者变量声明
extern void Delay__hx711_us(void)
extern unsigned long HX711_Read(void)
#endif
调系统带头文件：
REG52h头文件程序：
系统带instinsh程序：
设计元器件清单
元器件名称
数
STC89C52芯片
1块
LCD1286液晶显示屏
1块
HX711AD转换器
1
称重传感器
1
薄膜键盘
1
LED灯
2
12k赫兹晶振
1
TAB12A05蜂鸣器
1
三极8500
1
锁开关
1
电源头
1
USB数线
1条
10k电阻电容
1
1k电阻电容
3
10uf电阻电容
1
30pf电阻电容
2
220uf电阻电容
1
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