|
|
摘 要
本系统采用单片机STC89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。系统的硬件部分包括最小系统板，数据采集、人机交互界面三大部分。最小系统部分主要是扩展了外部数据存储器，数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。人机界面部分为键盘输入，1602字符型液晶显示，可以直观的显示中文，使用方便。
软件部分应用单片机C语言实现了本设计的全部控制功能，包括基本的称重功能，和发挥部分的显示购物清单的功能，可以设置日期和重新设定10种商品的单价，具有超重报警功能，由于系统资源丰富，还可以方便的扩展其应用。
关键词：单片机 压力检测 C语言 称重传感器
ABSTRACT
The system uses a single-chip AT89S52 for the control of the core, the realization of electronic scales basic control functions. System hardware, including the minimum system board, data acquisition, three major human-computer interaction interface. Minimum System is part of the expansion of the external data storage, data acquisition in part by the pressure sensors, signal pre-processing and A / D conversion parts. Part of man-machine interface for keyboard input, 128 × 64 dot-matrix liquid crystal display can show the Chinese intuitive and easy to use.
Application software C language realization of single-chip design of all the control functions, including basic weighing functions, and play to display a list of some of the features, you can set the date and re-setting unit 10 kinds of commodities, with overweight alarm function, the system is rich in resources, but also facilitate the expansion of its application.http://www.16sheji8.cn/
KEY WORDS: Single-chip C-Pressure Monitoring Electronic Scale
目 录
1引言 1
1.1本设计的任务和主要内容 1
1.2电子秤重行业发展现状 1
1.3论文结构和内容安排 2
2 电子衡器的相关知识 3
2.1电子秤设计的原理 3
2.2电子秤的分类和特点 6
2.2.1电子秤的分类 7
2.2.2电子秤的相关术语 7
2.2.3电子秤的特点 7
2.3称重传感器的选型 7
2.3.1称重传感器的分类 7
2.3.2电阻应变式称重传感器原理 7
2.3.3称重传感器选用的一般规则 7
2.3.4使用称重传感器注意事项 7
3系统总体方案设计 17
4系统硬件设计 19
4.1系统硬件电路设计 19
4.2控制部分硬件设计 21
4.2数据采集部分硬件设计 21
4.2人机交互部分硬件设计 21
4.2串口通信部分硬件设计 21
5.2.1 RS-232串口应用 21
5.2.2 MAX232收发器及其应用 22
4.3数据处理部分硬件设计 24
4.3.1 单片机外 24
4.3.2单片机复位电路 26
4.3.3 单片机晶 27
4.3.4芯片电路设计 27http://www.16sheji8.cn/
5系统软件设计 33
5.1上位机串口通信部分软件设计 33
5.1.1通信控件参数设置 33
5.1.2串口通信程序设计 35
5.2单片机软件设计 36
6结论 63
6.1毕业设计所做的工作 63
6.2系统存在问题及改进方案 63
6.3个人小结 64
致 谢 66
参 考 文 献 67
1引言
1.1本设计的任务和主要内容
随着电子技术的飞速发展，电子称重仪器仪表不断地推陈出新，其使用的范围也越来越宽，精度也越来越高。这一点需要精密称重的行业和研究领域大幅度增加，也体目前市场的需求。即各种市场（超市）。但市场上电子秤价格都比较高，维修也比较麻烦，所以本设计从成本和性能以及维护的角度出发，不断地与新知识新技术结合，设计出能够满足市场下称重的要求。
本设计师基于AT89S52单片机控制的电子称重仪，实现电子秤的基本控制功能。系统的硬件部分包括最小系统板，数据采集、人机交互界面三大部分。最小系统部分主要是扩展了外部数据存储器，数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和 A/D 转换部分组成。人机界面部分为键盘输入，液晶显示，可以直观的显示中文，使用方便。
1.2 电子称重的现状和发展趋势
电子衡器一般是指装有电子装置的衡器。因其种类繁多，且涉及到贸易结算和保护广大消费者的利益，所以为世界各国政府普遍关注和重视，并被确定为国家强制管理的法制计量器具。电子衡器是自动化称重控制和贸易计量的重要手段，对加强企业管理、严格生产、贸易结算、交通运输、港口计量和科学研究都起到了重要作用。电子衡器具有反应速度快，测量范围广、应用面广、结构简单、使用操作方便、信号远传、便于计算机控制等特点。被广泛应用于煤炭、石油、化工、电力、轻工、冶金、矿山、交通运输、港口、建筑、机械制造和国防等各个领域。
1.2.1电子秤的现状
50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，经过40多年的不断改进与完善，我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。我国电子衡器的技术装备和检测试验手段基本达到国际90年代中期的水平。电子衡器制造技术及应用得到了新发展。电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。但就总体而言，我国电子衡器产品的数量和质量与工业发达国家相比还有较大差距，其主要差距是技术与工艺不够先进、工艺装备与测试仪表老化、开发能力不足、产品的品种规格较少、功能不全、稳定性和可靠性较差等。
1.2.2电子秤的发展
通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求，电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性。
1．小型化
体积小、高度低、重量轻，即小、薄、轻。近几年新研制的电子平台秤结构充分体现了小薄轻的发展方向。对于低容量的电子平台秤和电子轮轴秤，可采用将薄型或超薄型的圆形称重传感器，直接嵌入钢板或铝板底面与称重传感器外径相同的盲孔内，形成低外形的秤体结构，称重传感器的数量和位置由秤的额定载荷和力学要求计算决定。钢板或铝板就是秤体的台面，称重传感器既是传感元件，又是承力支点，极大地减化了秤体结构，减少了活动连接环节，不但降低了成本，而且提高了稳定性和可靠性。对中等或较大容量的电子平台秤、电子地上衡，已经出现了采用方形或长方形闭合截面的薄壁型钢，并联排队列焊接成一个整体的竹排式结构的秤体，4个称重传感器分别安装在最外边两根薄壁型钢两端的切口内，安装在称重传感器承力点上的固定支承就是秤体的承力支点，既减化了承力传力机构，又节省了秤体高度，这是一种很有发展前途的秤体结构。对于大型电子平台秤，可利用有限单元法进行等强度和刚度计算，采用抗弯刚度大的型材和轻型波纹夹心钢板等。
2.模块化http://www.16sheji8.cn/
对于大型或超大型的承载器结构，如大型静动态电子汽车衡等，已开始采用几种长度的标准结构的模块，经过分体组合，而产生新的品种和规格。以（5、6、7）m长的同宽度3种标准模块为例，由单块、二块、三块到四块分体组合，可以组合成长度为（5～28）m的22种规格的分体式秤体结构。当然在实际应用中，根据各行业用户的需要，选择其中10余种常用的标准规格即可。这种模块化的分体式秤体结构，不仅提高了产品的通用性、互换性和可靠性，而且也大大地提高了生产效率和产品质量。同时还降低了成本，增强了企业的市场竞争能力。
3.集成化
对于某些品种和结构的电子衡器，例如小型电子平台秤、专用秤、便携式静动态电子轮轴秤、静动态电子轨道衡等，都可以实现秤体与称重传感器，钢轨与称重传感器，轨道衡秤体与铁路线路一体化。
如秤体与称重传感器一体化的便携式静动态电子轮轴秤，多用硬铝合金厚板制成。其结构原理是经过固溶热处理强化的铝合金板，或通过在4个角上钻孔和铣槽分别形成4个悬臂梁型称重传感器；或在铝合金板的底面铣出多个对称的盲孔和盲槽形成整体剪切梁型称重传感器。这就使得秤体与称重传感器合二为一，即铝合金板既是秤体台面又是一个大板式称重传感器。以后者结构的10t便携式动态电子轮轴秤为例，其尺寸为720mm×550mm×32mm，重量约为23kg。
4.智能化
电子衡器的称重显示控制器与电子计算机组合，利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能。使电子衡器在原有功能的基础上，增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能，这就是当今市场上采用微机化称重显示控制器的电子衡器与采用智能化称重显示控制器的电子衡器的根本区别。http://www.16sheji8.cn/
