基于单片机控制的电子秤的设计电气自动化专业.docx

题 目 基于单片机控制的电子秤的设计 英文并列题目 Design of Electronic Scale Based on MCU Control 摘 要：随着国内外的技术不断的进步，科研的实力也在快速的发展，在国家提出了先进的技术、减少成本的基础下，很多高新的科技、高保值的产品也开始了国产化的进程。本文所叙述的是电子秤的功能的实现和运用都是在这个研究背景下进行展开的。 本文主要叙述了电子秤的种类和具体原理，应变片式的传感器的选型、数字技术在传感器的数值上输出应用、电子秤的应用程序以及电子秤数据接口等方面。传感器是电子秤的主要设备，因为它的自身的特性，温度，所处的整个环境、压力的影响，电子秤称重的误差都是来自于传感器的，所以传感器的特性的程序的开发都是非常重要的。本文都是针对传感器的温度，脚刹线性等特性，采用软件和硬件相互结合的方法，来给传感器的特性降低，从而得出输出数字。精度的影响，我们可以针对温度和茹变的影响，来对现在仅有的算法进行改良，特别是对于角度差的算法，提出了点，线，曲线法对于线性采用了软件的算法，并且与硬件相互结合，减少了调整线性的不确定性。整机测试后，结果。加入算法后的传感器数值的精度和稳定性都有很明显的提高。随着数字的应用，我们可以减少在生产过程中的。作用，这样可以降低了人力的成本来是产品的稳定性变得更加的。但考虑到以后用户的数据采集这个电子秤设计十分的方便在很大的限度上都是为用户的数据提供了需求。 关键词：电子秤、传感器、传感器补偿、数据接口 Design of Electronic Scale Based on MCU Control Abstract: With the continuous progress of technology at home and abroad, the strength of scientific research is also developing rapidly. On the basis of advanced technology and cost reduction put forward by the state, many high-tech and high-value products have begun the process of localization. This paper describes the realization and application of the functions of electronic scales are carried out under this research background. This paper mainly describes the types and principles of electronic scales, the selection of strain gauge sensors, the application of digital technology in the numerical output of sensors, the application program of electronic scales and the data interface of electronic scales. Sensor is the main equipment of electronic scale, because of its own characteristics, temperature, the influence of the whole environment and pressure, the weighing error of electronic scale comes from the sensor, so the development of the program of sensor characteristics is very important. Aiming at the temperature and linearity of the foot brake of the sensor, this paper adopts the method of combining software and hardware to reduce the characteristics of the sensor, so as to get the output number. For the influence of temperature and rut, we can improve the existing algorithms. Especially for the algorithm of angle difference, the point, line and curve method adopts software algorithm for linearity, and combines with hardware to reduce the uncertainty of adjusting linearity. After the whole machine test, the results. The accuracy and stability of the sensor's numerical value are improved obviously after adding the algorithm. With the application of digital technology, we can reduce the production process. This reduces the cost of manpower to make the product more stable. However, considering the future user data acquisition, this electronic scale design is very convenient, in a large extent, it provides users with data needs Keywords: Electronic Scale, Sensor, Sensor Compensation, Data Interface 目录 目录 4 第一章 绪论 6 1.1. 研究背景和意义 6 第二章 电子秤的分类和原理综述 7 2.1电子秤的分类 7 2.1.1安放的位置分类 7 2.1.2按精确度分类 8 2.1.3按用途分类 8 2.2电子秤的称重原理 9 第三章 电子秤的传感器选型 9 3.1传感器实际工作的环境 9 3.2传感器数量和量程的选择 10 3.3传感器准确度等级的选择 10 3.4传感器的分类介绍 10 3.4.1电阻应变片式传感器简介 10 3.4.2电磁力式传感器简介 11 3.5传感器的选择 12 第四章电子秤应用程序设计 12 4.1应用程序模块化设计 12 4.2应用程序设计举例一计数功能的设计方法 12 第五章应用程序写入与调试 13 5.1程序写入前的准备工作 13 5.2程序写入过程 13 第六章传感器补偿程序设计 14 6.1传感器补偿程序设计一传感器温度补偿设计 15 第八章电子秤其他设计成果 15 8.1电子秤抗干扰设计 15 8.1.1硬件抗干扰设计简介 16 8.1.2软件抗干扰设计简介 16 8.1.3数字滤波技术简介 16 8.2电子秤的快速稳定性设计 17 8.3电子秤的低功耗设计 17 结 论 18 致谢 20 参考文献 21 第一章 绪论 称重量在很久之前就被人们很重视，它是一种计量的手段，在工农业，科研，交通等各个领域中都被广泛地使用，它和人们的生活密切相关，电子秤是衡量的一种方式，衡器是国家规定的器具，它里边和国际的名声，内外的贸易等。都是不可缺少的工具行气的产品技术水平的高低对于整个行业的水平发展以及促进国家经济的影响都有着很重要的作用因此称重的技术都被很多国家非常的重视。 1.1. 研究背景和意义 1.1.1研究背景 在新中国成立的初期。沈阳的德克仪器公司生产出了第一台天平，从此确立了在我国的天平。生产的能力，经历了从机械的毒素到了光电读书，再到电子读数的发展的阶段，大规模的电路。使得我们的电子科技有了很快速的发展，天平的行业也有了电子的时代，从此。有了第一台电子天平，并且以迅速的。速度准确地，迅速地进入了计量称重的领域，这个称重发生了非常大的改变，把繁琐的称重变得比较简单，特别是。在微处理器的产生之后，天平就变得更加的智能了，而且可以去皮，累积数据输出等等。 在七十年代末，我国电子天平的研究，早期的产品是对着进口的天平进行模仿制作。在八十年代的初期，上海的天平仪器厂以及沈阳的天平厂，长熟衡器厂，平常等主要的厂家都开始致力于研究电子天平，或者像国外的早期产品进行模仿与制作，但是因为技术比较。不成熟规模的生产能力也不够。随着我国改革开放步伐的加快，在八十年代中期，天平行业。开始向发达国家天平的生产技术靠拢。搞SKD的散件进行组装，累积了比较久的经验，在这个基础上进行改良。他们的产品以及技术将国产化的研究，运用微处理器的技术。制造更先进的技术，将我国的电子天平产业在，普通的领域中跟上了先进的水平，在90年代的初期已经有了一定的规模，在上海天铭厂，沈阳龙腾公司等等厂家都开始批量的生产电子天平，然后向国内的市场开始销售。 国外的电子天平的称重的传感器刚开始都是在用电磁力是直接驱动，然后引起单机的-杆又传到了多级杠杆的结构，发展到现在的一体化的结构，在精度上面有了很大的提高。在国内生产的天平传感器，它的结构相对来说比较复杂，部件的连接件都很多，装配比较复杂，导致。若生产的效率很低，并且它的故障率也很高，虽然在电子天平计量性能上和国外的电子天平相对来说比较接近，但是他的技术和制造的设计都是需要进一步改进的。 1.1.2研究的意义 这课题应用的技术方案方法，算数和技术的参数都可以直接的运用到产品的设计中，却对于传感器输出的稳定性有着直观的指导。这个课题也涉及到了电子秤所应用的软件，硬件也可以作为实验的指导，这个课题的经济。利用的价值在于。可以为中低端的电子秤解决了方案。大家知道，称量的精度越高，它的速度越快。电子秤本身的价格就相对来说非常的高，这个方案就提高了它的自身的价值，所以整个方案的设计过程对于电子产品的开发有着非常重要的意义。 第二章 电子秤的分类和原理综述 2.1电子秤的分类 2.1.1安放的位置分类 1．桌面秤：30kg以下的电子秤 2．台秤：30-300kg电子秤 3．地磅：300kg以上的电子秤 图2.1电子秤分类示意图 2.1.2按精确度分类 1、特种天平精密度皿万基准衡器 2、级高精度天平万三精密度万精密衡器 3、级中精度天平三精密度万工业、商业衡器级 4、普通秤三精密度粗衡器 2.1.3按用途分类 1、质量比较仪、分析天平研究机构、制药厂、化学工厂、油漆与染料厂。 2、珠宝天平、实验室天平、纺织天平、工业天平食品业、电子业、银楼、制药厂、学校实验室、纺织厂。 3、计价秤、计重秤、计数秤市场、各类工厂。 4、体重秤、厨房秤、家庭。 2.2电子秤的称重原理 图2.2电子称重原理构成示意图 当我们把物体放在电子秤的秤台上的时候，它的重量就可以通过传感器传递到了沉