基于单片机的电子称设计开题报告

时间:2025-04-03

开题报告书

课 题 名 称 基于单片机的电子称设计

学 生 姓 名

学 号

系、年级专业

指 导 教 师

2014年 12 月26日

一、课题的来源、目的、意义(包括应用前景) 、国内外现状及水平 1.课题来源 电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量(重量)的测量仪器, 是将检测与转换技术、计算 机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。本课题来源于学校命题,是一个 模拟性课题研究设计。 2.目的 为培养学生综合运用所学理论知识和技能解决实际问题能力,实际动手能力,查阅文献资料的能 力与工程设计的基本能力,培养学生综合运用本专业理论知识的能力。

3.意义(包括应用前景) 电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内 外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经 济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表,而且作为工业控制系统和商业管理系统的 一个组成部分,推进了工业生产的自动化和管理的现代化,它起到了缩短作业时间、改善操作条件、 降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置 的应用已遍及到国民经济各领域,取得了显著的经济效益。因此,称重技术的研究和衡器工业的发展 各国都非常重视。

4.国内外现状及水平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。现今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。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。电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、 科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化 水平和社会经济效益的。 近年来,电子秤已愈来愈多地参与到数据处理和过程控制中。现代称重技术和数据系统

已经成为 工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可缺少的组成部分。随着称重传感 器各项性能的不断突破,为电子秤的发展奠定了其础,国外如美国、西欧等一些国家在 2 0 世纪 6 0 年代就出现了 0 .1%称量准确度的电子秤, 并在 7 0 年代中期约对 75%的机械秤进行了机电结合式的电

子化改造。 目前单片机渗透到我们生活的各个领域, 几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。 单片机具有 体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中, 结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角 度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、 微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。采用单片机设计的电子称会越来越适应社 会的发展,响应经济的要求。

二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施 1.研究的主要内容 设计一基于单片机的电子称,要求该电子称除了可以用 LCD 显示商品的单价、重量和总价外, 还要有商品超重报警功能。 2.研究方法

本设计采用模块化设计法,以 51 单片机为核心设计一款高精度电子秤,当被称物 体放置在秤台上时,称重传感器产生力-电效应,将物体的重量转换成与被称物体重 量成一定函数关系的电信号。该电信号先通过前端信号处理电路,然后经过 A/D 转换 电路转换成数字信号送入到主控电路的单片机中,单片机通过扫描键盘和各种功能开 关,根据键盘输入内容和各种功能开关的状态进行判断、分析和控制,来完成各种运 算和显示功能。3.其硬件结构主要包括:数据采集模块、最小系统模块、超重报警模块、键盘和显示

模块。其中,数据采集模块包括称重传感器和 A/D 转换电路;最小系统部分主要包括 AT89S51、晶振电路和复位电路;键盘由 4X4 位矩阵键盘组成,可以控制显示重量和价 钱等信息;显示部分由 LCD1602 液晶显示。软件部分由 C 语言编程,实现对各部分的 控制。该电子秤可以实现称重、置零、计价和显示等功能。其称重范围为 0~10Kg,分 度值为 0.001g。整个系统结构简单,使用方便。利用压力传感器采集因压力变化产生的电压信号,经过电压放大电路放大,然后再经过模数转 换器转换为数字信号,最后把数字信号送入单片机。单片机经过相应的处理后,得出当前所称物品 的重量及总额,然后再显示出来。 按照本设计功能的要 …… 此处隐藏:2275字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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