STC90C52单片机电子秤

毕业设计主题：

多功能电子秤

指导师：梁熙蓉 制作人：康尚霞

研究目的 称重技术自古以来就是被人们重视的，作 为一种计量手段，广泛应用于各个领域， 但是随着微电子技术的应用，传统的机械 称重工具已经满足不了人们的要求。电子 称重装置电子秤、电子天平等以其准确、 快速、方便、显示直观等诸多优点而受到 人们的青睐，所以电子秤替代机械是发展 的趋势。

系统硬件方案设计本次设计包括以下几个模块： 1.称重模块 2.电源模块 3.键盘模块 4.V/F转换模块 5.控制模块 6.显示模块 7.信号放大模块

设计思路当被称物体放置在秤体的秤台上时，其重量便 通过秤体传递到称重传感器，传感器随之产生电阻 应变效应，将阻值变化转变成电压信号，使物体的 重量转换成与被称物体重量成一定函数关系(一般成 正比关系)的电信号(电压或电流等)。 此信号由放大电路进行放大、经滤波后再由模 /数(A/D)器进行转换，数字信号再送到微处器的 CPU处理，CPU不断扫描键盘和输出开关，根据键盘 输入内容和各种功能开关的状态进行必要的判断、 分析、由仪表的软件来控制各种运算。 运算结果送到LCD显示器显示。一般地信号的 放大、滤波、A/D转换以及信号各种运算处理都在信 号采集电路中中完成。

系统设计总体方案框图系统由6个部分组成：控制器部分、测量部分、报警 部分、数据显示部分、键盘部分、和电路电源部分

放大电路

A/D转换器

超重报警

压力传感器

STC90C52单片机

键盘

LCD显示

称重传感器 称重传感器在受到压力或拉力 时会产生电信号，受到不同压 力或拉力是产生的电信号也随 着变化，而且力与电信号的关 系一般为线性关系。本系统中 采用的力传感器是航天科技集 团公司7Ol所的BK-2F型高精度S 形测力/称重传感器。其测量作 用力的最大范围可达20N,精度 为0.05%。输出经过TS-2型放 大器放大后，输出流范围为420mA。如图一所示：

图一、称重传感器

电源电路 电源电路采用集成稳压器L7805三端稳压电路，三条 引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端，它的1、 3角接整流二极管IN4007主要是因为IN4007能承受很 大的反向电流对整个电源起到保护作用，C1 、C2分 别是输入和输出端滤波电容。如图二所示：

图二、电源电路

键盘模块 键盘电路设计成4×4矩阵式，在程序中可以 先判断按键编码，然后根据编码将键盘代表 的数值送到相应的存储单元，再进行功能选 择或数据处理。如图三所示：

图三、键盘电路

V/F转换模块

V/F控制的原理是产生一个震荡频率的 电路叫做压控震荡器，是一个压敏电容， 当受到

一个变化的电压时候它的容量会 变化，变化的电容引起震荡频率的变化， 产生变频。

控制模块 主控芯片STC90C52 STC90C52单片机的最小系统由时钟、复位电路、 电源电路及单片机构成。单片机的时钟信号用来 提供单片机片内各种操作的时间基准，复位操作 则使单片机的片内电路初始化，使单片机从一种 确定的初态开始运行。

一、STC90C52RC单片机引脚功能(1)输入/输出引脚(I/O口线) P0.0~P0.7:P0口8位双向I/O口，占39~32脚； P1.0~P1.7:P1口8位准双向I/O口，占1~8脚； P2.0~P2.7:P2口8位准双向I/O口，占21~28脚； P3.0~P3.7:P3口8位准双向I/O口，占10~17脚； (2)控制口线 PSEN(29脚):外部程序存储器读选通信号。 ALE/PROG(30脚):地址锁存允许/编程信号。 EA/VPP(31脚):外部程序存储器地址允许/固化编程 电压输入端。 RST/VPD(9脚):RST是复位信号输入端，VPD是备用 电源输入端。 (3)电源及其它 VCC(40脚):电源端+5V。 GND(20脚):接地端。 XTAL1、XTAL2(19~18脚):时钟电路引脚。当使用 内部时钟时，这两个引脚端外接石英晶体和微调电 容。当使用外部时钟时，用于外接外部时钟源。 如图四所示： 图四、STC90C52RC单片机引脚功能

单片机实现方案原理框图时钟芯片 温度传感 器

称 重 传 感 器

电子称 专用高 精度高 增 益 24 位 A/D 转 换芯片 HX711

LCD1602显示器

MCU

STC90C524*4矩阵键盘电路

蜂鸣器报警

语音报数电路

数据采集部分电路设计数据采集部分电路包括传感器输 出信号放大电路、A/D转换器与单片机 接口电路。

信号放大模块经由传感器或敏感元件转换后输出 的信号一般电平较低；经由电桥等 电路变换后的信号亦难以直接用来 显示、记录、控制或进行信号转换。 为此，测量电路中常设有模拟放大 环节。

传感器和其外围以及放大电路设计传感器检测电路的功能是把电阻应变片的电阻 变化转变为电压输出，由于电桥电路具有很多 优点，如可以抑制温度变化的影响，可以抑制 侧向力干扰，可以比较方便的解决称重传感器 的补偿问题等。由于传感器输出的电流信号很 小，因此为了提高系统的精度，将电流信号转 化为电压信号在传感器电路的设计过程中，增 加了由普通运放设计的增益调节阻，是为了满 足系统精度可调的要求而设计。

显示模块数据显示是电子秤的一项重 要功能，是人机交换的主要 组成部分，它可以将测量电 路测得的数据经过微处理器 处理后直观的显示出来 ,LCD 液晶显示器是一种极低功耗 显示器，用于显示字母、数 字、符号等点阵式。从电子 表到计算器 …… 此处隐藏：333字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……