论文总字数：16785字

摘 要

随着现代社会的快速发展以及科学技术水平的不断提高，人们越来越重视电子行业，电子产品在平时的生活中也越来越映入眼帘。电子行业技术的发展不仅仅是促进了社会生产力的快速发展以及现代社会信息化的提高，而且在电子产品方面也显现的越来越智能化。

本次课题为基于单片机的称重系统，核心芯片选择的是51单片机，由51单片机来制作符合要求的电子秤，所研究的电子秤是通过重力传感器把检测出来的模拟信号转变成数字信号，电子秤中还包含了键盘、显示电路和一些别的元器件。研究出来的电子秤不仅拥有准确的测量功能还在使用方面很方便，而且更为重要的是可以对物品进行自动称重并且将称重信息可以更为直观的展示出来，减少了之前称重的一些不便，电子秤的发明便利了人们的生活，对人们的影响也是越来越大，收到了大家的一致认可。

本次设计的电子秤主要着重于软件和编程电路设计,然后再加以简化软件编程来进行说明与阐述。设计中囊括了按键输入，人们可以通过按键输入随时对物体的重量进行测量，不经如此，我们还添加了去皮功能。为了预防长时间的过载称重对压力传感器会形成损坏的情况，我们还在电子秤中添加了超重报警模块，随着系统称重重量有超过5KG量程情况的出现，系统会发出蜂鸣警报，并且显示error的字样，在此条件下，我们就需减轻重量再进行称重。

关键词：压力传感器；HX711 AD转换芯片；STC89C52单片机

Abstract

With the rapid development of modern society and the continuous improvement of the level of science and technology, people pay more and more attention to the electronic industry, and electronic products are more and more seen in our daily life. The development of electronic industry technology not only promotes the rapid development of social productivity and the improvement of modern social information, but also shows more and more intelligent in the aspect of electronic products.

This topic for the weighing system based on single chip microcomputer, core chip select 51 single chip microcomputer, produced by 51 single chip computer to meet the requirements of electronic scales, electronic scale is being studied by gravity sensors to detect the analog signals into digital signals, electronic scale also includes the keyboard, display circuit, and some other components. Developed electronic scale with accurate measurement function is very convenient in use, and more importantly items can be automatic weighing and weighing information can be more intuitive display, reduced the weighing some inconvenience, before the invention of the electronic scale has facilitated people's lives, the impact on the people is also more and more big, received you agree.

This design of electronic scale mainly focuses on the software and programming circuit design, and then to simplify the software programming to explain and elaborate. The design includes key input, which allows people to measure the weight of the object at any time. Without this, we also added a peeling function. In order to prevent the overload weighing over a long period of time of pressure sensor can form the situation of the damage, we are also the overweight alarm module is added in the electronic scale, weighing more than 5 kg weight range as the system, the system have a buzzer alarm, and display the error, under this condition, we need to lose weight is weighed again.

Key words: pressure sensor; HX711AD conversion chip; STC89C52 single-chip microcomputer

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 2

1.1 设计背景和意义 2

1.2 国内外电子秤发展及成果 2

1.3 设计的研究内容及工作安排 3

第二章 系统总体设计 4

2.1 硬件方案选择 4

2.1.1 主控芯片的选择 4

2.1.2 显示器件的选择 4

2.1.3 称重传感器的选择 5

2.1.4 AD转换芯片选择 5

2.2 系统总体方案 6

第三章 硬件电路设计 7

3.1 单片机最小电路设计 7

3.1.1 STC89C52的概述 7

3.1.2 单片机的最小系统 7

3.2 称重数据采集电路设计 9

3.2.1 称重传感器电路 9

3.2.2 AD转换电路 10

3.3 显示电路设计 12

3.3.1 LCD1602液晶显示器的概述： 12

3.4 报警电路设计 13

第四章 系统软件程序设计 14

4.1 软件开发环境的介绍 14

4.2 软件总体设计思路 14

4.3 称重数据采集程序设计 15

4.4 显示程序设计 16

第五章 结论 18

5.1设计中的发现 18

5.1.1 设计过程中存在的问题 18

5.1.2 设计成果展示 18

5.1.3 误差分析 21

5.2 硬件系统测试 22

5.3 展望 22

参考文献 23

致谢 24

第一章 绪论

1.1 设计背景和意义

从古至今，人类在称重方面都很重视，不管是在过去还是现在，我们的生活都与称重休息相关，不仅在工业、农业、贸易往来以及科学实验等等方面和领域中，都离不开电子衡器的使用。那么，电子测量衡器也发展了不同个阶段，如今社会中的电子秤也是其中的一种，国家把电子秤划分为法定计量工具足以证明电子衡器在社会发展中也是不可或缺的存在，它在工农业，对外贸易，科学研究，国家建设等等方面都发挥了极大地作用。衡器技术水平发展的快慢与社会主义现代化的发展和国家经济水平的增长是相挂钩的。称重仪器最基础的作用就是可以进行称重，准确的称重数据对我们现代化社会的发展是起到了积极的作用的，减少了工业生产操作的时间，使这个过程变得更加自动化，减少了能源的损耗，还保证了工业制造的准确性。新型仪器电子秤称重仪的出现相较于传统的测量衡器对社会确实起到了一定的促进作用，比方说在经济方面就获得了显著的增长，它可以应用于各个场所，非常方便。新型仪器电子秤比原始的机械称体积变得更小、结构变得更为简单、重量变得没有那么厚重、实用性变得更加广泛、维修方便、价格低等，还可以在各种场合下进行称重，那么称重所获得的信号可以通过远程传播的方式实现重量的数字化和生产过程的自动化，，大大增长了劳动的生产率。电子秤在我们生活的应用体现在很多方面，比方说在超市里，每种产品的包装上都有一张小小的标签，这张小小的标签上包含了名称、条形码、重量等等，对于产品的详细信息都一一展示在这张标签上。通过使用这张详细介绍产品的标签，不仅增长了商品的销售速度，还更加方便了购物者。20世纪50年代中期到20世纪60年代初，全国称重技术不断发展，还出现了机电结合的电子称量器，此后，社会科技不断发展，经过数年以来人们对于称重技术的不断完善。从世界水平来看，电子称重装置的进步是有目共睹的。首先是由传统的机械秤到电子电路构成的组合秤。我国称重仪器的发展最开始的机电结合发展到现如今数字智能化和电子式仪器的出现。如今，我们国家的称重技术也是得到了极大的进步，对现代化生活的自动水水平的提高产生了极大的作用

1.2 国内外电子秤发展及成果

随着20世纪40年代第二次世界战争的结束以后，全球经济发展，在积极效益变得繁荣的过程中，人们对称重技术也产生了更高的要求，他们想要把称重技术投入到生产的工艺过程中，实现称重技术的自动化。为了达到这一目标,他们将科学技术和测量仪器相互地紧密结合起来。当初的平衡器所带有的各种电子设备称量和工作都是机械式的,但与这些称量和工作有着紧密的相关性功能:如显示、记录、遥感器和控制仪表的称量方法都是机械或者电子式的。电子天平的出现和发展是从简单到复杂，从粗到细，从机械化到机电组合再发展到全电子化，从简单功能到各种多样性的功能，特别是近30年来，在工作现场定量称量物料的过程中，货物生产与检测质量的过程中都与称重系统密切相关。因为电子称重装置不仅可以为人类提供货品的质量的具体数值，还可以承担控制和检测模块的作用，对数据处理与货品的质量检测也投入了更多的参与权。近年来，现代称重技术已成为商品购物，货物运输，快递服务等行业关键的一步。称重传感器作为称重仪的主要组成部分也是不断地进步与发展，称重仪器的不断改进也提供了核心部分。在20世纪中期，以美国为代表的一些外国国家研究出了测量精度更加准确的电子秤，这个电子秤的测量精度低至0.1%，后来人们对传统的机械秤又进行了创造与研究。在此期间，我国也从传统机械式的测量衡器跨越到机电结合式的电子测量衡器。接下来的科研人员发现用称重传感器作为电子秤的核心模块对测量结果会更为准确。中国终于在80年代以后通过不断地研究和改良从传统的机械称重仪过渡到集成微电子、计算机、传感器等技术的新发展阶段。现在,电子衡器已广泛应用于能源行业和交通、工矿企业、科技、贸易和商业,和许多其他的行业,因为当前电子衡器、称重快速、准确地阅读、工作方便等特点。随着称重传感器功能的不断发展，且变得更加多元化，在面对更多的需求时，它也在发展中，应用领域里逐步扩大。近年来，电子称重技术和电子称重设备市场供不应求，电子秤的发展方向是从微型化到模块化再到智能化再到集成化;电子秤的技术性能也在对速度、精度、可靠性的要求上变得更高;应用程序性能也变得更加全面和复合。

1.3 设计的研究内容及工作安排

本次设计的主要内容是：制作一个基于51单片机的称重仪，选择合适的电路板和芯片，以便于实现各个模块的作用，并且制作出来的称重仪的测量精度为1g，量程为±5KG，当被测量物放置在称重仪的托架上，被测量物会对托架下的称重传感器形成一个力学量，然后我们准备的压力传感器会将这个力学量转变成为具有某种函数关系的电信号，但是这种信号通常有点小，所以我们需要将小的电信号放大，那么小的电信号需要从放大电路中输入才会转换成为放大的电信号，然后需要进行微处理，就需要用到A/D转换电路，然后中央处理器会不断扫描键盘和每个功能的开关，在面对各个按键开关的输入状态做出它的准确判断和分析，这些步骤就需要由称重系统的软件来展示了。最后得出的测量结果送入到内部的存储器中，再转到显示器中显示出来。

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