簡易電子稱 畢業(yè)論文.doc

簡易電子稱摘要本文闡述了簡易電子稱的原理，提出設(shè)計整個系統(tǒng)的思路和所需考慮的問題，該設(shè)計以avr系列單片機atmega32為控制核心，系統(tǒng)可以分為最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和人機交互界面三大部分。最小系統(tǒng)部分主要包括atmega32、時鐘電路和復(fù)位電路；數(shù)據(jù)采集部分由稱重傳感器、信號放大部分組成，信號放大主要由三個高精度運算放大器op07構(gòu)成的儀表放大器；人機交互界面為鍵盤輸入和點陣式液晶顯示，主要使用4x4矩陣鍵盤和1602液晶顯示器，可以方便的輸入數(shù)據(jù)和直觀的顯示數(shù)據(jù)；系統(tǒng)電源以外接5v電源以提供系統(tǒng)正常工作電源。經(jīng)調(diào)試，該電子秤可以實現(xiàn)基本的稱重功能（稱重范圍為02kg，重量誤差不大于0.005kg）。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，功能齊全，精度高。關(guān)鍵詞：稱重傳感器，儀表放大器，atmega 32，簡易電子稱目 錄摘要1第一章 引 言5第二章 系統(tǒng)方案的設(shè)計52.1 電子稱的設(shè)計要求52.1.1 基本要求52.1.2 特色與創(chuàng)新62.2 實驗原理及設(shè)計基本思路62.2.1系統(tǒng)工作原理62.2.2 系統(tǒng)設(shè)計基本思路62.3 系統(tǒng)總體設(shè)計方案比較與論證62.3.1 方案一72.3.2 方案二72.3.3 方案三82.4 數(shù)據(jù)采集部分的方案確定82.4.1 壓力傳感器82.4.2 信號放大處理102.5人機互交部分102.5.1 鍵盤輸入102.5.2 輸出顯示112.6最終確定方案總結(jié)11第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計123.1 單片機小系統(tǒng)電路123.1.1 單片機復(fù)位電路133.1.2 單片機時鐘電路133.2數(shù)據(jù)采集部分電路143.3 人機交互部分電路153.3.1顯示電路153.3.1按鍵控制電路153.4 系統(tǒng)原理圖16第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計174.1 主程序流程圖174.2 ad采集子程序流程圖184.3 置零子程序流程圖184.4 ad值轉(zhuǎn)換kg子程序流程圖194.5 顯示子程序流程圖204.6 按鍵掃描和按鍵處理子程序流程圖20第五章 系統(tǒng)的調(diào)試22第六章 結(jié) 論236.1系統(tǒng)實現(xiàn)功能236.2系統(tǒng)存在問題236.3體會23參考文獻25致 謝26附錄a：原理圖27pcb板圖28實物圖29附錄b：程序代碼30第一章 引 言質(zhì)量是測量領(lǐng)域中的一個重要參數(shù)，稱重技術(shù)自古以來就被人們所重視。秤是最普遍、最普及的計量設(shè)備，電子秤取代機械秤是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然規(guī)律。低成本、高智能化的電子秤無疑具有極其廣闊的市場前景。如今，電子產(chǎn)品變得越來越豐富，給人們帶來了很多很多的方便，其中電子秤成了人們生活中不可缺少的一部分。大大小小的市場電子秤能夠完成許多工作，為人們節(jié)省了時間，提高了工作效率。電子秤不但能很精確的稱出商品的重量，還能去除皮重，累計所稱物品重量，輸入物品單價可快速的計算出金額，可以說非常的智能化，而且非常的精確。由此，顧客在購物的時候非常的放心，商家的效益也提高了。本設(shè)計就是為了基于單片機制作這樣一種電子秤，它以單片機為核心在實際使用時達到以下要求：1. 電子秤稱重范圍：02；重量誤差不大于0.005；2. 液晶顯示：所稱物體重量、輸入物品單價、金額等本設(shè)計的控制功能包括基本的稱重功能，顯示功能。由于系統(tǒng)資源豐富，還可以方便的拓展其他應(yīng)用。 我相信通過這次對電子秤控制系統(tǒng)的設(shè)計，一定能夠?qū)W到豐富的知識并對電子產(chǎn)品有更深一層的了解。第二章 系統(tǒng)方案的設(shè)計電子秤的應(yīng)用系統(tǒng)是由硬件和軟件所組成。硬件指單片機、擴展的輸入輸出設(shè)備等部分；軟件是各種工作程序的總稱。硬件和軟件只有緊密配合、協(xié)調(diào)一致，才能提高系統(tǒng)的性能價格比。從一開始設(shè)計硬件時，就應(yīng)考慮相應(yīng)軟件的設(shè)計方法，而軟件設(shè)計是根據(jù)硬件原理和系統(tǒng)的功能要求進行的。2.1 電子稱的設(shè)計要求2.1.1 基本要求1. 電子秤稱重范圍：02kg；重量誤差不大于0.005kg；2. 液晶顯示：所稱物體重量、輸入物品單價、金額；3. 具有單價清零功能。2.1.2 特色與創(chuàng)新1. 使用單片機為控制核心，大大簡化了系統(tǒng)的組成構(gòu)造，且單片機可拓展性強，可以很方便的對系統(tǒng)進行拓展和應(yīng)用。2. 使用鍵盤輸入數(shù)據(jù)，操作簡單，方便。3. 具有去皮功能和總價累加計算功能。2.2 實驗原理及設(shè)計基本思路2.2.1系統(tǒng)工作原理電子秤的工作原理。首先是通過稱重傳感器采集到被測物體的重量并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號。輸出電壓信號通常很小，通過三個op07運算放大器構(gòu)成一個儀表放大器使得信號放大，把放大的信號送入單片機的i/o口轉(zhuǎn)換成數(shù)字量被送入到主控電路的單片機中處理，再經(jīng)過單片機控制顯示器，從而顯示出被測物體的重量。 2.2.2 系統(tǒng)設(shè)計基本思路按照設(shè)計的基本要求，系統(tǒng)可以分為最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、人機交互界面三大部分。其中數(shù)據(jù)采集模塊由稱重傳感器、儀表放大器組成。由于選擇的單片機型號自帶a/d轉(zhuǎn)換功能因此放大器出來的模擬信號直接送給控制器處理，由控制器完成對該數(shù)字量的處理，驅(qū)動顯示模塊完成人機間的信息交換。此部分對軟件的設(shè)計要求比較高，系統(tǒng)的大部分功能都需要軟件來控制。2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計方案比較與論證在設(shè)計系統(tǒng)時，針對各個模塊實現(xiàn)的功能來設(shè)計電子秤的方案有以下幾種：2.3.1 方案一結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示：圖2-1 方案一結(jié)構(gòu)圖此方案設(shè)計的電子秤，可以實現(xiàn)稱物計價功能，但是局限于數(shù)碼管的功能，在顯示時只能顯示單價、購物總額以及簡單的代碼等。在顯示重量時，如果數(shù)碼管沒有足夠的位數(shù)，那么稱量物體重量的精度必受到限制，所以此方案需要較多的數(shù)碼管接入電路中，比較麻煩。2.3.2 方案二結(jié)構(gòu)圖如圖2-2所示：圖2-2 方案二結(jié)構(gòu)圖此方案前端信號處理時，選用放大、a/d轉(zhuǎn)換等措施，尤其在顯示方面采用lcd顯示器。這種方案不僅加強了人機交換的能力，而且滿足設(shè)計要求，可以顯示所稱量的物體信息相關(guān)內(nèi)容。但電子稱專用高精度高增益24位a/d轉(zhuǎn)換芯片比較昂貴及外圍電路比較復(fù)雜，編程復(fù)雜。使用這種方案會給系統(tǒng)設(shè)計帶來一定的難度。2.3.3 方案三結(jié)構(gòu)圖如圖2-3所示：圖2-3 方案三結(jié)構(gòu)圖目前單片機技術(shù)比較成熟，功能也比較強大，很多單片機自帶a/d轉(zhuǎn)換功能，所以只要將被測信號經(jīng)放大整形后直接送入單片機a/d口，由單片機對測量信號進行處理并根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)關(guān)系顯示出被測物體的重量。由于系統(tǒng)需要的按鍵較多，因此要采用4*4矩陣鍵盤。單片機控制適合于功能比較簡單的控制系統(tǒng),而且其具有成本低,功耗低,體積小算術(shù)運算功能強,技術(shù)成熟等優(yōu)點。鑒于本電子秤設(shè)計的功能要求，所以在具體設(shè)計時采用了第三種設(shè)計方案。2.4 數(shù)據(jù)采集部分的方案確定2.4.1 壓力傳感器 在工業(yè)生產(chǎn)、科技研究及日常生活等各個領(lǐng)域，壓力是需要檢測的重要參數(shù)之一，它直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，也是生產(chǎn)過程中一個重要的安全指標。目前市場上壓力傳感器主要有電阻式、電容式和電感式等，本文簡單介紹電阻應(yīng)變式傳感器和電感式傳感器。1、電阻應(yīng)變式傳感器電阻應(yīng)變式傳感器是一種利用電阻應(yīng)變效應(yīng)，將各種力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號的結(jié)構(gòu)型傳感器。電阻應(yīng)變片是電阻應(yīng)變式傳感器的核心元件，其工作原理是基于材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)，電阻應(yīng)變片即可單獨作為傳感器使用，又能作為敏感元件結(jié)合彈性元件構(gòu)成力學(xué)量傳感器。應(yīng)變片式傳感器有如下特點：1) 應(yīng)用和測量范圍廣，應(yīng)變片可制成各種機械量傳感器。2) 分辨力和靈敏度高，精度較高。3) 結(jié)構(gòu)輕小，對試件影響小， 對復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性強，可在高溫、高壓、強磁場等特殊環(huán)境中使用，頻率響應(yīng)好。4) 商品化，使用方便，便于實現(xiàn)遠距離、自動化測量。 2、電感式傳感器電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將被測非電量轉(zhuǎn)換成線圈自感或互感量變化的一種裝置，它常用來測量位移，凡是能夠轉(zhuǎn)變成位移的參數(shù)都可以檢測，例如力、振動、尺寸、轉(zhuǎn)速、計數(shù)測量和零件裂紋等缺陷的無損探傷等。電感式傳感器有如下特點：1) 結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠；2) 可實現(xiàn)信息的遠距離傳輸、記錄、顯示和控制；3) 在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中被廣泛采用；4) 靈敏度、線性度和測量范圍相互制約；5) 存在交流零位信號及不宜于高頻動態(tài)測量等。通過以上對傳感器的比較分析，最終選擇電阻應(yīng)變式傳感器。題目要求稱重范圍02kg，重量誤差不大于0.005kg，于是我選擇的是hl-8型稱重傳感器，量程5kg，精度為 0.01%，滿量程時誤差0.005kg，完全滿足本系統(tǒng)的精度要求。2.4.2 信號放大處理經(jīng)由傳感器或敏感元件轉(zhuǎn)換后輸出的信號比較微弱；經(jīng)由電橋等電路變換后的信號亦難以直接用來顯示、記錄、控制或進行a/d轉(zhuǎn)換。為此，測量電路中常設(shè)有模擬放大環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)目前主要依靠由集成運算放大器的基本元件構(gòu)成具有各種特性的放大器來完成。放大器的輸入信號一般是由傳感器輸出的。傳感器的輸出信號不僅電平低，內(nèi)阻高，還常伴有較高的共模電壓。因此，一般對放大器有如下一些要求：1) 輸入阻抗應(yīng)遠大于信號源內(nèi)阻。否則，放大器的負載效應(yīng)會使所測電壓造成偏差。2) 抗共模電壓干擾能力強。3) 在預(yù)定的頻帶寬度內(nèi)有穩(wěn)定準確的增益、良好的線性，輸入漂移和噪聲應(yīng)足夠小以保證要求的信噪比。從而保證放大器輸出性能穩(wěn)定。由于傳感器信號特點和op07具有非常低的輸入失調(diào)電壓、輸入偏置電流低和開環(huán)增益高的特點使得op07特別適用于高增益的測量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號等方面，本設(shè)計采用三個op07運算放大器構(gòu)成一個儀表放大器來處理傳感器微弱的信號，使得單片機更好的采集。2.5人機互交部分2.5.1 鍵盤輸入鍵盤輸入是人機交互界面中重要的組成部分，它是系統(tǒng)接受用戶指令的直接途徑。本設(shè)計的鍵盤采用最常見的是由16個按鍵開關(guān)構(gòu)成的44鍵盤，對于鍵盤狀態(tài)的檢測采用全行全列掃描。所謂全行全列掃描，先將鍵盤的行號讀入，改變單片機i/o口工作狀態(tài)讀入鍵盤的列號，行號和列號組成16種狀態(tài)，與鍵盤一一對應(yīng)。檢測方式除了可以利用鍵盤掃描軟件外，還可利用現(xiàn)成的鍵盤掃描ic，如ns半導(dǎo)體公司所提供的mm74c922集成芯片，。其內(nèi)部集成了按鍵掃描、硬件去抖動、按鍵編碼，數(shù)據(jù)三態(tài)輸出。16個按鍵對應(yīng)于dataa、datab、datac、datad引腳狀態(tài)的00001111十六種數(shù)字輸出狀態(tài)，并有oe和da兩個控制信號。還可作為中斷信號，每按一次鍵產(chǎn)生一次中斷，從讀出的dataa、datab、datac、datad引腳狀態(tài)能夠立刻知道按下的是哪個鍵，省去了軟件掃描、軟件去抖動，編程、使用十分方便。價格較為昂貴，考慮其設(shè)計成本等原因，設(shè)計采用了44矩陣式鍵盤作為系統(tǒng)的輸入單元。2.5.2 輸出顯示方案一：全部采用數(shù)碼管顯示，數(shù)碼能顯示被測物體的重量等信息。此方案顯示直觀，而且編程簡單，但若要同時顯示單價，金額等諸多信息則需要大量的數(shù)碼管。由此增加了電路的復(fù)雜程度，也加大了編程的難度。方案二：采用可以設(shè)置顯示單價，金額，總價字符等的lcd，它具有低功耗、可視面大、畫面友好及抗干擾能力強等功能，其顯示技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。其工作原理：液晶顯示器的主要材料是液態(tài)晶體。它在特定的溫度范圍內(nèi)，既具有液體的流動性，又具有晶體的某些光學(xué)特性，其透明度和顏色隨電場、磁場、光照度等外界條件變化而變化。因此，用液晶做成顯示器件，就可以把上訴外界條件的變化反映出來從而形成現(xiàn)實的效果。通過對比選擇了點陣式1602液晶顯示。2.6最終確定方案總結(jié)根據(jù)以上設(shè)計方案，硬件部分采用avr系列單片機atmega32為控制核心部件，實現(xiàn)電子秤的基本控制功能。系統(tǒng)的硬件部分不僅包括以單片機atmega32為核心的最小系統(tǒng)部分，而且還包括數(shù)據(jù)采集、人機交互界面等部分。數(shù)據(jù)采集部分由hl-8型稱重傳感器、高精度運算放大器op07組成。在具體選擇傳感器時，考慮到在稱量物品時必要的精度、準確性要求，所稱物品的重量誤差必須要控制在一定的范圍之內(nèi)。另外由于秤臺的自身重量、振動和沖擊分量，以及還要避免物體超重時對傳感器的損壞，所以在選擇傳感器時要保證有一定的承重裕量，所選的傳感器量程應(yīng)該比系統(tǒng)設(shè)計要求的要大，且需要滿足精度要求，滿量程時候的誤差不能大于規(guī)定量。人機交互部分的鍵盤在系統(tǒng)中，可以輸入數(shù)字和已經(jīng)固定的控制命令等。在這次設(shè)計中我們采用常用的4x4矩陣鍵盤。顯示用的lcd我們根據(jù)要求選用了點陣式液晶顯示器1602。系統(tǒng)硬件的結(jié)構(gòu)框圖如圖2-4所示：圖2-4 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1 單片機小系統(tǒng)電路atmega 32是avr單片機系列中高性能、低功耗8位avr微處理器，它片內(nèi)存儲器容量是at89s52的4倍，即片內(nèi)32kb的flash程序存儲器和2kb的ram。另外，它還增加了一些功能極強的功能：8路10位adc、4通道pwm、一個具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16 位定時器/ 計數(shù)器等特殊功能。引腳封裝如圖3-1所示：圖3-1 單片機atmega32引腳圖3.1.1 單片機復(fù)位電路復(fù)位電路有上電復(fù)位和手動按鈕復(fù)位兩種形式，res端的低電平直接由上電瞬間產(chǎn)生低電平則為上電復(fù)位；若通過按鈕產(chǎn)生低電平復(fù)位信號稱為手動按鈕復(fù)位。上電自動復(fù)位是在加電的瞬間，電容c1通過電阻r16充電，就在atmega32的res端出現(xiàn)一定時間的低電平，只要低電平的時間大于最小脈沖寬度即可復(fù)位。單片機復(fù)位電路如圖3-2所示：圖3-2 單片機復(fù)位電路3.1.2 單片機時鐘電路系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計采用的是外部方式。外接晶體諧振器及電容構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在單片機兩個時鐘引腳上。在焊接電路板時，晶體振蕩器的電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。時鐘電路如圖3-3所示：圖3-3 單片機時鐘電路3.2 數(shù)據(jù)采集部分電路數(shù)據(jù)采集部分電路如圖3-4所示：圖3-4 數(shù)據(jù)采集部分電路由圖3-4可知，電路主要由三部分組成，由稱重傳感器電路，將被稱物的重量轉(zhuǎn)換成與之一定關(guān)系的模擬電壓；由u1、u2、u3及外圍電阻組成的儀表放大器，它主要由兩級差分放大器電路構(gòu)成。其中，運放u1，u2為同相差分輸入方式，同相輸入可以大幅度提高電路的輸入阻抗，減小電路對微弱輸入信號的衰減；差分輸入可以使電路只對差模信號放大，而對共模輸入信號只起跟隨作用，使得送到后級的差模信號與共模信號的幅值之比(即共模抑制比cmrr)得到提高。這樣在以運放u3為核心部件組成的差分放大電路中，在cmrr要求不變情況下，可明顯降低對電阻r4和r9，r5和r10的精度匹配要求，從而使儀表放大器電路比簡單的差分放大電路具有更好的共模抑制能力。在r2=r8，r4=r9，r5=r10的條件下，圖3-4電路的增益為： 式3-2由公式3-2可見，電路增益的調(diào)節(jié)可以通過改變r1、r3阻值實現(xiàn)。3.3 人機交互部分電路3.3.1顯示電路單片機與lcd1602液晶采用4條數(shù)據(jù)線和2位控制線通訊，這種方式節(jié)省單片機i/o口資源，單片機的portc高4位與液晶數(shù)據(jù)端的高4位接，portc.2和portc.3分別與液晶控制端rs、e接，電路如下圖3-5所示：圖3-5 顯示電路原理圖3.3.1按鍵控制電路采用了最常用4*4矩陣鍵盤輸入，電路原理圖如3-6所示：圖3-6鍵盤控制電路鍵盤面板說明如表3-1所示：表3-1 鍵盤面板按鍵功能表789置零456累計123去皮0.清零開/關(guān)3.4 系統(tǒng)原理圖圖3-7 系統(tǒng)原理圖第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)整個軟件采用模塊化設(shè)計,由主程序、ad采集子程序、置零子程序、ad轉(zhuǎn)kg子程序、液晶顯示子程序、按鍵掃描子程序及按鍵處理子程序等模塊組成。系統(tǒng)軟件主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、去皮、累計、置零以及重量、單價、總價等顯示的功能。4.1 主程序流程圖圖4-1 主程序流程圖4.2 ad采集子程序流程圖圖4-2 ad采集子程序流程圖由于系統(tǒng)電源不是平滑不變導(dǎo)致采集到單片機的ad值不穩(wěn)定，在ad采集子程序中采用了軟件了取平均值法進行濾波，此方法將連續(xù)10次的ad數(shù)據(jù)，從小到大排序，將最大值和最小值舍棄，再求平均值。4.3 置零子程序流程圖圖4-3 置零子程序流程圖圖4-3中ad1數(shù)組為人為設(shè)定的基準值，ad2數(shù)組為ad1數(shù)組的校正值。置零子程序主要是實現(xiàn)系統(tǒng)開機時自動將零點校正，提高系統(tǒng)的準確率；還可以防止在系統(tǒng)不穩(wěn)定工作時，調(diào)節(jié)基點減小系統(tǒng)的誤差。4.4 ad值轉(zhuǎn)換kg子程序流程圖圖4-4 ad值轉(zhuǎn)換kg子程序流程圖圖4-4中ad1，kg數(shù)組為人為設(shè)定的基準表，ad2數(shù)組為ad1數(shù)組的校正值。ad值轉(zhuǎn)換kg子程序首先找到當前ad值在ad2數(shù)組中的位置，再根據(jù)式4-4-2確定當前物品重量。 式（4-4-1）其中為ad2數(shù)組中第i個元素，為kg數(shù)組中第i個元素，x為當前物品ad值，y為對應(yīng)物品kg值。4.5 顯示子程序流程圖圖4-5 顯示子程序流程圖顯示子程序?qū)崿F(xiàn)壓力傳感器上物品的重量( 單位：kg)、鍵盤輸入的單價（kg/元）計算出總價分別顯示在lcd1602指定的坐標上。4.6 按鍵掃描和按鍵處理子程序流程圖按鍵掃描子程序?qū)崿F(xiàn)單片機對16個按鍵的識別，流程圖中a1為按鍵釋放標志位，標志按下后是否釋放，an為按鍵按下標志位，到按鍵處理子程序做相應(yīng)的處理；按鍵處理子程序處理實現(xiàn)了物品單價的輸入、去皮、累計、開關(guān)、置零等系統(tǒng)功能。圖4-6 按鍵掃描和按鍵處理子程序流程圖第五章 系統(tǒng)的調(diào)試在系統(tǒng)硬件各個部分方案確定之后，首先在仿真軟件proteus中進行仿真，由于在整個系統(tǒng)中由于最小系統(tǒng)電路、按鍵電路和顯示電路技術(shù)比較成熟，因此調(diào)試主要是針對數(shù)據(jù)采集電路，在仿真軟件中沒有壓力傳感器，所以仿真過程中用特定的電壓來模擬壓力傳感器，然后用protel 99 se繪圖軟件進行pcb的制作，用實際電路進行調(diào)試，用信號發(fā)生器和示波器調(diào)節(jié)儀表放大器的增益，確保硬件電路正常工作。在調(diào)試軟件部分，先在最小系統(tǒng)板上進行模塊化的調(diào)試，調(diào)試中系統(tǒng)采用外接+5v的電源有文波，導(dǎo)致在ad采集數(shù)據(jù)時不穩(wěn)定，只能經(jīng)過一定的軟件濾波算法將ad值穩(wěn)定，最后配和硬件電路利用bascom-avr和progisp軟件進行反復(fù)下載、觀察、修改，完成設(shè)計要求。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、容易實現(xiàn)。為了驗證系統(tǒng)的測量精度,在設(shè)計調(diào)試中進行了實物測試，測量數(shù)據(jù)如表5-1 所示：實際值（kg）0.0000.2000.5001.0001.2001.5001.8002.000測量值第一次0.0000.2050.5050.9951.2001.5051.8051.995第二次0.0050.1950.5001.0051.1951.5051.8001.995第三次0.0000.2000.5000.9951.2051.4951.7952.000第四次0.0000.2050.5001.0001.2001.5001.7952.000從表5-1的數(shù)據(jù)可以看出測量數(shù)據(jù)誤差可以控制在0.005kg左右，所設(shè)計的作品是比較成功的，數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，具有一定的可重復(fù)性。但是由于受環(huán)境、系統(tǒng)構(gòu)架不穩(wěn)定、ad值基準電壓不穩(wěn)定的影響測量值與實際值總有一些偏差。如果想提高系統(tǒng)的測量精度，可以采取硬件濾波和非線性補償?shù)却胧?。如?shù)據(jù)端口電壓值變化不大，則可認為ad值基本不變。第六章 結(jié) 論經(jīng)過幾個月的努力，終于按照畢業(yè)設(shè)計進度要求如期完成了實用電子秤控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件編寫任務(wù)。在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，雖然碰到了不少的困難，但是在老師的指導(dǎo)以及自己的努力下，終于取得了一定成果。6.1系統(tǒng)實現(xiàn)功能1、能夠稱重（電子秤稱重范圍：02kg；重量誤差不大于0.005kg）；2、液晶顯示能夠顯示所稱物體重量、輸入物品單價、金額；3、單價輸入錯誤具有清零功能；4、具有開關(guān)、置零、去皮、累計功能。6.2系統(tǒng)存在問題1、電子電路的設(shè)計中對各種影響因素的考慮不夠完全，比如在對過電壓情況的處理中未作防范措施。2、系統(tǒng)設(shè)計不夠優(yōu)化，有待改善。比如系統(tǒng)的顯示液晶沒有使用中文液晶，因此顯示不是非常直觀。3、可擴展更多電路，如日歷時鐘電路、通訊接口電路、微型打印機等。日歷時鐘電路可以顯示時間日期，通訊接口電路可以與上位機（pc機）進行通訊，從而將大量的商品數(shù)據(jù)存于上位機，然后通過串口或并口通訊與電子秤相連，達到遠距離控制的目的。4、對各種實用芯片價格了解不夠，選擇上仍有欠缺，如所選的稱重傳感器價格較貴。6.3體會在這次設(shè)計中我使用了電橋式稱重傳感器hl-8型，用集成運放op07將傳感器的信號放大，將op07輸出的模擬信號傳送給單片機atmega 32的ad端口，單片機atmega 32將數(shù)字信號進行數(shù)據(jù)處理，并聯(lián)上液晶顯示屏1602和矩陣鍵盤進行人機交換。運用protues軟件仿真。當然，這其中也有很多問題，第一、不夠細心比如由于粗心大意接錯了線，由于對課本理論的不熟悉導(dǎo)致編程出現(xiàn)錯誤。第二，是在學(xué)習(xí)態(tài)度上，這次設(shè)計是對我的學(xué)習(xí)態(tài)度的一次檢驗。對于這次設(shè)計實習(xí)，我的第一大心得體會就是作為一名工程技術(shù)人員，要求具備的首要素質(zhì)絕對應(yīng)該是嚴謹。我們這次設(shè)計所遇到的多半問題多數(shù)都是由于我們不夠嚴謹。第三，在做人上，我認識到，無論做什么事情，只要你足夠堅強，有足夠的毅力與決心，有足夠的挑戰(zhàn)困難的勇氣，就沒有什么辦不到的。 在這次難得的畢業(yè)設(shè)計過程中我鍛煉了自己的思考能力和動手能力。通過題目選擇和設(shè)計電路的過程中，加強了我思考問題的完整性和實際生活聯(lián)系的可行性。在方案設(shè)計選擇和芯片的選擇上，培養(yǎng)了我們綜合應(yīng)用單片機的能力，對單片機的各個管腳的功能也有了進一步的認識。還鍛煉我們個人的查閱技術(shù)資料的能力，動手能力，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。并且我們熟練掌握了有關(guān)器件的性能及測試方法。 參考文獻1張迎新，等.單片機初級教程單片機基礎(chǔ)m.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006.2余永權(quán)，等.atmel系列單片機應(yīng)用技術(shù)m.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.3何立民.單片機高級教程應(yīng)用與設(shè)計m.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.4黃繼昌.電子元器件應(yīng)用手冊m.北京:人民郵電出版社,2007.5何立民.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1990.6康華光,等.電子技術(shù)基礎(chǔ)m.北京:高等教育出版社,1998.7馬潮.avr單片機嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用實踐m.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007.8張軍.avr單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實例m.北京:中國電力出版社,2005.9劉海成.avr單片機原理及測控工程應(yīng)用m. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2008.10周興華.avr單片機c語言高級程序設(shè)計m. 北京:中國電力出版社,2008.11楊正忠,耿德根.avr單片機應(yīng)用開發(fā)指南及實例精解m.北京:中國電力出版社,2008.12李泓.avr單片機入門與實踐m.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2008.13周俊杰.嵌入式c編程與atmel avrm.北京:清華大學(xué)出版社,2003.14江志紅.51單片機技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)案例精選m.北京:清華大學(xué)出版社,2008.15atmel.atmega32 data sheetol.2008..16atmel.bascom-avr compilerol.2009..附錄a：原理圖pcb板圖實物圖附錄b：程序代碼36$regfile m32def.dat$crystal = 12000000config adc = single , prescaler = auto , reference = arefconfig lcdpin = pin , db4 = portc.4 , db5 = portc.5 , db6 = portc.6 , db7 = portc.7 , e = portc.3 , rs = portc.2config lcd = 16 * 2dim dbzw as bitdim lji as longdim ljiz as longdim ljix as longdim ljcs as bytedim sjbz as bytedim qp as integerdim zl as integerdim zlz as integerdim zlx as integerdim dj as integerdim djz as integerdim djx as integerdim dja(4) as integerdim zj as longdim zj1 as longdim zjz as longdim zjx as longdim an as bitdim anzhi as bytedim ad1(5) as integerdim ad2(5) as integerdim kg(5) as integerdim aa as bytedim aaa as bytedim a1 as bitdim adz as integerdim w(30) as integerdim temp(20) as longdim waith as integerdim waith1 as integerdim waith2 as integerdim waith3 as integerdim waith4 as integerdim waith5 as integerdim waith6 as integerdim waith7 as integerdim first_ad as bitdim qpbz as bitdim i as bytedim j as bytedim zt as bytedeclare sub lcdxs()declare sub ansm()declare sub ancl()declare sub adcc()declare sub adtokg()declare sub adtozero()clscursor offreset dbzwset ddrd.7ad1(1) = 455ad1(2) = 555ad1(3) = 655ad1(4) = 755ad1(5) = 855kg(1) = 0kg(2) = 500kg(3) = 1000kg(4) = 1500kg(5) = 2000call adtozero()doset portd.7call ansm()call ancl()if zt = 1 or zt = 2 thencall adcc()call adtokg()zl = zl - qpcall lcdxs()if sjbz = 100 thensjbz = 0reset dbzwend ifend ifloopsub adtozero()call adcc()waith1 = waith - ad1(1)for i = 1 to 5ad2(i) = ad1(i) + waith1next iend subsub adtokg()if waith = ad2(5) thenzl = kg(5)exit subend iffor i = 2 to 5if waith ad2(i) thenexit forend ifnext itemp(2) = kg(i) -kg(i -1)temp(3) = waithtemp(4) = ad2(i - 1)temp(5) = temp(3) - temp(4)temp(6) = temp(2) * temp(5)temp(7) = ad2(i)temp(8) = ad2(i - 1)temp(9) = temp(7) - temp(8)temp(10) = temp(6) / temp(9)temp(11) = temp(10) + kg(i -1)zl = temp(11)end subsub adcc()start adcwaitus 10for i = 1 to 10w(i) = getadc(4)waitms 5next istop adcfor j = 1 to 9for i = 1 to 9if w(i + 1) w(i) thentemp(1) = w(i + 1)w(i + 1) = w(i)w(i) = temp(1)end ifnext inext jw(11) = 0for i = 2 to 9w(11) = w(11) + w(i)next iwaith = w(11) 8waitms 2end subsub lcdxs()deflcdchar 1 , 32 , 32 , 32 , 31 , 14 , 4 , 32 , 32clsif zt = 2 thenlocate 1 , 1lcd count:if ljcs = 9 then lcd 0lcd ljcslocate 1 , 11 : lcd djz : lcd . : lcd djxlocate 2 , 3ljiz = lji 100ljix = lji mod 100lcd ljizif ljix = 100 thenlcd .elseif zlx = 10 thenlcd .0elseif zlx = 0 thenlcd zjzif zjx = 9 thenlcd .0elselcd .end iflcd zjxelselcd 0.00zj = 0end ifif qpbz = 1 thenlocate 2 , 13lcd chr(1)end ifend ifwaitms 80cursor off noblinkend subsub ansm()ddrb = &h0fportb = &hf0waitus 10aa = pinb and &hf0if aa &hf0 thenif a1 = 0 thensjbz = 0a1 = 1an = 1ddrb = &hf0portb = &h0fwaitus 10aaa = pinb and &h0faa = aa or aaaif aa = &hee then anzhi = 15if aa = &hed then anzhi = 12if aa = &heb then anzhi = 11if aa = &he7 then anzhi = 10if aa = &hde then anzhi = 14if aa = &hdd then anzhi = 3if aa = &hdb then anzhi = 6if aa = &hd7 then anzhi = 9if aa = &hbe then anzhi = 13if aa = &hbd then anzhi = 2