智能電子稱設計論文資料下載

ID:334200 · 發表于 2018-5-20 14:39

第一章功能說明

本設計系統以單片機AT89S52為控制核心，實現電子秤的基本控制功能。在設計系統時，為了更好地采用模塊化設計法，分步設計了各個單元功能模塊。
系統的硬件部分包括最小系統部分、數據采集部分、人機交互界面和系統電源四大部分。最小系統部分主要包括AT89S52和擴展的外部數據存儲器；數據采集部分由稱重傳感器，信號的前期處理和A/D轉換部分組成，包括運算放大器AD620和A/D轉換器ICL7135；人機界面部分為鍵盤輸入，四位LED數碼顯示器，可以直觀的顯示重量的具體數字以及方便的輸入數據，使用方便；系統電源以LM317和LM337為核心設計電路以提供系統正常工作電源。
系統的軟件部分應用單片機C語言進行編程，實現了該設計的全部控制功能。該電子秤可以實現基本的稱重功能（稱重范圍為0～9.999Kg，重量誤差不大于±0.005Kg）,并發揮部分的顯示購物清單的功能，可以設置日期和設定十種商品的單價，還具有超量程和欠量程的報警功能。
本系統設計結構簡單，使用方便，功能齊全，精度高，具有一定的開發價值。
稱重傳感器原理
即由非電量（質量或重量）轉換成電量的轉換元件，它是把支承力變換成電的或其它形式的適合于計量求值的信號所用的一種輔助手段。
按照稱重傳感器的結構型式不同，可以分直接位移傳感器（電容式、電感式、電位計式、振弦式、空腔諧振器式等）和應變傳感器（電阻應變式、聲表面諧振式）或是利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應的傳感器。
對稱重傳感器的基本要求是：輸出電量與輸入重量保持單值對應，并有良好的線性關系；有較高的靈敏度；對被稱物體的狀態的影響要小；能在較差的工作條件下工作；有較好的頻響特性；穩定可靠。
傳感器下的定義是：“能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”。其中敏感元件指傳感器中能直接感受被測量的部分，轉換元件指傳感器中能將敏感元件輸出量轉換為適于傳輸和測量的電信號部分。此外傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
稱重傳感器在電子秤中占有十分重要的位置，被喻為電子秤的心臟部件，它的性能好壞很大程度上決定了電子秤的精確度和穩定性。通常稱重傳感器產生的誤差約占電子秤整機誤差的50%~70%。若在環境惡劣的條件下（如高低溫、濕熱），傳感器所占的誤差比例就更大，因此，在人們設計電子秤時，正確地選用稱重傳感器非常重要。
稱重傳感器的種類很多，根據工作原理來分常用的有以下幾種：電阻應變式、電容式、壓磁式、壓電式、諧振式等。（本設計采用的是電阻應變式）
電阻應變式稱重傳感器包括兩個主要部分，一個是彈性敏感元件：利用它將被測的重量轉換為彈性體的應變值；另一個是電阻應變計：它作為傳感元件將彈性體的應變，同步地轉換為電阻值的變化。電阻應變片所感受的機械應變量一般為10 - 6~10 - 2，隨之而產生的電阻變化率也大約在10 - 6~10 - 2數量級之間。這樣小的電阻變化用一般測量電阻的儀表很難測出，必須采用一定形式的測量電路將微小的電阻變化率轉變成電壓或電流的變化，才能用二次儀表顯示出來。在電阻應變式稱重傳感器中通過橋式電路將電阻的變化轉換為電壓變化。電阻應變式稱重傳感器工作原理框圖如圖2-1所示：

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