电子天平系统的设计包括三个主要部分:硬件电路设计,软件编程和调试,以及物理称重。件电路部分基于单芯片STC89C52RC作为处理控制数据的主要控制单元。据采集部分选择压力传感器并使用24位AD转换芯片HX711对传感器采集的模拟量进行AD转换。换后的数据被放大并发送到MCU进行处理,LCD12864 LCD显示数据,软件部分通过密钥编程实现。
重测量结果表明,称重范围在5.00至500 g之间,当重量小于50 g时称重误差小于0.5 g,称重误差不超过当重量等于或大于50克时,不是1克。子天平具有以下优点:快速方便的数字显示,自动定价和剥离,以及金额的自动总和。[JP] STC89C52RC;电阻应变计; AD转换;电子秤分类号:TP391文献代码:AA文章编号:2095年至2163年(2016)06-0121-04 [0引言称重装置是通过所测量的作用对象的测量仪它决定了物体的重量。称重仪器的发展和演变中,有六种类型的称重仪器设计,即:板秤,不等臂平台秤,起重机秤,四分之一秤,倾斜圆,弹簧平衡和自动平衡[1]。今,随着现代科学技术的飞跃和快速发展,规模也开始向便利化,数字化和智能化发展方向发展[2]。此基础上,本研究采用的是电阻应变仪传感器的信号采集单元和微控制器作为STC89C52RC控制中心设计为提供移动智能电子秤的系统光,精确的测量,读取直观,价格低,适合样品。重,烹饪原料,中药药剂等多种场合。

[BT4] 1研究设计方案[BT5] 1.1设计目标设计和生产一种简单的低成本电子天平,电阻应变计作为称重传感器。子秤可以数字显示称重物体的重量,单位为克(g);)重量为5.00至500克;重量小于50克,称重误差小于0.5克;重量小于或等于50克,重量误差小于1克;)电子秤可限定的单位价格(元/克),它可以计算出该物品的量,并进行堆积量; )电子天平具有剥离功能,剥离范围不超过100克。[BT5] 1.2整体系统设计R D系统主要由控制,测量,放大转换,数据显示,键盘和电源组成。此,检索的设计的一般结构在图1中BT5]当要测量的物体放置在称重平台上的电子秤的1.3工作原理,测量仪传感器被示出电阻应变随着称重悬伸而变形,并且传感器的力作用被转换成电效应,即物体的重量。
将经由模拟转换电路转换成具有与所述物体的重量的线性关系的模拟电信号被测量,但此时,信号仍然是弱的,必须被放大,过滤,并转换成数字信号数字。后,处理器将被定制。具体地,CPU实时分析键盘和各种功能开关,和问题的判断和分析根据输入内容到键盘和各种功能开关的状态,并在同一时间,该软件将控制各种操作。液晶屏上。[BT4] 2硬件设计硬件设计是电子秤的核心。该研究中获得的功能框图如图2所示。面,将给出以下解释和讨论,以用于该开发中的应用的具体实现。阻应变计传感器的基本结构一般可分为两部分:敏感弹性元件和应变计。性传感元件将产生与测量的物理量成比例的应力,然后使用应变仪作为转换元件将应力转换为电阻变化[3-5]。
传感器的工作原理如图3所示。用应变计测量时,将其粘在弹性体上。弹性体由力而变形时,应变计的敏感栅极变形和电阻值的变化相应地,然后转换成电压或电流的变化由电路[6]。图3中的研究中使用惠更斯桥。弹性体承受负载应变时,可以使用等式(1)[7]计算输出信号电压。]:Eout = R2×R4(R2 R4)。×△△R1R1 R2R2 R3R3 R4R4×恩波[JY](1)在该研究中获得的电阻应变仪传感器具有以下强大的优势:易于使用,应用范围和扩展的测量,精度高,结构紧凑,频率好的答案,对试样有轻微的影响,适应性强到复杂的环境,可以在特殊的环境,如高温,高压,强磁场等被用来,从而促进长距离的自动测量。
[BT5]对2.2A / N转换器的研究表明,A / D转换部分对于整个系统设计的平稳运行至关重要[8]。HX711芯片是一款24位A / D转换芯片,专为高精度电子秤而设计[9]。同类型的其他芯片相比,该芯片的选择不仅降低了电子秤的整体成本,而且重要的是提高整机的性能和可靠性。片和后台MCU芯片的接口和编程非常简单:所有控制信号都是引脚控制的,无需扩展寄存器配置的编程。片内部[10]。入选择器可用于选择通道A或通道B以连接其可编程低噪声内部放大器。道A的可编程增益为128或64,相应的满量程差分输入信号的幅度分别为±20 mV或±40 mV。道B的固定增益为32,用于检测系统参数。
片上提供的稳压电源可以直接馈送外部传感器和芯片的A / D转换器。统板上无需额外的模拟电源。片内部的时钟振荡器不需要任何外部器件。电时的自动复位功能简化了启动过程[11]。虑到在系统中,并有机会精度要求,以及用于转换清晰和快速要求物体的重量的测量,本设计采用的A / d转换器24位HX7411。换A / d电路的方案在图4中示出[BT5] 2.3键盘处理电路[HT5“SS] [ST5” BZ] [WT5“BZ]该电子秤设置的单位价格(10数字键),恒温阀芯它还具有确认,删除,分离,价格确定等功能。必须定义17个键(包括重置按钮)键盘扩展方案使用矩阵键盘。阵的特征在于所述检测线划分成2组,一组线,一组列和在该行的按钮。开的行的。
键盘的数量是大于8的矩阵键盘更大常用。JP3]结合本设计的实际要求,16个按钮使用4×4矩阵键盘,另一个复位按钮使用独立按键设计实现[ 7]。
JP] [BT5]当被测物体的重量超过由系统设计所允许的极限2.4报警电路,所述控制程序使得能够端口I MCU的输入/输出高功率。三级管打开时,蜂鸣器响起,警报灯闪烁[12]。之,系统设计和建造在此R&d示于图5 BT4] 3在编程系统的设计中,软件部分可根据功能的应用被限制为6个模块,了解主程序模块,A / D转换模块,数字转换模块,键盘扫描控制模块,显示模块和报警模块[13]。程序的流程图描述了系统工作的基本过程,并描述了信号的基本流程,以便可以充分运用控制。程序的顺序如图6所示。BT4] 4实验测试测量和调试搜索电子天平的称重精度主要由传感器决定。同传感器的精度曲线也不同。须在程序中正确校正每个传感器的参数:当测试的重量太重要时,增加该值;如果试验的重量很低,则降低该值;这个值一般在2.15之间。整[14]。常,根据不同的传感器生成和调整该参数。[JP2]电子天平的精度设置应使用权重来允许重复统计测量的发展。测量和开发过程中,研究采用分割方法将范围分为三个部分:5.00至50.00克,50.00至200.00克,从200.00在500.00 g,然后根据每个步骤的误差值进入程序。正相应参数的校准。[JP]校正测量的结果如图7所示。入图是重量值较小时的放大图。测试校正曲线4上可以看出,几次测量校正后的曲线满足线性。接近于真值,表明该系统是最佳的,并且满足test.Il的从表1中的数据显而易见的要求是,当重量小于50g时,将称量误差是小于0.5g ;重量为50克或更多,称重误差小于1克,电子秤可以设置为每0.5秒自动称重,并累计3次以平均刷新显示。量误差可以控制在表1所示的范围内。重速度更快,精度更高。阻片的厚度,传感器片的质量,面团中气泡的处理和称重温度都对测量结果有特殊的影响和影响。此,恒温阀芯可以进行以下改进:)考虑电子电路设计中各种影响因素的处理,例如采取有效的浪涌预防措施;)粘接应变片时,请订购按照规范步骤中指示的顺序。装在悬臂上时防止灰尘形成的操作;)系统编程最大限度地优化。过选择算法和程序设置,提高了硬件系统对电子秤的准确度的影响;)了解各种做法芯片的性能和价格,以优良的品质选择电子元器件,特别是应变计[BT4] 5结论分析和重对称传感器信号的处理电路的实际测量的选择推断出电子秤具有全行高精度的转换,简单的开发步骤,低功耗和无温度漂移。能满足设计要求。外,随着对高品质生活的追求,电子秤还可以扩展更多电路,例如时钟电路,通信接口电路。历时钟电路可以显示购买日期,并且通信接口电路可以与主计算机(PC)通信,以便在计算机中存储大量基本数据。高,然后通过串口或并口通信连接到电子天平,实现长距离。纵效果令人满意的目的。
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