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单片机电子秤

2.4万字 62页

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摘要
本文的目的是以单片机为核心研制出新型的智能电子秤，在硬软件控制下，实现智能化称重，由于其准确度高，稳定性高等特点，不但能精确测量重量，还能对重物的质量进行金额计算大大减轻了人们的繁琐程序，为电子秤的发展开辟了新的道路。
本文设计了一种电子秤，论述了仪器的工作原理，介绍了仪器的误差来源与误差分配，给出了仪器电路设计与软件流程，探讨了仪器的工程设计技术。针对应变式称重传感器非线性影响大的问题，提出并建立了应变式称重传感器的非线性影响模型与校正模型，为电子秤的低成本准确称量奠定了理论基础。
本文以单片机MCS-518051为信息处理核心的电子秤的硬件设计方案，详细分析各单元的硬件电路，并给出相关电路原理图。

Abstract：New-type portable electronic scales can measure mass rapidly and accurately and communicate value. Furthermore, it is small, simply structured, easy to operate and convenient to carry. The instrument is able to meet the needs of commercial trade and residents, so its application has a bright future.
Key Words Portable Electronic Scales; Capacitance Weighing Sensor; Non-linearity Revision; Microcontroller; Error distribution; Engineering Design.

目 录
摘 要 I
Abstract II

目 录
摘 要 I
Abstract II

第1章 绪 论 1
1.1 称重技术和衡器的发展 1
1.2 电子秤的发展现状 2
1.3 本文的主要工作 2
1.4 本文的创新 2
第2章 电子秤的测量原理 4
2.1 称重传感器 4
2.1.1 应变式称重传感器 4
2.1.2 应变式称重传感器原理 5
2.1.3 传感器工作原理与分析 5
2.1.4 材料设计 7
2.1.5 应变式传感器的几何尺寸设计 7
2.2 A/D转换电路设计 10
2.3 放大电路及滤波电路设计 11
第3章 电子秤电路设计 14
3.1 电子秤的构成 14
3.2 电源电路 14
3 .2 .1 电源7805 15
3.3 单片机系统设计 16
3 .3 .1 MCS-51（8051）单片机 18
3.4 LED显示 21
第4章 仪器软件设计 24
4.1 仪器主程序 24
4.2 校正模块 26
4.3 键盘管理模块 27
4.4 数据处理模块 28
4.5 计价模块 30
第5章 仪器的误差及误差分配 32
5.1 仪器的误差来源 32
5.1.1 称重传感器的误差 32
5.1.2 电子设备的误差 32
5.1.3 机械承重系统的误差 33
5.1.4 仪器的误差分配 34
5.2 仪器误差的计算方法 34
第6章 仪器工程设计 37
6.1 仪器可靠性设计 37
6.2 可靠性设计方法 38
6.3 开关/键盘的使用 38
6.4 元器件的选用 38

结 论 39
致 谢 40
参考文献 41
附录1 42
附录2 47
附录3 54


参考文献
[4]蔡常青.我国非自动衡器型式试验的现状与发展.中国计量科学研究院 2002
[5]贾伯年，俞朴.传感器技术.南京:东南大学出版社1992
[6]李名兆低成本低功耗电子秤的设计.电子技术1997
[7]刘笃仁，韩保君.传感器原理及应用技术.西安:电子科技大学出版社，2003
[8]查明华，陈晓勤，张如一电子秤中平行梁弹性元件的性能分析.力学与实践，1997