數(shù)字電子秤實驗報告

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1、溫州大學(xué)甌江學(xué)院WENZHOUUNIVERSITYOUJIANGCOLLEGE復(fù)雜電子系統(tǒng)設(shè)計課程實踐報告書——數(shù)字電子秤班級:姓名:姓名:姓名:指導(dǎo)老師:溫州大學(xué)甌江學(xué)院信息與電子工程分院2011年6月目錄摘要3一、設(shè)計方案論證4二、理論分析及調(diào)試62.1、壓力傳感器:62.2、放大電路部分:82.2.1運放電路82.2.2計算公式82.2.3運放差分放大電路特點82.2.4放大電路的元件清單92.2.5OP07管腳圖:92.2.6傳感器的輸出信號放大后的數(shù)據(jù)及放大倍數(shù)表102.2.7調(diào)試過程中的心得:102.2.8參考資

2、料:102.3、AD轉(zhuǎn)換部分112.3.1主要特性112.3.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)122.3.3外部特性(引腳功能)122.3.4AD單獨測試電路圖122.3.4AD單獨測試調(diào)試程序:132.3、液晶顯示部分142.4蜂鳴器部分15三、測試方法、測試數(shù)據(jù)163.1、重量與電壓的對應(yīng)關(guān)系163.2、數(shù)據(jù)擬合示意圖163.3、擬合數(shù)據(jù)方程17四、程序及分析17五、結(jié)果與分析27參考文獻:27附件:總電路圖27摘要在生活中經(jīng)常都需要測量物體的重量,于是就用到秤,但是隨著社會的進步、科學(xué)的發(fā)展,我們對其要求操作方便、易于識別。隨著計量技術(shù)和電

3、子技術(shù)的發(fā)展傳統(tǒng)純機械結(jié)構(gòu)的桿秤、臺秤、磅秤等稱量裝置逐步被淘汰,電子稱量裝置電子秤、電子天平等以其準(zhǔn)確、快速、方便、顯示直觀等諸多優(yōu)點而受到人們的青睞。電子秤向提高精度和降低成本方向發(fā)展的趨勢引起了對低成本、高性能模擬信號處理器件需求的增加。大多數(shù)電子秤是以1:3,000或1:10,000的分辨率輸出最終的稱重值,使用12bit~14bit的模數(shù)轉(zhuǎn)換器很容易滿足要求。設(shè)計中主要考慮峰峰值(PP)噪聲分辨率、ADC的動態(tài)范圍、增益漂移和濾波。通過分析近年來電子衡器產(chǎn)品的發(fā)展情況及國內(nèi)外市場的需求,電子衡器總的發(fā)展趨勢是小型化

4、、模塊化、集成化、智能化;其技術(shù)性能趨向是速率高、準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高;其功能趨向是稱重計量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其應(yīng)用性能趨向于綜合性和組合性。一、設(shè)計方案論證在實驗開始的最初,我組成員根據(jù)有限的知識對本課題實驗進行了分析,最終有兩個方案候選,方案電路圖如下。方案一:放大部分兩個方案運用一致,放大信號進入AD轉(zhuǎn)換以后,AD將數(shù)字信號輸給單片機,有程序控制將相應(yīng)的單價在數(shù)碼管上顯示出來,本方案的缺點是1、IO口不夠用需要擴展;2、數(shù)碼管顯示不能明白的表明是質(zhì)量、單價還是總價。方案二:選用1602

5、液晶顯示屏,不僅可以顯示數(shù)據(jù)還可以顯示中英文,重要的是可以同步顯示,相對方案一還不需要IO口擴展,所以最終選用方案二。部件方案討論方案討論一:人機對話部分我們選定獨立鍵盤方案和矩陣鍵盤方案方案一:獨立鍵盤獨立鍵盤是人機對話部分常用的按鍵方式,其優(yōu)點表現(xiàn)為硬件電路簡單,整體單元風(fēng)格大方簡潔,所占的空間相對較少,最重要的是所要編寫的程序代碼少。其缺點在于實現(xiàn)的功能也就相對的簡單。因而對于一個大的系統(tǒng),并不適合獨立鍵盤。方案二:矩陣鍵盤矩陣鍵盤作為另一種人機對話中按鍵的方式來講,它的優(yōu)點在于能實現(xiàn)的功能較為強大,適合大中系統(tǒng)。缺點

6、在于矩陣鍵盤一般采用4*4矩陣類型,其不僅一次性就用掉了51單片機中的一個組合口,占的硬件資源比較大,重要的是不僅所要編寫的程序代碼很多,而且對于那些對編寫程序不是很好的同學(xué)來說,很容易出錯,而且不知道如何修改。由于此次課程設(shè)計中硬件資源有限,且為使整體硬件風(fēng)格顯得簡單得體,最重要的是不是大系統(tǒng),所以我們選擇獨立鍵盤進行對電子稱中單價的進行修改。方案討論二:顯示部分我們選定液晶顯示方案和LED七段顯示方案方案一:液晶顯示液晶顯示是顯示部分常用的顯示方式,其優(yōu)點表現(xiàn)為硬件電路簡單,整體單元風(fēng)格大方簡潔,所占的空間相對較少,能實

7、現(xiàn)的功能較為強大,適合各種系統(tǒng)。其缺點在于所要編寫的程序代碼多。方案二:LED七段顯示方案LED七段顯示方案是顯示部分常用的顯示方式,其優(yōu)點表現(xiàn)為我們接觸的多,程序什么的也寫過,所要編寫的程序代碼少。其缺點在于硬件電路復(fù)雜,所占的空間相對較多,實現(xiàn)的功能也就相對簡單,如果對于一個大的系統(tǒng),那肯定不適合LED七段顯示方案。由于此次課程設(shè)計中所要顯示的東西多,而且由于很多參考書中都有類似的程序,易于借鑒參考,且為使整體硬件風(fēng)格顯得簡單得體,我們選擇液晶顯示。二、理論分析及調(diào)試電路由壓力傳感器,放大電路,AD轉(zhuǎn)換部分,單片機,按鍵

8、控制乘法運算,液晶顯示,蜂鳴器報警7部分組成,為了保證總電路能夠正常工作分別對七個模塊進行了調(diào)試,以下做一一介紹。2.1、壓力傳感器:本次設(shè)計使用的是電阻應(yīng)變式壓力傳感器,它主要由彈性體、電阻應(yīng)變片、電纜線等組成,內(nèi)部路線采用惠更斯電橋,當(dāng)彈性體承受載荷產(chǎn)生形變時,電阻應(yīng)變片收到拉伸或壓縮

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