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行业动态

电子秤的设计研究

时间:2017-09-27 13:10 来源: 点击数:

本文设计的电子称以单片机为主要部件,用C语言进行软件设计,硬件则以双孔梁,放大系统,A/D 换系统,数码管显示系统的五部分组成,通过电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,将电压 量纲(V)转换成重量纲g)即成为一台原始的电子称,最后将所得的重量通过数码管显示出来。本文设计的电子秤虽然是一个极其简单的仪器,但是通过它可以更深入的了解仪器的工作原理以及其优异的性能。

0.引言

在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到称, 但是随着社会的进步,科学的发展,我们对其要求操作方便, 易于识别。随着计量技术和电子技术的发展,电子称向提高精 度和降低成本方向发展的趋势对低成本,高性能模拟信号处理 器件需求的增加,通过近年来电子称产品的发展情况及国内外 市场的需求,电子称总的发展趋势是小型化,模块化,集成化, 智能化。

1.电子秤发展研究现状

近几年,我国的电子称重系统从最初的机电组合型发展到 现在的全电子型和数字智能型,电子称重技术逐渐从静态称重 到动态称重发展,从模拟测量到数字测量发展,从单参数测量 向多参数测量发展。在国际上一些发达国家在电子称重力一面, 特别是在准确性和可靠性等方面有了很大的提高,国外产品的 品种和结构又有创新,技术功能和应用范围不断扩大。

随着信息时代的到来在工业过程检测和称重计量与控制系 统中,数字化电子称和数字称重系统的应用越来越多。作为一 种计量手段,广泛应用于工农业,科研,交通,内外贸易等各 领域,而且作为工业控制系统和商业管理系统的一 个组成部 它起到了缩短作业时间,改善操作条件,降低能源和材料 的消耗,提高产品质量和加强企业管理,改善经营管理等多方 面的作用,称重装置的应用已经遍及到国民经济各领域,取得 了显著的经济效益。

2.电子称设计方案分析

2.1电子秤的设计要求及工作原理

系统分为三大模块:数据采集模块,控制模块,数码管显 示模块。当物体放在秤盘上时,压力施给双孔梁,该双孔梁发 生形变,从而使阻抗发生变化,同时使激励电压发生变化,输 出电压信号通常很小,需要前端信号处理电路进行准确性的 放大,输出一个变化的模拟信号。模拟信号通过A/D转换成 数字信号,转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。 然后由数码管显示出来。

2.2数据采集部分的方案确定

2.2.1传感器

现代科学技术的发展,将人类社会带入了一 1、信息社会, 在这信息社会,人们获取大量的信息,人们的生活主要是依 靠对信息的开发-、传输与处理,传感器在这1、信息的处理过程 中占有很重要的位置,是感知与获取信息的窗口,信息的检测 与离不开传感器,所有科学研究和生产过程要获取的信息都要 通过传感器转换为易传输与处理的电信号,因此传感器在加工 处理信息的过程中处于十分重要的位置。

2. 2. 2 A/D转换部分

本次设计的电子称由于是基于STC12C5A60S2控制的, STC12C5A60S2系列单片机ADC由多路选择开关,比较器,逐 次寄存器10DAC转换结果寄存器ADCRESADC RESL )以及 ADC-C0NTR 构成.

3.电子秤硬件设计分析

3.1基于STC12C5A60S2单片机的主控模块

单片机控制模块使用的是STC12C5A60S2使用该芯片很 容易实现对其他模块的控制。通过对单片机STC12C5A60S2 入程序,可以方便的用软件来控制整个过程。

3.2数码管显示与传感器系统

本次设计利用数码管显示系统将测量物体的质量显示出 来,七段显示器就是一种典型的编码输出实闽,可显示0〜9 的阿拉伯数字。传感器系统将测量双孔梁发生形变通过电平传 给单片机工作。

4.电子秤软件设计分析

C语言是一种通用的计算机程序设计语言,在国际上非常 流行,它既可以用来编写计算机的系统程序,也可以用来编写 一般的应用程序。单片机应用系统更是如此,C语言是当前 最流行的程序设计语言,它像其他高级语言一样,面向用户, 面向解题的过程,编程者不必熟悉具体得及损及内部结构和指 令,C语言又像汇编语言一样可以对机器硬件进行操作。

5.结论

电子仪器的水平随着集成电路和计算机技术的发展而不断 提高,传统的仪器被现代化智能仪器所取代是社会发展的必然 结果,传感器在信息加工和处理的过程中起到的作用越来越大, 因此,应该加强对传感器的开发利用,为促进电子仪器的发展 提供帮助。


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