论文总字数：27313字

摘 要

随着科技的进步和生活水平的提高，传统的称重工具已经无法满足市场需求了。针对于这个问题，设计了一种用单片机作为主控单元，可以实现精密测量的电子秤称重系统。这个系统是由称重传感器、A/D模块、单片机最小系统、显示电路、键盘电路和报警电路这几个部分组成的。它可以实现基本称重，键盘输入、数据显示和超重报警的功能。用户把需要测量重量的东西放在称重传感器上，经过A/D模块的信号转换和单片机的信号处理后，被测物体的重量就会显示在显示器上面了。同时，用户可以通过按下按键输入数据，并在物体重量超过称重量程时收到系统的报警提示。

关键词：单片机 精密 电子秤

Design of precision electronic scale based on MCU

Abstract

With the development of science and technology and the improvement of living standards, the traditional weighing instrument can't meet the market demand. For this problem, a kind of electronic weighing system with single chip microcomputer as the main control unit and the electronic weighing system of precise measurement is designed. This system is composed of weighing sensor, A/D module, MCU minimum system, display circuit, keyboard and alarm circuit and these parts. It can achieve the basic weight, keyboard input, data display and overweight alarm function. The user need to put something in the measurement of the weight of the weighing sensor through signal processing, signal conversion module and A/D MCU, measured the weight of the object will be displayed on the display. At the same time, the user can press the key input data, and the weight of the object over the weighing range received when the alarm system.

Key words: microcontroller; precision; the electronic scale;

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景和研究意义 1

1.2 研究现状 1

1.3 研究内容 2

1.4 小结 3

第二章 硬件电路设计 4

2.1 系统整体方案 4

2.2 单片机最小系统的设计 4

2.2.1 系统单片机的选型 4

2.2.2 单片机最小系统复位电路设计 5

2.2.3 单片机最小系统晶振电路设计 6

2.3 称重传感器的选择和使用 7

2.4 系统A/D转换电路的设计 8

2.4.1 系统A/D转换芯片的选型 8

2.4.2 系统A/D转换电路的设计 9

2.5 系统显示电路的设计 10

2.5.1 系统显示器的选型 11

2.5.2 系统显示电路的设计 12

2.6 系统电源电路的设计 13

2.7 系统键盘电路的设计 15

2.8 系统报警电路的设计 16

2.9 小结 17

第三章 软件程序设计 18

3.1 概述 18

3.2 系统主程序设计 18

3.3 系统数据采集模块设计 19

3.4 系统按键模块设计 20

3.5 系统显示模块设计 23

3.6 小结 24

第四章 系统的调试 25

4.1 概述 25

4.2 硬件的调试 25

4.3 软件的调试 26

4.4 小结 29

总结 30

参考文献 31

致谢 32

附录一 系统原理图 33

附录二 程序 34

第一章 绪论

1.1课题背景和研究意义

很久以前，人们没有办法知道物品准确的重量，只能通过自己用手大概地估量一下那些东西，这样给人们的生活带来了极大的不便。所以，人们急切地想有一种称重工具。于是，人们就发明了秤。

以前，人们经常使用的是弹簧秤。但是这种类型的秤是通过弹簧拉伸产生的形变来进行重量测量的，如果称量物品的重量过重超过了弹簧的弹性极限，弹簧秤就会称量出错误的结果，甚至会不能继续使用了。所以，弹簧秤无法满足人们的称重需求，它只能暂时的充当一下称量工具，会逐渐地消失在人们的使用行列中。

如今，人们普遍使用的是电子计价秤。它主要是采用微控制器作为系统的主控单元，基于胡克定律来实现物体的称重功能。它可以利用按键输入物品的单价，进行单价的存储，在称重的同时完成计价的功能，快速且准确；在电子秤的内部有可充电的蓄电池，既可以使用交流电，也可以直流供电；它采用LCD数据显示，清晰直观。拥有操作便利、计算速度快和显示结果误差小等良好特性。

但是电子计价秤也有一定的局限性，偏大的体积携带时不方便，而且成本不低。不过，如果采用单片机来设计电子秤，尽管它的构成比较简单，也容易受到干扰，但是它的成本比较合理，结构轻小，方便实用，可以根据自己的需求进行功能的扩展。

如今，我们在超市、菜市场、水果店和粮油店等随处可见电子秤的身影。所以，设计出一款简单轻小，可以根据使用场所进行功能定制的电子秤可以给我们的生活带来更大的便利。

1.2研究现状

我查找了大量与电子秤相关的资料，找到了一些现有的实现方案。然后，我对此展开了比较与分析。

方案一：门座式起重机动态电子秤

这是在2010年的《称重科技——第九届称重技术研讨会论文集》中，张树芳工程师提出的一种新型电子秤。在工矿企业及港口码头等地，通常会使用起重机来完成物资的装运和安置等工作。在这个系统中，使用计算机作为主控核心，结合使用了平板式和轮辐式传感器作为载荷传力装置，再加上非接触式自动检测装置实现了动态称重的功能。尽管它简单易用，且有很大的创新性。但是它更适合应用于大型动态称重系统中，对于平常的物品称重它不适合。

方案二：基于DSP的高精度电子秤

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