proteus多功能電子計價秤的畢業(yè)設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計</b></p><p>　　多功能電子計價秤的設計</p><p><b>　　年 月</b></p><p>　學生姓名</p><p>　學 號</p><p>　學 院計算機與信息工程學院</p>

2、<p>　專 業(yè)電子信息工程</p><p>　班 級</p><p>　指導教師</p><p>　職 稱</p><p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p>　　生活中人們與質(zhì)量、稱重息息相關，小到天平，大到磅秤、地秤。最常見的莫過于電子秤了，不論是超市的

3、計數(shù)秤，還是體重秤。電子秤就是裝有電子裝置的秤，具有反應速度快、測量范圍廣、應用面廣、結(jié)構(gòu)簡單、使用操作方便、便于計算機控制等特點。隨著現(xiàn)代電子技術的不斷進步，電子秤趨向小型化、智能化、集成化，精確度更高，攜帶更加方便，從而廣泛的應用到生活中的各個領域。</p><p>　　本設計是一個單片機控制的多功能電子計價秤，采用AT89C52作為整個系統(tǒng)的控制中心，通過鍵盤進行人機交互，并通過LCD使其具有數(shù)碼顯示，顯示

4、重量、單價、總額等信息；具有去皮功能和總額累加計算功能；能預存10種商品的單價，可以隨意調(diào)出使用的功能。</p><p>　　本文主要可分為兩大部分，系統(tǒng)硬件部分和系統(tǒng)軟件部分。硬件部分主要包括重量傳感器、信號處理、A/D轉(zhuǎn)換、單片機、鍵盤輸入和LCD模塊等；軟件部分主要內(nèi)容有主程序設計、程序流程圖和子程序模塊設計等。最后，本文還將附錄仿真圖和源程序設計，以便參考之用。</p><p>&

5、lt;b>　　關鍵詞</b></p><p>　　單片機；傳感器；A/D轉(zhuǎn)換；電子秤；LCD</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　People in life is closely related to the quality, weighing,smaller to balance, a

6、nd bigger to the proud scale, truck scale. The most common way of electronic scale,not only counting scales in supermarket ,and your weighing scale. Electronic scale is equipped with electronic devices,it has quick respo

7、nse speed, wide measuring range, wide application, simple structure, convenient operation, easy to computer control and so on. With the progress of modern electronic technology, electronic scale tend </p><p>

8、;　　This design is a single-chip microcomputer control of multi-function electronic price computing scale, using AT89C52 as the control center of the whole system, through the keyboard for human interaction,and show the i

9、nformation such as weight, unit price, total amount; has the function of peel and accumulative total computation; can deposit 10 kinds of the unit price of goods, and to use .</p><p>　　This paper can be divi

10、ded into two parts, the system hardware and system software. The hardware part mainly includes the weight sensor, signal processing, A/D conversion, single-chip microcomputer, keyboard input and LCD module, software part

11、 main content are the main program, program flow chart and the subprogram. Finally, the article will also appendix simulation diagram and the source program design, for reference purposes.</p><p><b>　　

12、KEY WORDS</b></p><p>　　SCM; sensors; A/D circuit; Electronic scale; LCD</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1. 緒 論1</b></p><p>　　1.1

13、設計的研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 系統(tǒng)概述2</p><p>　　1.3 設計任務與要求2</p><p>　　2. 系統(tǒng)的設計方案4</p><p>　　2.1 系統(tǒng)設計的基本思路4</p><p>　　2.2 方案的論證比較與選擇4</p><p>　　2.2

14、.1數(shù)據(jù)采集模塊的選擇4</p><p>　　2.2.2A/D 轉(zhuǎn)換器5</p><p>　　2.2.3鍵盤模塊方案5</p><p>　　2.2.4輸出顯示6</p><p>　　2.3系統(tǒng)總體方案的確定與設計6</p><p>　　3. 系統(tǒng)的硬件設計7</p><p>　　3.

15、1 單片機系統(tǒng)7</p><p>　　3.1.1 單片機的引腳和端口7</p><p>　　3.2 信號采集模塊8</p><p>　　3.2.1傳感器電路8</p><p>　　3.2.2A/D轉(zhuǎn)換電路9</p><p>　　3.3人機交互模塊10</p><p>　　3.3.1

16、鍵盤輸入電路10</p><p>　　3.3.2顯示輸出模塊11</p><p>　　4.系統(tǒng)的軟件設計12</p><p>　　4.1主程序的設計12</p><p>　　4.2中斷服務程序流程圖13</p><p>　　5.系統(tǒng)的調(diào)試與安裝14</p><p>　　5.1 系統(tǒng)的

17、安裝14</p><p>　　5.2 系統(tǒng)調(diào)試14</p><p><b>　　6.結(jié)束語15</b></p><p><b>　　參考文獻16</b></p><p><b>　　致 謝17</b></p><p>　　附錄一 仿真圖1

18、8</p><p>　　附錄二 仿真程序19</p><p>　　多功能電子計價秤的設計</p><p><b>　　1. 緒 論</b></p><p>　　從古至今，秤在人們的生活中扮演著重要的角色，因為它與交易息息相關，最熟悉的典故莫過于“曹沖稱象”了，可見當時的人們就具有了衡量物體的質(zhì)量的衡器。而隨著歷史的

19、演變、時代的發(fā)展以及技術的進步，傳統(tǒng)的秤已經(jīng)無法滿足人們的生活需求。無論是在功能性、智能性，還是微小單位的質(zhì)量測量上，傳統(tǒng)的秤砣加秤盤模式都不免有點力不從心。尤其是隨著現(xiàn)代商業(yè)化模式以及零售業(yè)的發(fā)展，電子秤趨向具有小型化、智能化、集成化等特點上發(fā)展?，F(xiàn)在，電子秤已經(jīng)實現(xiàn)的功能包括了打印機、報警器、觸摸顯示，甚至于檢測身體的健康指標。</p><p>　　本設計的多功能電子秤離不開單片機技術，而單片機技術的實現(xiàn)又離

20、不開硬件和軟件系統(tǒng)的構(gòu)成，硬件部分指的是單片機本身和外圍電路部件，以及各種端口和輸入輸出設備，所以可以將單片機系統(tǒng)看成一個微型的計算機系統(tǒng)，它相當于一個處理器；軟件部分就是指經(jīng)過程序的編寫，再通過軟件把程序嵌入到單片機的存儲中，從而控制系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)所需要的功能。而實現(xiàn)質(zhì)量的檢測離不開傳感器，幾乎所有的設備還是現(xiàn)代化機械的智能化都需要傳感器的支撐，如最常見的溫度、熱度、壓力等，本設計應用的就是壓力傳感器，并通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和顯示電路，

21、將壓力轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)顯示出來。</p><p>　　本著這些思想，本多功能電子計價秤的系統(tǒng)設計將利用單片機技術實現(xiàn)電子秤一些簡單的功能，并使其具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高、成本低等特點。</p><p>　　1.1 設計的研究現(xiàn)狀</p><p>　　近年來，隨著城鄉(xiāng)人們生活水平的提高，零售業(yè)的迅猛發(fā)展，隨處可見的超市或者街頭商販都在使用電子秤。電子秤作為一種衡器，交易就基本

22、離不開電子秤，因此受到了各個國家的重視。國際上發(fā)達國家的電子秤研究水平已經(jīng)達到了一個較高的層次，國外如美國、德國等一些發(fā)達國家早在1960年前后就研究出了誤差控制在0.1%的電子秤，并在1975年左右對約四分之三的機械秤進行了一次機械與電子結(jié)合的現(xiàn)代化改良。</p><p>　　相比于國外發(fā)達國家，我國的秤的研究稍晚一些，在20世紀40年代以前基本上是帶秤砣機械式的，直到現(xiàn)在也還應用于生活中。40年代開始研究了機

23、械與電子結(jié)合式的電子秤，到了50年代之后則逐漸地研究出了以稱重傳感器為主的電子秤。由于稱重傳感器和電子技術的不斷突破，為電子秤的發(fā)展奠定了良好的基礎。我國電子秤技術的真正突破時在70年代中期，由于電阻應變式稱重傳感器在技術上的不斷突破，也使得電子秤的發(fā)展進入新的時代。</p><p>　　到目前為止，電子秤的發(fā)展可以說仍然是方滋未艾，并向著群、程控、集成化和智能化迅猛發(fā)展。最近，2014GMIC會上展示的云悅體質(zhì)

24、分析儀，更是讓我們可以看出電子秤的迅猛發(fā)展。這是一款可以上傳數(shù)據(jù)到顯示終端的多功能健康秤，它通過獲取用戶超過10項的體征數(shù)據(jù)，包括身體質(zhì)量指數(shù)（又稱體重指數(shù)）、脂肪率、皮下脂肪指數(shù)、內(nèi)臟脂肪指數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡上傳到云服務器。然后在服務器上通過對這些數(shù)據(jù)的分析，能夠?qū)崿F(xiàn)幫助用戶進行體重管理，強生瘦身，以及預防慢性疾病等功能?？梢娺M入21世紀，各種技術的革新，電子科技更是日新月異。</p><p><

25、b>　　1.2 系統(tǒng)概述</b></p><p>　　電子秤也是一種來測定物體質(zhì)量的衡器，同樣是利用力的杠桿平衡原理和胡克定律而工作的工具。電子秤主要由承重傳感部分、壓力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，也就是設計用到的傳感器、A/D轉(zhuǎn)化器、處理器單片機和示值系統(tǒng)4部分組成。</p><p>　　單片機電子秤系統(tǒng)的核心部分是壓力傳感器和單片機，其次是人機交互和顯示模塊。當把稱重物體放在秤盤上時

26、，傳感器檢測到壓力，從而使傳感器發(fā)生形變，電路中的電阻會發(fā)生變化，導致激勵電壓發(fā)生變化，這樣就得到了輸出變化的模擬信號。該模擬信號再經(jīng)放大器的放大輸出到A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量會和物重成正比。A/D轉(zhuǎn)換器的作用就是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號供單片機使用，然后輸出進行運算控制。最后單片機根據(jù)鍵盤讀取的命令以及程序?qū)⒔Y(jié)果輸出到顯示器。而鍵盤讀取的命令是通過人來選擇鍵盤I/O以實現(xiàn)人機交互，即用戶選擇自己的目的按鍵，從而來實現(xiàn)電子秤的各個功

27、能。</p><p>　　1.3 設計任務與要求</p><p>　　根據(jù)任務書，設計一個單片機控制的多功能電子計價秤，具體要求：</p><p>　?。?）從鍵盤輸入單價，稱重后能同時顯示物體重量、單價和總額；最大稱重為15.000千克，重量誤差不大于±0.1％；</p><p>　?。?）具有數(shù)碼顯示重量、單價和總額等信息的功

28、能。 </p><p>　　a.重量顯示為5位數(shù)碼，單位為千克，最大重量顯示值為99.999千克； </p><p>　　b.單價金額顯示為5位數(shù)碼，單位為元，最大單價金額顯示值為999.99元；</p><p>　　c.總價金額顯示為6位數(shù)碼，最大總價金額顯示值值為9999.99元，總價金額誤差不大于0.01元； </p><p>　?。?

29、）具有去皮和總額累加計算的功能；</p><p>　?。?）可以預存10種商品的單價清單，并且隨意調(diào)出使用</p><p>　　2. 系統(tǒng)的設計方案</p><p>　　本電子秤系統(tǒng)的設計根據(jù)對其實現(xiàn)的功能和要求，以及實現(xiàn)的方法上分為硬件部分和軟件部分，硬件系統(tǒng)包含傳感器、單片機、鍵盤和LCD顯示等部分；軟件是用C語言實現(xiàn)系統(tǒng)功能程序的總稱。選擇最適合的硬件和軟件，

30、才能提高系統(tǒng)的性價比，從而節(jié)省時間成本和經(jīng)濟成本等。設計硬件時，要考慮不同的硬件性能及其組合，同時也要相應地考慮軟件的設計方法，所以軟件設計配合硬件原理和設計的功能需求展開的。</p><p>　　2.1 系統(tǒng)設計的基本思路</p><p>　　系統(tǒng)采用電阻式應變片式傳感器采集物體質(zhì)量信息輸出模擬電壓信號，模擬信號通過前置放大器的放大和A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換，然后輸出到主控電路的單片機CPU

31、中進行數(shù)據(jù)處理，最后通過鍵盤進行交互，LCD顯示出被測物體的重量和價格等信息。</p><p>　　根據(jù)對設計系統(tǒng)所需實現(xiàn)的功能的簡單分析和系統(tǒng)設計的基本流程，得到系統(tǒng)各個設計模塊框架，設計思想框圖如下圖2.1：</p><p>　　圖2.1 設計思想框圖</p><p>　　由圖可以看出該結(jié)構(gòu)共分六大部分，第一部分是信號采集部分：即利用傳感器獲取被測物體的重量；

32、第二部分是信號放大部分，用放大器將模擬信號放大；第三部分是模數(shù)轉(zhuǎn)換部分：即利用A/D轉(zhuǎn)換器把取得的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；第四部分是單片機部分：即接受外部送進的各種數(shù)據(jù)和控制，進行運算和處理；最后兩部分分別是人機交互部分和LCD顯示部分，實現(xiàn)數(shù)碼顯示。通過人機接口電路來連接各個部件和主機電路，是整個系統(tǒng)實現(xiàn)各個功能的關鍵之一。</p><p>　　2.2 方案的論證比較與選擇</p><p&

33、gt;　　2.2.1數(shù)據(jù)采集模塊的選擇</p><p>　　方案一：采用壓電傳感器，其工作原理主要是壓電效應，即指在缺少對稱中心的晶態(tài)物質(zhì)中由機械受到外力發(fā)生形變而產(chǎn)生電極化強度的現(xiàn)象。壓電傳感器具有體積小、功耗小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定等特點，非常適合用于動態(tài)量的測量，常用于加速度和動態(tài)力的測量。壓電器件存在的問題：內(nèi)阻大、功率低，輸出的能量微弱，對外接電路要求很高，不然電纜的分布電容及噪聲干擾會影響輸出特

34、性，不適合測頻率太低的被測量，更不能測靜態(tài)量。</p><p>　　方案二：采用電阻應變式傳感器，它是一種利用電阻應變效應，將物體壓力轉(zhuǎn)換為變化的電壓信號的器件。應變片式的電阻工作原理是電阻值除了與應變片材料有關之外，還與應變片的長度，橫截面積有關，測量電阻隨重力變化，壓力導致彈性梁產(chǎn)生彈性形變，是電阻應變式傳感器的核心元件。電阻的變化可以使整個測量電路的輸出電壓發(fā)生變化，而電壓是可被接收的，從而電壓的變化反映出

35、重力的變化，實現(xiàn)不同物體的稱重。</p><p>　　通過比較，考慮到題目稱重范圍和誤差的要求，以及秤臺自重、振動，避免超重損壞傳感器等因素，所以采用方案二。</p><p>　　2.2.2A/D 轉(zhuǎn)換器</p><p>　　方案一：采用逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器（如ADC0809），它具有采樣/保持功能，采樣頻率高，功耗比較低的特點，不過目前很多已經(jīng)被淘汰了。逐次

36、逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器通常都會帶有內(nèi)部時鐘和內(nèi)部基準源，而作為電子秤的設計轉(zhuǎn)變的信號是慢變信號，無需逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器的快速轉(zhuǎn)換，根據(jù)任務的要求，14位AD可以滿足系統(tǒng)精度要求，精度過高的話反而會浪費系統(tǒng)的資源。</p><p>　　方案二：采用雙積分型 A/D 轉(zhuǎn)換器（如ICL7135），它具有高精度（精度相當于14位二進制數(shù)），有不錯的抗干擾能力，但缺點是轉(zhuǎn)換速度稍慢等特點。雙積分型 A/D 轉(zhuǎn)換器在

37、很大程度上降低了對濾波電路的要求，而且設計電子秤系統(tǒng)更是對A/D 的轉(zhuǎn)換速度無須過高的要求。同時雙積分型A/D 轉(zhuǎn)換器有較精確的差分輸入，低廉的價格都值得去考慮。</p><p>　　考慮到成本和是否滿足需求，最終選擇了雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器。</p><p>　　2.2.3鍵盤模塊方案</p><p>　　方案一：采用8279芯片，它是一種可以作用于各種通用鍵盤/顯

38、示器接口芯片，它可以讀取來自鍵盤的輸入數(shù)據(jù)，并進行預處理。還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示的管理和數(shù)據(jù)顯示器的控制等功能，不足之處在于單片機編程中有點麻煩復雜，編程方法分為鍵盤、顯示和控制三個模塊。</p><p>　　方案二：采用常見的的4*4矩陣鍵盤，可以實現(xiàn)在電子秤設計中，它正好帶有16個按鍵矩陣組，各個功能按鍵的設置為其中9個數(shù)字鍵用于單價的輸入以及商品代碼的選擇，其他鍵可以設置小數(shù)點鍵、清空鍵，累加和去皮功能按鍵，

39、還可以設置一個確認鍵和預存清單鍵。</p><p>　　矩陣鍵盤編程簡單，大大簡化了程序，而且方便使用，因此采用矩陣鍵盤和專用鍵盤管理芯片74C922。</p><p><b>　　2.2.4輸出顯示</b></p><p>　　方案一：數(shù)碼管顯示，數(shù)碼能顯示被測物體金額和重量等數(shù)值信息。顯示重量時會很直觀，而且編程實現(xiàn)簡單，但顯示商品清單等諸

40、多中文信息則需要很多的數(shù)碼管。不僅增加了電路的復雜程度，使電路失去美觀性，同時反而加大了實現(xiàn)編程上的難度。</p><p>　　方案二：由于設計題目要求中文顯示 ，而數(shù)碼管無法滿足，考慮用帶有中文字庫的液晶顯示器，帶字庫的LCD更加方便編程。這種LCD顯示可實現(xiàn)分頁顯示，而要求又無需屏幕太大，所以選擇了點陣式128×64帶字庫型 LCD顯示 。</p><p>　　2.3系統(tǒng)總體

41、方案的確定與設計</p><p>　　通過對以上各個方案的比較與論證，最終系統(tǒng)決定采用單片機AT89C52作為系統(tǒng)的控制處理中心；數(shù)據(jù)采集電路為了保護器件和防止誤差干擾，采用量程大于額定稱重15Kg的電阻式應變片傳感器；轉(zhuǎn)換電路則采用雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135；功能選擇和結(jié)果顯示則采用矩陣鍵盤和鍵盤管理芯片74C922，以及帶字庫的LCD12864顯示。</p><p>　　為了實

42、現(xiàn)整個系統(tǒng)的模塊功能，必須保障各個模塊之間的核心緊密聯(lián)系，圍繞單片機作為控制中心，其他模塊分步實現(xiàn)。其中，鍵盤交互及顯示模塊所實現(xiàn)的功能是將自己所要的功能調(diào)用出來，并將結(jié)果和數(shù)據(jù)顯示出來，從而實現(xiàn)設計所提出的多功能的要求，而主控模塊以單片機對其他模塊的運行進行控制，因此可以看出整個系統(tǒng)的架構(gòu)可以總結(jié)為：單片機自動控制數(shù)據(jù)的采集和處理計算，而人機交互則控制單片機實現(xiàn)各個軟件模塊的功能。</p><p>　　3. 系

43、統(tǒng)的硬件設計</p><p>　　系統(tǒng)的硬件電路由單片機、信號采集放大器、A/D轉(zhuǎn)換電路、鍵盤顯示電路組成。由用戶對單片機發(fā)出指令，通過單片機來實現(xiàn)功能；信號采集放大電路通過傳感器采集信號，然后通過前置放大器放大信號到A/D轉(zhuǎn)換器；A/D轉(zhuǎn)換把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送到單片機；鍵盤顯示電路對鍵盤進行掃描按鍵，向單片機請求中斷，并通過顯示LCD電路顯示數(shù)據(jù)。</p><p><b>

44、;　　3.1 單片機系統(tǒng)</b></p><p>　　本設計采用美國Atmel公司生產(chǎn)的AT89C52作為CPU控制系統(tǒng)，它是一種低電壓、高性能的八位CMOS微控制器，單片機片內(nèi)含8KB的可反復讀寫的程序存儲器和12B的隨機存儲器，與MCS-51微控制器件兼容本設計的控制電路。以單片機AT89C52為控制中心，負責接收和處理信號，并發(fā)出控制信號，以達到所需的要求。</p><p&g

45、t;　　3.1.1 單片機的引腳和端口</p><p>　　作為整個系統(tǒng)的控制核心，AT89C52引腳圖如圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1 AT89C52引腳圖</p><p>　　AT89C52的一些簡單說明和介紹：</p><p>　　AT89C52是功率消耗小、性能優(yōu)秀的8位CMOS單片機。片上帶有8 KB Flash 存

46、儲器，可以在系統(tǒng)進行改寫或用編程器編程。另外，AT89C52的指令系統(tǒng)和引腳與80C51單片機的系統(tǒng)兼容。所以，AT89C52單片機應用極為廣泛。片上還有256 B的RAM、32條I/O接口線、 3個16位的定時器/計數(shù)器、6個向量兩級中斷、1個全雙工串行接口等。同時，與CHMOS工藝的80C52一樣，支持軟件選擇的空閑和掉電兩種節(jié)電運行方式。</p><p>　　AT89C52 單片機的結(jié)構(gòu)80C51 單片機的

47、結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處有：</p><p>　　?（1）具有CHMOS工藝的節(jié)能運行方式；</p><p>　　?（2）增加了一個16位的定時器T2；</p><p>　　?（3）片內(nèi) RAM由128字節(jié)增為256 字節(jié)；</p><p>　　?（4）ROM 類型屬于Flash 存儲器。</p><p>　　AT89C

48、52有40個引腳，相關的引腳說明：</p><p>　　P0 口、P1口、P2口：是一組8位雙向I/O口。 </p><p>　　P3口：是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O口，P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要是接收程序校驗的控制信號。 </p><p>　　RST：復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。 <

49、/p><p>　　ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。</p><p>　　EA/VPP：外部的訪問允許。 </p><p>　　XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 </p><p>　　XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。</p>&l

50、t;p>　　GND(20腳):接地。</p><p>　　VCC(40腳):主電源。</p><p>　　3.2 信號采集模塊</p><p>　　3.2.1傳感器電路</p><p>　　傳感器電路采用的是電阻應變傳感器半橋式測量電路。它的兩個應變片和兩個電阻緊緊地貼在彈性梁上，測量電阻隨不同重量壓力變化導致彈性梁產(chǎn)生彈性形變。而電阻

51、的變化使傳感檢測電路的輸出電壓發(fā)生變化。即輸出電壓的變化反映出重力的變化，電橋的輸出電壓公式如(3-1)：</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　說明輸出電壓和四個橋臂的應變片的應變量的代數(shù)和成正比。電橋電路如圖3.2：</p><p><b>　　圖3.2 電橋電路</b></p>

52、;<p>　　3.2.2A/D轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　ICL7135雙積分型 A/D 轉(zhuǎn)換器精度高，不僅具有精確的差分輸入，而且還有輸入阻抗高,可自動調(diào)零等特點。尤其是它的抗干擾能力強，對50HZ的工頻干擾抑制能力較強，并具有有良好的濾波作用，從而大大降低了對濾波電路的要求。作為電子秤，前面說過系統(tǒng)對AD 的轉(zhuǎn)換速度要求并不高，精度上14 位的AD足以滿足要求。其引腳圖如圖3.3：</p

53、><p>　　圖3.3 ICL7135芯片引腳</p><p>　　ICL7135部分引腳功能及含義如下：(1) +V:ICL7135正電源引入端,典型值+5V,極限值+6V；(2) DGND:數(shù)字地；(3) CLKIN:時鐘信號輸入。本設計fcp=125kHz,它對50Hz工頻干擾有較大抑制能力,此時轉(zhuǎn)換速度為3次/s；(4) REFC-：外接參考電容負；(5) BUFFO:緩沖放

54、大器輸出端,典型外接積分電阻；(6) INTO:積分器輸出端,典型外接積分電容；(7) AZIN:自動校零端；(8) BUSY：忙信號輸出,高電平有效；</p><p>　　(9) B8～B1：BCD碼輸出。B8為高位,對應BCD碼；</p><p><b>　　3.3人機交互模塊</b></p><p>　　3.3.1 鍵盤輸入電路&l

55、t;/p><p>　　鍵盤輸入電路是系統(tǒng)接受用戶指令的直接途徑， 由于需要的按鍵比較多，通過電路和編程更簡單化的考慮，采用了矩陣鍵盤和鍵盤管理芯片74C922。</p><p>　　74C922也是CMOS工藝技術制造，工作電壓在3到15V之間，三芯的編碼輸出，從而直接與微處理器的數(shù)據(jù)線連接，內(nèi)部振蕩器完成4×4矩形鍵盤掃描，當按下按鍵時，DA變高，通過一個非門接到AT89C52的I

56、NT1口，系統(tǒng)早已設置INT1為邊沿觸發(fā)方式，所以當DA變高時，經(jīng)過非門變?yōu)榈碗娖教儠a(chǎn)生一個INT1外部中斷，使AT89C52從數(shù)據(jù)總線讀按鍵值，判斷鍵值從而完成相應的程序功能，如下圖3.3所示。</p><p><b>　　圖3.3 鍵盤電路</b></p><p>　　3.3.2顯示輸出模塊</p><p>　　顯示模塊采用的是帶中文字

57、庫點陣式LCD12864，如圖3.4所示：</p><p><b>　　圖3.4LCD顯示</b></p><p>　　帶中文字庫的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64, 所以可以顯示8×4行16×16點陣的漢字，而其內(nèi)置了8

58、192個16*16點陣漢字，和128個16*8點陣ASCII字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成中英文或者圖形的人機交互界面。</p><p>　　顯示模塊的連接，LCD12864的數(shù)據(jù)口與單片機控制通過P0口連接，使能端E、RW和RS、CS2和CS1分別跟P2.0、P2.1和P2.2、P2.3和P2.4連接，VO是用來控制液晶屏幕的亮度，調(diào)整屏幕為很亮的狀態(tài)。</p>&

59、lt;p>　　需要注意的是在某一個位置顯示中文字符時，應先設定顯示字符位置，避免顯示重疊，再寫入中文字符編碼。模塊在接收指令前，處理器模塊內(nèi)部必須處于非忙狀態(tài)，即讀取BF標志時為“0”，方可接受新的指令。</p><p><b>　　4.系統(tǒng)的軟件設計</b></p><p>　　本設計利用的編程語言是C語言，C語言相對于匯編語言具有更好的可讀性，利用的編程工具

60、的KeilC51軟件。多功能電子秤系統(tǒng)中有大量的數(shù)據(jù)計算和模塊控制，具體體現(xiàn)為執(zhí)行部分如重量價格計算和監(jiān)控部分如鍵盤與顯示模塊。在編程之前，先理清整個系統(tǒng)的思路和畫出流程圖。</p><p><b>　　4.1主程序的設計</b></p><p>　　軟件系統(tǒng)分為幾個獨立模塊來進行設計，軟件程序包括主程序、LCD12864的顯示程序、鍵盤處理程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、中斷

61、程序數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換處理程序。程序流程圖見圖4.1。</p><p>　　開機后，系統(tǒng)初始化，然后判別有無鍵按下，若有則相應的按鍵選擇進入相對應的功能模塊，若沒有鍵按下，則返回主程序。</p><p>　　圖4.1主程序流程圖</p><p>　　4.2中斷服務程序流程圖</p><p>　　人機鍵盤交互程序采用中斷方式，當有按鍵按下時，引入一個外

62、部中斷，單片機響應中斷后立即查詢是功能鍵還是數(shù)字鍵，并對應存入相應的全局變量中。中斷返回后讀取中斷，通過在主程序中不斷判斷個用戶懸著功能標志位的值，從而實現(xiàn)各個功能的切換；數(shù)字鍵和小數(shù)點鍵則用來輸入單價和選擇商品名稱。如圖4.2所示：</p><p>　　圖4.2 系統(tǒng)中斷流程圖</p><p>　　5.系統(tǒng)的調(diào)試與安裝</p><p><b>　　5.1

63、 系統(tǒng)的安裝</b></p><p>　　根據(jù)電路圖以及電路板焊好系統(tǒng)，焊接過程中要注意保證電路的有序焊接，保障元器件分辨清楚，注意保持整個焊接的美觀性，然后進行設計系統(tǒng)的檢測。</p><p>　　首先檢查銅線的排版和連接，還有銅線是否有斷了的現(xiàn)象，以及是否出現(xiàn)多焊和虛焊的現(xiàn)象?？梢越栌玫墓ぞ呤菙?shù)字萬用表，檢查銅線具體的方法是將數(shù)字萬用表調(diào)到電阻檔，如果顯示的電阻為無窮大時，

64、則表示銅線之間出現(xiàn)斷路。同樣的方法可以檢測是否有虛焊的現(xiàn)象。處理的辦法是將斷路的地方用焊錫重新焊好。</p><p>　　檢測短路可以選擇低電阻的檔，也可以選擇測量二極管的檔，測之前要把2個表筆連在一起把表調(diào)零。選擇二極管的更加簡單，當紅筆黑筆處于元器件或者銅線節(jié)點之間，如果發(fā)出警報則表示短路。反之，萬用表不報警則表示沒有短路，或者元器件沒有出現(xiàn)故障的情況。遇到線路短接時處理的方法是用一根細而硬的尖銳器件把連在一

65、起的地方刮斷就可以了，要注意動作的幅度。</p><p><b>　　5.2 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　先檢查程序的語法錯誤，燒寫程序進入單片機后，根據(jù)系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能以及需求，開始對系統(tǒng)進行全面的調(diào)試。接通電源，系統(tǒng)采用鍵盤來實現(xiàn)控制，不同的鍵對應相應的功能。</p><p>　　開機后會進入一個初始化的界面，檢查是否有字符亂碼

66、的現(xiàn)象，然后選擇相應的功能鍵即可進入相應的功能模塊。按累加鍵，可以將金額累加，得到所有商品的總金額；按去皮鍵，可實現(xiàn)去皮重的功能；長按清單鍵可以進入預存的商品信息頁面，選擇商品對應的序號，可調(diào)用不同的商品的信息。</p><p>　　最后檢測系統(tǒng)是否實現(xiàn)任務要求的精度要求和誤差要求，通過測試誤差控制在0.053%，滿足設計所要求的0.1%。通過對處理程序的微調(diào)和修改，最終基本實現(xiàn)了本設計的需求和功能。</p

67、><p><b>　　6.結(jié)束語</b></p><p>　　經(jīng)過幾個月的學習和努力，到畢業(yè)設計的完成。設計期間，不僅讓我對電子技術的了解更加的透徹，尤其是在電子秤、傳感器、LCD和單片機C51的編程。我通過查找資料，先了解整個系統(tǒng)的設計架構(gòu)，然后對硬件部分各個元器件的考慮和選型，最終確定方案，讓設計不斷地玩善直至完成。</p><p>　　通過畢

68、業(yè)設計讓我學到了很多新的知識，對四年來的知識有了一個系統(tǒng)的認識，進一步鞏固了學得到的知識，還提高了自己的動手能力，可以說是受益匪淺。在設計中需要大量的尋找資料，以及不時地與老師、同學溝通，讓我認識到自己的不足，越發(fā)覺得知識的匱乏。通過設計認識到理論結(jié)合實踐的重要性，硬件結(jié)合軟件的方法，豐富了經(jīng)驗，更是提高了解決問題的能力，而且讓我對仿真軟件更加的熟悉。</p><p>　　這次設計雖然還存在著一些有待完善的問題，

69、比如可擴展更多的系統(tǒng)功能，如時鐘電路、超重報警電路等。實現(xiàn)顯示購買時間和日期，然后超重報警以保護電子秤，達到是設計更加完善的目的，這些都我是以后還要繼續(xù)開發(fā)的地方。</p><p>　　總的來說，畢業(yè)設計是我們對于四年來的一個總結(jié)，但不是一個結(jié)束，反而是一個開始。在設計過程中，解決問題，查找答案到提出問題對我們以后的工作有非常大的幫助和影響。回顧幾個月以來的畢業(yè)設計，從一開始的無從下手，如不同的單片機型號的選擇。

70、又如運用放大器時，需要放大的倍數(shù)。有了問題以后，開始不斷地去圖書館或者上網(wǎng)去查找相關資料。經(jīng)過幾個月的積累，才一步步按照思路將設計完成。當然，在具體操作時，多虧了指導老師和同學的幫助。在整個設計過程中，解決問題、查找答案到甚至是提出問題，培養(yǎng)了我不怕困難、解決困難的能力，對我們以后的工作有非常大的幫助和影響。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p&g

71、t;　　[1] 高吉祥. 全國大學生電子設計競賽培訓系列教程（數(shù)字系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)設計）[M]. 北京：電子工業(yè)出版社, 2007.</p><p>　　[2] 汪文，陳林. 單片機原理及應用[M]. 武漢：華中科技大學出版社, 2007.</p><p>　　[3] 周潤景等. Proteus在MCS-51&ARM7系統(tǒng)中的應用百例[M].電子工業(yè)出版社，2006&#

72、160;</p><p>　　[4] 劉征宇編 電子電路設計與制作[M] 福建 福建科學技術出版社 2004年</p><p>　　[5] 康華光. 電子技術基礎（模擬部分）（第五版）[M]. 武漢：華中科技大學出版社, 2007.</p><p>　　[6] 何小艇編 電子系統(tǒng)設計[M] 浙江 浙江大學出版社 2004年.</

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74、#160;   北京：電子工業(yè)出版社，2008.2 </p><p>　　[10]   徐曉彤. 基于單片機的電子秤設計[J]. 電腦知識與技術，2010,(29):8280-8281</p><p>　　[11] 馬忠梅等.單片機的C語言應用程序設計[M].北京航空航天大學出版社，2006 <

75、/p><p>　　[12]   韓澤欣. 基于單片機控制的電子稱的設計[J]. 工業(yè)控制計算機 2007,(2):104-106 </p><p>　　[13]   程飛.  基于AT89C2051單片機的電子稱設計[J]. 計算機教育,2010,(3):112-114 &l

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78、教育出版社，1997.12 </p><p>　　[18]  Katsuhiko Ogata.Discrete-Time Control Systems [J], China Machine Press, 2004, (56), 40-42 </p><p>　

79、　[19] 韓志軍等.單片機應用系統(tǒng)設計[M].機械工業(yè)出版社，2004 </p><p>　　[20] John P. Hayas. Digital System Design and Microprocessors, [M] McGraw-Hill, 1984 </p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　

80、經(jīng)過幾個月以來的學習和設計，從剛開始對設計的無從下手到現(xiàn)在所有設計功能的基本完成，其間不論是同學、同事，還是老師在各個方面給了我許多的幫助，在此真誠地向他們說聲謝謝。</p><p>　　在幾個月的畢業(yè)設計中，指導老師曹教授對我的指導幫助，使我在畢業(yè)設計中收獲良多。由于我基礎知識的欠缺，設計中會遇到很多自己難以找到答案的問題，所以說設計的完成離不開曹教授的指導，同時在曹教授身上深深地感受到了知識的淵博和責任心，激

81、勵我在以后的生活中不斷地學習和進取。在此，我向曹東波教授表示深深的謝意。</p><p>　　在大學四年的學習生活中，還要感謝所有老師對我們的教導，他們不僅教給我們知識，更重要的做人的道理，是他們留給我大學四年美好的回憶和巨大的精神財富。同時還要感謝班主任龔宗明老師一直以來對我們生活和思想上的幫助，是他的敦敦教誨讓我們少走了很多彎路。</p><p>　　最后，向所有關心和幫助過我的領導、

82、老師、同學和朋友表示由衷的謝意！</p><p>　　衷心地感謝在百忙之中評閱我的設計及論文和參加答辯的各位老師！</p><p><b>　　作者：</b></p><p>　　2014年 月 日</p><p><b>　　附錄一 仿真圖</b></p><p>&

83、lt;b>　　附錄二 仿真程序</b></p><p>　　#Print QQ446351331 完整的仿真和程序</p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned

84、int</p><p>　　#define port P0 //DB0~DB7數(shù)據(jù)口</p><p>　　sbit e=P2^0;//使能</p><p>　　sbit rw=P2^1;//讀寫</p><p>　　sbit rs=P2^2;//數(shù)據(jù)/命令</p><p>　　sbit cs2=P2^3

85、;//片選</p><p>　　sbit cs1=P2^4;</p><p>　　sbit busy=P0^7;//檢測忙</p><p>　　uchar w_hh,w_h,w_l1,w_l2,w_l3;// 重量各個位</p><p>　　uchar key_data,key_press=0,model=0,qian_count=0

86、,hou_count=0,point=0;</p><p>　　uchar danjia[6];</p><p>　　uchar danjia1[10]={55,63,22,35,50,45,12,58,77,99};// 預存的商品單價</p><p>　　uchar screen_model=0,page=0,list_number=0;</p>

87、<p>　　float weight=0,jine,zongjia;</p><p>　　uint weight_a=0,ad_data=0;</p><p>　　sbit ca=P3^2; // 長按標志位</p><p>　　//********************************字符代碼部分********************

88、**************//</p><p>　　uchar code hz[][32]={</p><p>　　{0x00,0x00,0x10,0x10,0x98,0xA4,0x47,0x44,0xA4,0x54,0x0C,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x81,0x89,0x89,0x44,0x44,0x4

89、A,0x31,0x21,0x11,0x09,0x05,0x03,0x00,0x00,0x00},</p><p><b>　　//"多",0</b></p><p>　　{0x08,0x08,0x08,0xF8,0x08,0x08,0x08,0x10,0x10,0xFF,0x10,0x10,0x10,0xF0,0x00,0x00,</p>

90、;<p>　　0x10,0x30,0x10,0x1F,0x08,0x88,0x48,0x30,0x0E,0x01,0x40,0x80,0x40,0x3F,0x00,0x00},</p><p><b>　　//"功",1</b></p><p>　　{0x08,0xCC,0x4A,0x49,0x48,0x4A,0xCC,0x18,0x

91、00,0x7F,0x88,0x88,0x84,0x82,0xE0,0x00,</p><p>　　0x00,0xFF,0x12,0x12,0x52,0x92,0x7F,0x00,0x00,0x7E,0x88,0x88,0x84,0x82,0xE0,0x00},</p><p><b>　　//"能",2</b></p><p&g

92、t;　　{0x00,0x00,0xF8,0x88,0x88,0x88,0x88,0xFF,0x88,0x88,0x88,0x88,0xF8,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x1F,0x08,0x08,0x08,0x08,0x7F,0x88,0x88,0x88,0x88,0x9F,0x80,0xF0,0x00},</p><p><b>　

93、　//"電",3</b></p><p>　　{0x80,0x82,0x82,0x82,0x82,0x82,0x82,0xE2,0xA2,0x92,0x8A,0x86,0x82,0x80,0x80,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

94、0x00,0x00,0x00},</p><p><b>　　//"子",4</b></p><p>　　{0x40,0x40,0x42,0xCC,0x00,0x40,0x40,0x40,0x40,0xFF,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x7

95、F,0x20,0x10,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},</p><p><b>　　//"計",5</b></p><p>　　{0x00,0x80,0x60,0xF8,0x07,0x40,0x20,0x90,0x0C,0x03,0x0C,0x90,0x20,0x40,0x40

96、,0x00,</p><p>　　0x01,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x80,0x60,0x1F,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00},</p><p><b>　　//"價",6</b></p><p>　　{0x24,0x24,0xA4,0xFE,0x23,0x

97、22,0x00,0x12,0x62,0x02,0xFE,0x02,0x42,0x32,0x00,0x00,</p><p>　　0x08,0x06,0x01,0xFF,0x01,0x06,0x01,0x01,0x01,0x01,0xFF,0x01,0x01,0x01,0x01,0x00},</p><p><b>　　//"秤",7</b><

98、/p><p>　　{0x10,0x60,0x02,0x8C,0x00,0x88,0x88,0xFF,0x88,0x88,0x00,0xFE,0x22,0x22,0xFE,0x00,</p><p>　　0x04,0x04,0x7E,0x01,0x00,0x1F,0x08,0x08,0x08,0x9F,0x60,0x1F,0x42,0x82,0x7F,0x00},</p><

99、p><b>　　//"湖",8</b></p><p>　　{0x04,0xE4,0x24,0x24,0x64,0xA4,0x24,0x3F,0x24,0xA4,0x64,0x24,0x24,0xE4,0x04,0x00,</p><p>　　0x00,0xFF,0x00,0x08,0x09,0x09,0x09,0x7F,0x09,0x09,

100、0x09,0x48,0x80,0x7F,0x00,0x00},</p><p><b>　　//"南",9</b></p><p>　　{0x80,0x40,0x20,0xF8,0x07,0x24,0x24,0x24,0x25,0x26,0x24,0x24,0xB4,0x26,0x04,0x00,</p><p>　　0x0

101、0,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x01,0xFD,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0xFD,0x01,0x00,0x00},</p><p><b>　　//"信",10</b></p><p>　　{0x40,0x30,0x11,0x96,0x90,0x90,0x91,0x96,0x90,0x90,0x98,0x1

102、4,0x13,0x50,0x30,0x00,</p><p>　　0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x44,0x84,0x7E,0x06,0x05,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x00},</p><p><b>　　//"學",11</b></p><p>　　{0x00,0xFE,

103、0x22,0x5A,0x86,0x10,0x0C,0x24,0x24,0x25,0x26,0x24,0x24,0x14,0x0C,0x00,</p><p>　　0x00,0xFF,0x04,0x08,0x07,0x80,0x41,0x31,0x0F,0x01,0x01,0x3F,0x41,0x41,0x71,0x00},</p><p><b>　　//"院"

104、;,12</b></p><p>　　{0x00,0x00,0x00,0xF8,0x88,0x8C,0x8A,0x89,0x88,0x88,0x88,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0xFF,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00

105、},</p><p><b>　　//"自",13</b></p><p>　　{0x00,0x10,0x10,0x10,0x10,0xD0,0x30,0xFF,0x30,0xD0,0x10,0x10,0x10,0x10,0x00,0x00,</p><p>　　0x10,0x08,0x04,0x02,0x09,0x08,0

106、x08,0xFF,0x08,0x08,0x09,0x02,0x04,0x08,0x10,0x00},</p><p><b>　　//"本",14</b></p><p>　　{0x00,0x00,0xFE,0x82,0x92,0x92,0x92,0xFE,0x92,0x9A,0xD2,0x82,0xFF,0x02,0x00,0x00,</p

107、><p>　　0x40,0x20,0x1F,0x00,0x00,0x7E,0x22,0x22,0x22,0x3F,0x42,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00},</p><p><b>　　//"",15</b></p><p>　　{0x00,0x00,0xF9,0xA9,0xA9,0xA9,0xAB,0xFD

108、,0xAD,0xAB,0xA9,0xA9,0xFC,0x08,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x84,0x87,0x44,0x44,0x24,0x1C,0x07,0x04,0x44,0x84,0x46,0x3D,0x00,0x00,0x00},</p><p><b>　　//"",16</b></p><

109、p>　　{0x10,0x10,0xD0,0xFF,0x90,0x14,0xE4,0xAF,0xA4,0xA4,0xA4,0xAF,0xE4,0x04,0x00,0x00,</p><p>　　0x04,0x03,0x00,0xFF,0x00,0x89,0x4B,0x2A,0x1A,0x0E,0x1A,0x2A,0x4B,0x88,0x80,0x00},</p><p><b&g

110、t;　　//"模",17</b></p><p>　　{0x10,0x10,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x10,0x10,0xFF,0x10,0x10,0x11,0x16,0x10,0x00,</p><p>　　0x00,0x20,0x60,0x20,0x3F,0x10,0x10,0x10,0x00,0x03,0x0C,0x10,0

111、x20,0x40,0xF8,0x00},</p><p><b>　　//"式",18</b></p><p>　　{0x40,0x44,0x54,0x64,0x45,0x7E,0x44,0x44,0x44,0x7E,0x45,0x64,0x54,0x44,0x40,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x0

112、0,0xFF,0x49,0x49,0x49,0x49,0x49,0x49,0x49,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00},</p><p><b>　　//"普",19</b></p><p>　　{0x40,0x42,0xCC,0x00,0x00,0xE2,0x22,0x2A,0x2A,0xF2,0x2A,0x26,0x22,0xE

113、0,0x00,0x00,</p><p>　　0x80,0x40,0x3F,0x40,0x80,0xFF,0x89,0x89,0x89,0xBF,0x89,0xA9,0xC9,0xBF,0x80,0x00},</p><p><b>　　//"通",2</b></p><p>　　{0x00,0x00,0x3E,0x2A,0

114、x2A,0xAA,0x6A,0x3E,0x2A,0x2A,0xAA,0x2A,0x3E,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x80,0x48,0x29,0x09,0x4D,0x8D,0x7B,0x0B,0x09,0x28,0x4C,0x98,0x00,0x00,0x00},</p><p><b>　　//"累",21</b&

115、gt;</p><p>　　{0x10,0x10,0x10,0xFF,0x10,0x10,0xF0,0x00,0x00,0xF8,0x08,0x08,0x08,0xF8,0x00,0x00,</p><p>　　0x80,0x40,0x30,0x0F,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x7F,0x20,0x20,0x20,0x7F,0x00,0x00},</p>