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2、显示的单位为克,最大年夜称重为102g
3、单价的单位为元,最大年夜金额数值为25.5元
4、能显示购物清单,清单内容包含:
重量,单价、本次购物总金额
三、课程设计具体内容要求
1、依照课程设计标题标要求,进行实施筹划的分析,制订响应的总体操纵模块筹划及框图。
2、依照总体设计操纵模块筹划,分别设计各自力操纵模块筹划及绘出该操纵模块方框图。
3、依照各自力操纵模块筹划,设计各自力模块内的电路。
4、依照各模块内的响应单位电路设计成果,查阅材料,选择元件或集成电路型号。
5、将各模块电路进行电气连接,完成硬件操纵体系电气道理图的设计。
6、绘出硬件操纵体系电气道理图。
7、绘出体系仿真电气道理图。
8、列出电路应用的元器件和集成电路明细表
9、绘出硬件操纵体系电气道理图。
10、软件设计须要设计法度榜样流程图和编写法度榜样。
11、写出设计小结和参考文献
四、依照课程设计义务书的要求,写出课程设计申报。
摘要
本文设计的电子秤以单片机为重要部件,用C说话进行软件设计,硬件则以传感器、A/D转换体系、CPU操纵体系、LCD显示体系及键盘操纵体系七个部分构成。
经由过程对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)改为重量纲(g)即成为一台原始电子秤,在此差不多上增长了LCD显示、键盘操纵,随时可调剂单价,显示总价格的功能,使本产品智能化,相符现代社会电子信息化的要求。
关键词:
单片机,传感器,A/D转换,LCD显示
简略单纯电子称设计
1绪论
1.1引言
跟着时代科技的迅猛成长,微电子学和运算机等现代电子技巧的成就给传统的电子测量与仪器带来了庞大年夜的冲击和革命性的阻碍。
惯例的测试仪器外表和操纵装配被更先辈的智能仪器所代替,使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及主动化程度定方面产生了庞大年夜变更,并响应的显现了各类各样的智能仪器操纵体系,使得科学实验和应用工程的主动化程度得以明显进步[1]。
20世纪90年代以来,跟着科学技巧的进步,工业临盆主动化、智能化程度的进步,各行业对称重计量提出了专门多新要求,归纳起来主假如:
称重技巧从静态称重向动态称重偏向成长;
测量方法从仿照测量向数字测量偏向成长;
测量特点从单参数测量向多参数测量偏向成长;
电子衡器产品的技巧机能向高速度、高精确度、高稳固性、高靠得住性偏向成长
1.2本设计在国表里的研究近况
近几年,我国的电子称重体系从最初的机电结合型成长到现在的全电子型和数字智能型。
电子称重技巧逐步从静态称重向动态称重成长,从仿照测量向数字测量成长,从单参数测量向多参数测量成长。
电子称重体系制造技巧及其应用获得了新成长。
国内电子称重技巧全然达到国际上20世纪90年代中期的程度,少数产品的技巧已处于国际领先程度。
做为重量测量仪器,智能电子秤在各行各业开端出现其测量精确,测量速度快,易于及时测量和监控的庞大年夜长处,并开端逐步代替传统型的机械杠杆测量称,成为测量范畴的主流产品。
在国际上,一些蓬勃国度在电子称重力一面,从技巧程度、品种和范畴等方到了较高的程度。
专门是在精确度和靠得住性等方面有了专门大年夜的进步。
个中梅特勒一托利多公司临盆的BBK4系列高精度电子秤精度达到了1mg,速度大年夜约为1次/秒[3]。
今朝,电子秤在称量速度方面须要进一步的研究。
在称重传感器方面,国外产品的品种和构造又有立异,技巧功能和应用范畴赓续扩大年夜
1.3本设计的选题及意义
作为重量测量仪器,智能电子秤在各行各业开端出现其测量精确,测量速度快,易于及时测量和监控的庞大年夜长处,并开端逐步代替传统型的机械杠杆测量称,成为测量范畴的主流产品[3]。
跟着数字信息时代的到来,在工业过程检测和称重计量与操纵体系中,数字化电子称和数字称重体系的应用越来越多。
本设计则是以智能电子测量为设计偏向,将传感器的输出旌旗灯号经由A/D转换体系进行模数转换后将旌旗灯号发送到CPU操纵体系处理并传送给LCD显示体系显示。
2筹划选择
2.1设计要求
(1)采取简略单纯键盘设置单价,对采集到的代表重量的旌旗灯号能同时显示重量、
金额和单价
(2)显示的单位为克,最大年夜称重为102g
(3)单价的单位为元,最大年夜金额数值为25.5元
(4)能显示购物清单,清单内容包含:
2.2系兼顾划框图
(1)计整洁
图1.计整洁
(2)筹划二
图2.筹划二
(3)筹划三
图3.筹划三
2.3分别分析和论证兼顾划设计
计整洁:
本装配由称重传感器、A/D转换和数码显示电路,操纵按键四部分构成,采取mpx4250压力传感器作为测试元件,把所测压力转换为电压,压力里变换时转换的电压也随之变换,电压经AD转换将仿照旌旗灯号变为数字旌旗灯号并将数字旌旗灯号传输给操纵芯片(AT89C51)并在显示模块显示出来。
按键用来操纵单价的的增长和总价的显示
筹划二:
采取单片机AT89C51作为我们的操纵芯片,重要工作过程是当水在低水位时,水位探测传感器送给单片机一个高电平,然后单片机驱动水泵加水和显示体系使红灯闪耀;
当水位在正常范畴内时,水泵加水;
当水位在高水位时,单片机不克不及驱动水泵加水,黄灯闪耀。
温度报警及显示模块,设置声光报警体系,将采集到的温度值与设定的高低限进行比较,当设定范畴的高低限时,经由过程单片机操纵的报警电路就会发出报警旌旗灯号。
筹划三:
采取透射式红外管光电传感器,跟着心脏的搏动,人体组织半透亮度随之改变。
当血液送到人体组织时,组织的半透亮度减小;
当血液流回心脏,组织的半透亮度增大年夜。
这种现象在人体组织较薄的手指尖、耳垂等部位最为明显。
是以,本脉率计将红外发光二极管产生的红外线照耀到人体的上述部位,并用装在该部位另一侧的红外光电管来检测机体组织的透亮程度并把它转换成电旌旗灯号。
因为此旌旗灯号的频率与人体每分钟的脉搏次数成正比,故只要把它转换成脉冲并进行整形、计数和显示,就能实现及时检测脉搏次数的目标。
2.4确信系兼顾划及框图
经由研究决定计整洁作为本次设计筹划,本筹划由称重传感器、A/D转换和数码显示电路,操纵按键四部分构成,采取mpx4250压力传感器作为测试元件,把所测压力转换为电压,压力里变换时转换的电压也随之变换,电压经AD转换将仿照旌旗灯号变为数字旌旗灯号并将数字旌旗灯号传输给操纵芯片(AT89C51)并在显示模块显示出来。
图4.体系总筹划框图
3功能模块设计
3.1功能模块描述
(1)旌旗灯号采集及转换模块:
本模块采取mpx4250压力传感器作为测试元件,把所测压力转换为电压,
压力里变换时转换的电压也随之变换,电压经AD转换将仿照旌旗灯号变为数字旌旗灯号并将数字旌旗灯号传输给操纵芯片
(2)cpu旌旗灯号处理模块:
接收外界传来的数字旌旗灯号及外界按键的旌旗灯号,经由处理运算并传送给液晶显示器
(3)液晶显示模块:
接收从单片机传来的旌旗灯号并显示出来
3.2功能模块设计
(1)传感器电路设计
①引脚图
图5.传感器引脚图
图6.引脚接法图
②连接道理图
图5.传感器连接电路
(2)AD转换电路设计
①芯片介绍
ADC0804作为A/D转换器件,它是采样辨论率为8位的、微处理机兼容的操纵逻辑的CMOS组件,ADC0804是属于连续渐进式(SuccessiveApproximationMethod)的A/D转换器,这类型的A/D转换器除了转换速度快(几十至几百us)、辨论率高外,还有价格廉价的长处,广泛被应用于微电脑的接口设计上
②管脚介绍
D0-D7:
数字量输出端,输出成果为八位二进制成果;
CLK:
为芯片工作供给工作脉冲,时钟电路如图所示,时钟频率运算方法是:
fCK=1/(1.1×
R×
C)
CS:
片选旌旗灯号;
WR:
写旌旗灯号输入端;
RD:
读旌旗灯号输入端;
INTR:
转换完毕中断供给端;
其他管脚连接如图,是供电和供给参考电压的管脚输入端
③连接电路
图6.AD连接电路
(3)CPU操纵体系设计
①AT89C51芯片简介
AT89C51是一种带4K字节FLASH储备器(FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低电压、高机能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读储备器的单片机。
单片机的可擦除只读储备器能够反复擦除1000次。
该器件采取ATMEL高密度非易掉储备器制造技巧制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
因为将多功能8位CPU和闪耀储备器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微操纵器,AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C51单片机为专门多嵌入式操纵体系供给了一种灵活性高且价廉的筹划
②芯片管脚说明
图6.单片机引脚
VCC:
供电电压。
GND:
接地。
P0口:
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可接收8TTL门电流。
当P0口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够或许用于外部法度榜样数据储备器,它能够被定义为数据/地址的低八位。
在FIASH编程时,P0口作为原码输进口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,现在P0外部必须接上拉电阻。
P1口:
P1口是一个内部供给上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外手下拉为低电日常平凡,将输出电流,这是因为内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为低八位地址接收。
P2口:
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并是以作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是因为内部上拉的缘故。
P2口当用于外部法度榜样储备器或16位地址外部数据储备器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它应用内部上拉优势,当对外部八位地址数据储备器进行读写时,P2口输出其专门功能存放器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址旌旗灯号和操纵旌旗灯号。
P3口:
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,因为外手下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是因为上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些专门功能口,如下表所示:
口管脚备选功能
P3.0RXD(串行输进口)
P3.1TXD(串行输出口)
P3.2/INT0(外部中断0)
P3.3/INT1(外部中断1)
P3.4T0(计时器0外部输入)
P3.5T1(计时器1外部输入)
P3.6/WR(外部数据储备器写选通)
P3.7/RD(外部数据储备
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