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基于AT89C51单片机的电子秤设计

时间:2017-09-28 12:25   来源:http://www.shzrhq.com   访问量:

主要设计一个基于压力传感器、A/D转换器、AT89C51单片 机和LCD显示器的电子秤系统。此电子称系统具有结构简单 本低,精度高等优点,集质量称量与价格计算功能于一体,能够满足 商业贸易和居民家庭的使用需求。

1.系统设计结构

电子秤系统主要由压力传感器、放大器电路、A/D转换电器、处 理器、LCD显示器五大部分组成。该系统可以实现称重、单价设定、计 量单位选择、计价、过载报警和LCD显示等功能,称重范围为0 ~5kg; 测量精度为0.01 ;电源DC5V(220 V供电。测量过程就是当物体 放在秤盘上时,物体产生的压力施给传感器,该传感器发生形变,使阻 抗发生变化,同时使用激励电压发生变化,传感器输出一个变化的模 拟信号。该信号经放大电路放大输出到电压一频率转换电路转换成 便于处理的数字信号输出到微处理器,单片机根据键盘命令将这种结 果输出到LCD显示器上,显示出要显示的结果。

2.基于AT89C51的主控电路

中央处理器AT89C51是一个低电压,高性能CMOS8位单片机 带有4K字节的可反复擦写的程序存储器PENR0M)128字节 的存取数据存储器(RAM),这种器件采用ATMEL公司的高密度、 不容易丢失存储技术生产,并且能够与MCS -51系列的单片机兼 容。电路具体设计如图1所示。

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3.软件设计

C51语言是目前最流行的单片机程序设计语言,既具有汇编 语言的硬件操作能力又兼有其他高级语言的优点,并易于理解, 便于代码共享。

3.1电子称的软件设计与实现。

电子称软件设计均采用模块 化设计,整个程序包括主控制程序、LM4229液晶显示驱动程序、 ADC0832采样程序和4 * 4键盘程序组成。所有程序均采用C 编语言编写。电子计价秤的软件设计思路说明如下:主程序的作 用为程序初始化,计算单价木单重(单价和单重分别在定时中断程 序和INTO外部中断程序中获得,并时时显示十进制的单重,单 ,总价。设定TO为计数工作方式,T1为定时工作方式。其中R0 为标志位寄存器,当为OOH时为正常显示方式。当为01H时为累 计显示方式,在T1定时中断程序中。一秒钟采样物料重量已转 成脉冲频率),并赋值重量计算RAM区和显示RAM区。在INTO 外部中断程序中,采样单价并赋值单价计算。

3.2主程序设计。整个设计中采用由下向上的设计思路。主 程序中主要完成对LM4229ADC0832及键盘扫描程序的调用。 在编写程序的过程中,各变量统一采用全局变量方式命名,同时考虑到电子秤对精度的要求,本论文中的价格及总量相关的变量全 部采用浮点数。

3.3仿真软件的简介。

Proteus是一款集单片机仿真和SPICE 分析于一身的EDA仿真软件,于1989年由英国Labcenter Electron-ics Ltd.研发成功,经过18年的发展,现在成为当前EDA市场上性 价比最高,性能最强的一款软件。在proteusISIS 7. 4sp2软件环 境下画出电路原理图,接下来就是将设计的程序在Keil C51|xVision3开发集成环境上编译成机器语言,进人ProteusI- SIS双击 AT89C51“Program File 添加“main, hex文件到 AT89C51中,如图2所示。

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3.4仿真过程。

该仿真验证的过程:首先开始按_,此时数 字电子秤进入欢迎界面。LM4229上显示“欢迎使用电子秤设计 ……”如图3所示。接下来调节压力传感模拟电路电压,将电压设 0.00表示此时载物台上没有物体。此时LM4229切换到称量画 面。显示指示实用电子秤名称……单价:0. 000/千克。总重 :0.000千克。价:00.000”。

然后,上调压力传感电压,表示巳载有商品,同时按下6”号 键,表示选择6号商品苹果”。此时LM4229上显示名称:草莓。 单价:3.600/千克。总重量:3. 261千克。总价:11.742(实际3.6 x3.261 =11.739元)。达到基本要求,最大称量重量4. 980KG如图4所示。

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在使用仿真的过程中,首先打开仿真电路图,并加载好“HEX” 文件到单片机中。后将压力传感电压调制0. 00,点击CQ按钮,开 始仿真(为了能够看到清晰的演示过程,请将电路的背景设为无)。 整个电子秤设置了0~ 15个按键,其中的0键表示取消,其他 键代表15种可供选择商品价格。


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