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基于單片機的智能電子秤系統設計(#0507)

電子秤是稱重技術中的一種新型儀表,廣泛應用于各種場合。電子秤與機械秤比較有體積小、重量輕、結構簡單、價格低、實用價值強、維護友善等特點,可在各種環境工作,重量信号可遠傳,易于實作重量顯示數字化,易于與計算機聯網,實作生産過程自動化,提高勞動生産率。

功能描述

1、采用51單片機作為核心控制單元;

2、采用壓力傳感器對資料進行采集,電子秤專用24位AD轉換晶片HX711對傳感器采集到的模拟量進行AD轉換;

3、采用LCD1602液晶進行資料顯示;

4、當測量重量超出報警門檻值時,蜂鳴器進行過載報警;

5、可通過按鍵設定報警門檻值;

基于單片機的智能電子秤系統設計(#0507)

按鍵說明

K1:短按報警值-100;長按報警值-1000;

K2:短按進入門檻值設定;長按去皮歸零;

K3:短按門檻值+100;長按門檻值+1000;

整體方案

本系統在設計時充分考慮到系統的實用性及成本的可行性的前提下,設計完成了最終的硬體設計方案如下所示。

基于單片機的智能電子秤系統設計(#0507)

電路設計

采用Altium Designer作為電路設計工具。Altium Designer通過把原理圖設計、PCB繪制編輯、拓撲邏輯自動布線、信号完整性分析和設計輸出等技術的完美融合,為設計者提供了全新的設計解決方案,使設計者可以輕松進行設計,熟練使用這一軟體必将使電路設計的品質和效率大大提高。

基于單片機的智能電子秤系統設計(#0507)

單片機管腳說明:

P0端口(P0.0-P0.7):P0口為一個8位漏極開路雙向I/O口,每個引腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時,被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程式資料存儲器,它可以被定義為資料/位址的第八位。在FIASH程式設計時,P0 口作為原碼輸入口,當FIASH進行校驗時,P0輸出原碼,此時P0外部必須被拉高。

P1端口(P1.0-P1.7):P1口是一個内部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1後,被内部上拉為高電平,可用作輸入,P1口被外部下拉為低電平時,将輸出電流,這是由于内部上拉的緣故。在FLASH程式設計和校驗時,P1口作為第八位位址接收。

P2端口(P2.0-P2.7):P2口為一個内部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收,輸出4個TTL門電流,當P2口被寫“1”時,其管腳被内部上拉電阻拉高,且作為輸入。并是以作為輸入時,P2口的管腳被外部拉低,将輸出電流。這是由于内部上拉的緣故。P2口,用于外部程式存儲器或16位位址外部資料存儲器進行存取時,P2口輸出位址的高八位。在給出位址“1”時,它利用内部上拉優勢,當對外部八位位址資料存儲器進行讀寫時,P2口輸出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH程式設計和校驗時接收高八位位址信号和控制信号。

P3端口(P3.0-P3.7):P3口管腳是一個帶有内部上拉電阻的8位的雙向I/O端口,可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”後,它們被内部上拉為高電平,并用作輸入。作為輸入端時,由于外部下拉為低電平,P3口将輸出電流(ILL)。P3口同時為閃爍程式設計和程式設計校驗接收一些控制信号。

VCC(40):供電電壓,其工作電壓為5V。

GND(20):接地。

RST(9):複位輸入。在振蕩器運作時,有兩個機器周期(24個振蕩周期)以上的高電平出現在此引腳時,将使單片機複位,隻要這個引腳保持高電平,51晶片便循環複位。複位後P3.0-P3.7口均置1,引腳表現為高電平,程式計數器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當複位腳由高電平變為低電平時,晶片為ROM的00H處開始運作程式。複位操作不會對内部RAM有所影響。

ALE/PROG (30):當通路外部存儲器時,位址鎖存允許的輸出電平用于鎖存位址的地低位位元組。在FLASH程式設計期間,此引腳用于輸入程式設計脈沖。在平時,ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信号,此頻率為振蕩器頻率的1/6。是以它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是:每當用作外部資料存儲器時,将跳過一個ALE脈沖。如果想禁止ALE的輸出可在SFR8EH位址上置0。此時, ALE隻有在執行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執行狀态ALE禁止,則置位無效。

PSEN(29):外部程式存儲器的選通信号。在由外部程式存儲器取指令期間,每個機器周期兩次PSEN有效。但在通路外部資料存儲器時,這兩次有效的PSEN信号将不出現。

XTAL1(19):來自反向振蕩放大器的輸入及内部時鐘工作電路的輸入。

XTAL2(18):來自反向振蕩器的輸出。

EA/VPP(31):當EA保持低電平時,則在此期間外部程式存儲器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程式存儲器。注意加密方式1時,EA将内部鎖定為RESET;當EA端保持高電平時,此間内部程式存儲器。在FLASH程式設計期間,此引腳也用于施加12V的程式設計電源(VPP)。

仿真設計

主程式設計

void main()
{ 
  uchar i;
  delay_1ms(500);   //等待開機資料穩定
  init_1602();    //lcd1602初始化
  write_string(1,0," Welcome to you ");
  write_string(2,0,"Electronic scale");
  get_pizhong();    //擷取皮重,秤盤重量
  delay_1ms(2000);
  delay_1ms(2000);           
  get_pizhong();    //再次擷取皮重,秤盤重量 
  warn_weight=5000;  
  write_string(1,0," Weight        g");
  write_string(2,0," Warning       g");          
  while(1)
  {     
    //按鍵2
    if(K2==0)
    {   
      delay_1ms(10);
      if(K2==0)
      {
        while(!K2)         
        {
          time2++;
          delay_1ms(10);     
          if(time2>=200)      //長按鍵:按下時間達到一定時進入執行
          {
            time2=200;
            get_pizhong();   //資料清零,即去皮
            get_weight();
            //去皮成功,清零重量閃爍3下
            write_string(1,10,"00000g");
            write_string(1,10,"      ");delay_1ms(300);
            write_string(1,10,"00000g");delay_1ms(300);
            write_string(1,10,"      ");delay_1ms(300);
            write_string(1,10,"00000g");delay_1ms(300);
            write_string(1,10,"      ");delay_1ms(300);
            write_string(1,10,"00000g");
            while(!K2);
          }
  
        }
        if(time2<200)        //短按鍵:按下時間短進入執行
        {
          K2_num++;
          if(K2_num==3)
            K2_num=0;
          if(K2_num==0)
          {
            write_string(1,0," ");
            write_string(2,0," ");
          }
          if(K2_num==1)
          {
            write_string(1,0,"*");
            write_string(2,0," ");        
          }
          if(K2_num==2)
          {
            write_string(1,0," ");
            write_string(2,0,"*");        
          }
        }
        time2=0;
      }   
      while(!K2);//松手檢測 
    }      

源檔案擷取

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