基于单片机的电子称毕业设计论文正文及结论

基于单片机的电子称毕业设计论文正文及结论
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哈尔滨工程大学本科生毕业论文

第1章绪论

1.1引言

在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到秤,但是随着社会的进步、科学的发展,我们对其要求操作方便、易于识别。随着计量技术和电子技术的发展,传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰,电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。电子秤向提高精度和降低成本方向发展的趋势引起了对低成本、高性能模拟信号处理器件需求的增加。通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求,电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高;其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其应用性能趋向于综合性和组合性。

1.2 选题背景和意义

称重技术自古以来就被人们所重视,作为一种计量手段,广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域,与人民的生活紧密相连。电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表,而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分,推进了工业生产的自动化和管理的现代化,它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域,取得了显著的经济效益。电子秤是称重技术中的一种新型仪表,广泛应用于各种场合。电子秤与机械秤比较有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用价值强、维护方便等特点,可在各种环境工作,重量信号可远传,易于实现

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重量显示数字化,易于与计算机联网,实现生产过程自动化,提高劳动生产率。例如标签秤在超市中的应用已经是耳闻目睹的了。一张小小的标签包含着:品名、价格、重量等,一一列表在这小小的电子标签上。标签机的使用大大加快了销售速度,也方便了顾客。顶尖条码标签称有着许多卓越的特点,以太网功能使管理更加方便。因此,称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来,随着时代科技的迅猛发展,微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。经过40多年的不断改进与完善,衡器技术也在不断进步和提高。从世界水平看,衡器技术已经经历了四个阶段,从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤,再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤。我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展:电子称重技术从静态称重向动态称重发展;计量方法从模拟测量向数字测量发展;测量特点从单参数测量向多参数测量发展。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化,并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统,使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。

1.3 国内外电子称发展及成果

随着第二次世界大战后的经济繁荣,为了把称重技术引入到生产工艺过程中去,对称重技术提出了心动要求,希望称重过程自动化,为此电子技术渗入衡器制造业。在1954年使用了带新式打印机的倾斜式秤,其输出信号能控制商用结算器,并且用电磁铁机构与人工操作的按键与办公机器联用。在1960年开发出了与衡器相联的专门称重值打印机。当时带电子装置的衡器其称量工作是机械式的,但与称量有关的显示、记录、远传式控制器等功能是

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电子方式的。电子称的发展过程与其他事物一样,也经历了由简单到复杂、又粗糙到精密、由机械到机电结合再到全电子化、由单一功能到多功能的过程。特别是近30年以来,工艺流程中的现场称重、配料定量称重、以及产品质量的监测等工作,都离不开能输出信号的电子衡器。这是由于电子衡器不仅给出质量或重量信号,而且也能作为总系统中的一个单元承担着控制和检验功能,从而推进工业生产和贸易交往的自动化和合理化。近年来电子称已愈来愈多地参与到数据的处理和控制过程中。现代称重技术和数据系统已经成为工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可或缺的组成部分。随着称重传感器各项性能的不断突破,为电子称的发展奠定了基础,国外如美国、西欧等一些国家在20世纪60年代就出现了0.1%称量准确度的电子称,并在70年代中期约对75%的机械称进行了机电结合式改造。

我国的衡器在20世纪40年代以前还全是机械式的,40年代开始发展了机电结合式的衡器。50年代开始出现了以称重传感器为主的电子衡器。80年代以来,我国通过自行研究引进消化吸收和技术改造。已由传统的机械式衡器步入集传感器、微电子技术、计算机技术与一体化的电子衡器发展阶段。目前,由于电子衡器具有称量快、读数方便、能在恶劣条件下工作、便于与计算机技术相结合而实现称重技术和过程控制的自动化特点,已被广泛应用于工矿企业、能源交通、商业贸易和科学技术等各个部门、随着称重传感器技术以及超大规模集成电路和微处理器的进一步发展,电子称重技术及其应用范围将更进一步的发展,并被人们越来越重视。电子衡器产品量大面广、种类繁多,从通用的各种规格的电子称到大型的电子称重系统,从单纯的称重、计价到生产过程检测系统的一个测量控制单元,其应用领域不断地扩大。根据近些年来电子称重技术和电子衡器的发展情况及电子衡器市场的需求,电子称的发展动向为:小型化、模块化、智能化、集成化;其技术性能趋向于速率高、准确度高、可靠性高;其应用性趋向综合性、组合性。

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1.4 本论文的研究内容及结构安排

首先是通过压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。输出电压信号通常很小,需要通过前端信号处理电路进行准确的线性放大。放大后的模拟电压信号经V/F转换电路转换成数字量被送入到主控电路的单片机中,再经过单片机控制译码显示器,从而显示出被测物体的重量。按照设计的基本要求,系统可分为三大模块,数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和V/F转换部分组成。转换后的数字信号送给控制器处理,由控制器完成对该数字量的处理,驱动显示模块完成人机间的信息交换。此部分对软件的设计要求比较高,系统的大部分功能都需要软件来控制。在扩展功能上,本设计增加了一个过载报警提示。

本文的结构安排如下:

第1章绪论,简单介绍了本课题电子称的研究背景、研究目的、意义及国内外的研究状况。

第2章系统方案设计,本章主要内容是电子称的方案设计,首先是对整体的方案进行选择与设计,再针对各个模块(传感器、放大模块、信号转换模块、电源模块、人机交界模块)进行具体的方案论证及设计。

第3章系统硬件设计,在选定各个模块的方案中,对各方案的用到的主要芯片进行简单功能介绍及应用,并且给出了本次电路设计的具体电路图。

第4章系统软件设计,本章主要是介绍电子称的软件设计,给出了本次设计的主程序流程图及一些模块的子程序图。

最后,对本次的研究课题的主要工作及结果做出了总结与讨论,并且指出了本次研究工作中存在的不足和发现的一些问题。

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第2章系统方案设计

2.1 系统总体设计方案比较与论证

在设计系统时,针对各个模块实现的功能来设计电子秤的方案有以下几种:

方案一数码管显示:

结构简图如下:

图2.1 数码管显示方案

此方案利用数码管显示物体重量,简单可行,可以采用内部带有模数转换功能的单片机。由此设计出的电子秤系统,硬件部分简单,接口电路易于实现,并且在编程时大大减少程序量,在电路结构上只有简单的输出输入关系。缺点是:硬件部分简单,虽然可以实现电子称基本的称重功能,但是不能实现外部数据的输入,无法根据实际情况灵活地设定各种控制参数。由于数码管只能实现简单的数字和英文字符的显示,不能显示汉字以及其他的复杂字符,不能达到显示购物清单的要求。又因为采用了具有模数转换功能的单片机,系统电路过于简单,系统硬件的扩展必受到限制,电子秤的功能过于单一,达不到设计的标准。

方案二在前一种方案的基础上进行扩展,增加一键盘输入装置,增加外界对单片机内部的数据设定,使电子称实现称重计价的功能。

结构简图如下图所示:

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图2.2 带有键盘输入的结构简图

此方案设计的电子秤,可以实现称物计价功能,但是局限于数码管的功能,在显示时只能显示单价、购物总额以及简单的货物代码等。在显示重量时,如果数码管没有足够的位数,那么称量物体重量的精度必受到限制,所以此方案需要较多的数码管接入电路中。这样在处理输入输出接口时需要另行扩展足够多的I/O接口供数码管使用,比较麻烦。

方案三前端信号处理时,选用放大、信号转换等措施,尤其在显示方面采用具有字符图文显示功能的LCD显示器。这种方案不仅加强了人机交换的能力,而且满足设计要求,可以显示购物清单、所称量的物体信息等相关内容。

结构简图如下图所示:

图2.3 LCD显示的方案

目前单片机技术比较成熟,功能也比较强大,被测信号经放大整形后送入单片机,由单片机对测量信号进行处理并根据相应的数据关系译码显示出被测物体的重量。单片机控制适合于功能比较简单的控制系统,而且其具有成本低,功耗低,体积小算术运算功能强,技术成熟等优点。但其缺点是外围电路比较复杂,编程复杂。使用这种方案会给系统设计带来一定的难度。

方案四采用现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心

采用现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,利用EDA软件编程,下载烧制实现。系统集成于一片Xilinx公司的SpartanⅡ系列XC2S100E芯片上,

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体积大大减小、逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围广等特点,可实现大规模和超大规模的集成电路。

采用FPGA测频测量精度高,测量频率范围大,而且编程灵活、调试方便,设计要求的精度较高,所以要求系统的稳定性要好,抗干扰能力要强。

从下图中可以看到系统的基本工作流程和各单元电路所用到的核心器件。其中控制器采用Xilinx公司可编程器件FPGA为核心,基于ISE软件平台,采用VHDL编程实现数据处理、LED和LCD驱动、时钟芯片的I2C通讯、键盘控制等模块。

结构简图如下图所示:

图2.4 电子称系统的组成结构图

FPGA的逻辑容量密度大,集成度高,可大大减少印刷电路板的空间,减低系统功耗,同时还可以提高设计的工艺性和产品的可靠性。

虽然以FPGA为核心的电子称系统很优化,但只有在大规模和超大规模集成电路中其高集成度才能更好得以体现。其主要在PC机接口卡的总线接口、程控交换机的信号处理与接口、雷达声纳系统的成像控制与数字处理、数控机床的测试系统等方面有广泛应用。鉴于本电子称的设计并不太复杂,单片机完全能实现所需功能,所以在具体设计时,采用了第三种设计方案。

2.2硬件的方案设计与论证

2.2.1 传感器

传感器的定义:能感受规定的被测量,并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常传感器由敏感元件和转换元件组成。其中敏感元件

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指传感器中能直接感受被测量的部分,转换部分指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。现代科技的快速发展使人类社会进入了信息时代,在信息时代人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发和获取、传输和处理,而传感器处于自动检测与控制系统之首,是感知获取与检测信息的窗口;传感器处于研究对象与测控系统的接口位置,一切科学研究和生产过程要获取的信息,都要通过它转换为易传输与处理的电信号。因此,传感器的地位与作用特别重要。

传感器的作用是人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。

传感器的静态特性是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程,或以输入量作横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。

传感器动态特性是指传感器在输入变化时,它的输出的特性。在实际工作中,传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得,并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示[3]。

方案一压电传感器

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A C o r εε=压电传感器是一种典型的有源传感器,又称自发电式传感器。其工作原理是基于某些材料受力后在其相应的特定表面产生电荷的压电效应。

压电传感器体积小、重量轻、结构简单、工作可靠,适用于动态力学量的测量,不适合测频率太低的被测量,更不能测静态量。目前多用于加速度和动态力或压力的测量。压电器件的弱点:高内阻、小功率。功率小,输出的能量微弱,电缆的分布电容及噪声干扰影响输出特性,这对外接电路要求很高。

方案二 电容式传感器

电容式传感器是将被测非电量的变化转换为电容变化的一种传感器。它有结构简单、灵敏度高、动态响应好、可实现非接触测量、具有平均效应等优点。电容传感器可用来检测压力、力、位移以及振动学非电参量。

电容传感器的基本工作原理可用最普通的平行极板电容器来说明。两块相互平行的金属极板,当不考虑其边缘效应(两个极板边缘处的电力线分布不均匀引起电容量的变化)时,其电容量为

(2.1) 式(2.1)中 d ——两极板间的距离;

A ——两平行极板相互覆盖的有效面积;

r ε——介质的相对介电常数;

o ε——真空中介电常数。

若被测量的变化使式中d 、A 、r ε三个参量中任一个发生变化,都会引起电容量的变化,通过测量电路就可转换为电量输出[4]。

虽然电容式传感器有结构简单和良好动态特性等诸多优点,但也有不利因素:

(1)小功率、高阻抗。受几何尺寸限制,电容传感器的电容量都很小,一般仅几皮法至几十皮法。因C 太小,故容抗C X =1/ωC 很大,为高阻抗元

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10 件,负载能力差;又因其视在功率P=2

o u C ,C 很小,则P 也很小。故易受外界干扰,信号需经放大,并采取抗干扰措施。

(2)初始电容小,电缆电容、线路的杂散电路所构成的寄生电容影响很大。

方案三 电阻应变式传感器

电阻应变式传感器是一种利用电阻应变效应,将各种力学量转换为电信号的结构型传感器。电阻应变片式电阻应变式传感器的核心元件,其工作原理是基于材料的电阻应变效应,电阻应变片即可单独作为传感器使用,又能作为敏感元件结合弹性元件构成力学量传感器。

导体的电阻随着机械变形而发生变化的现象叫做电阻应变效应。电阻应变片把机械应变信号转换为△R/R 后,由于应变量及相应电阻变化一般都很微小,难以直接精确测量,且不便处理。因此,要采用转换电路把应变片的△R/R 变化转换成电压或电流变化。其转换电路常用测量电桥。

直流电桥的特点是信号不会受各元件和导线的分布电感及电容的影响,抗干扰能力强,但因机械应变的输出信号小,要求用高增益和高稳定性的放大器放大。

下图为一直流供电的平衡电阻电桥,in E 接直流电源E :

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11 )(434211R R R R R R E +-+=))((43214231R R R R R R R R E ++-?3421R R R R =

图2.5 传感器结构原理图

当电桥输出端接无穷大负载电阻时,可视输出端为开路,此时直流电桥称为电压桥,即只有电压输出。

当忽略电源的内阻时,由分压原理有:

AD AB BD o u u u u -==

= (2.2)

当满足条件R 1R 3=R 2R 4时,即

(2.3)

o u =0,即电桥平衡。式(2.3)称平衡条件。

应变片测量电桥在测量前使电桥平衡,从而使测量时电桥输出电压只与应变片感受的应变所引起的电阻变化有关。

若差动工作,即R1=R-△R,R2=R+△R,R3=R-△R ,R4=R+△R,按式(2.2),则电桥输出为

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[][])()()()()()(22R R R R R R R R E R R R R uo ?-+?+?-+?+?--?+=E R

R ??=

E k ε= (2.4)

应变片式传感器有如下特点:

(1)应用和测量范围广,应变片可制成各种机械量传感器。

(2)分辨力和灵敏度高,精度较高。

(3)结构轻小,对试件影响小, 对复杂环境适应性强,可在高温、高压、强磁场等特殊环境中使用,频率响应好。

(4)商品化,使用方便,便于实现远距离、自动化测量[5]。

通过以上对传感器的比较分析,最终选择了第三种方案。题目要求称重范围0~5Kg,满量程量误差不大于±0.005Kg ,考虑到秤台自重、振动和冲击分量,还要避免超重损坏传感器,所以传感器量程必须大于额定称重5Kg 。我们选择的是电阻应变片压力传感器,量程为5Kg ,精度为0.01% ,满足本系统的精度要求。

2.2.2 前级放大器部分

经由传感器或敏感元件转换后输出的信号一般电平较低;经由电桥等电路变换后的信号亦难以直接用来显示、记录、控制或进行信号转换。为此,测量电路中常设有模拟放大环节。这一环节目前主要依靠由集成运算放大器的基本元件构成具有各种特性的放大器来完成。

放大器的输入信号一般是由传感器输出的。传感器的输出信号不仅电平低,内阻高,还常伴有较高的共模电压。因此,一般对放大器有如下一些要求:

1、输入阻抗应远大于信号源内阻。否则,放大器的负载效应会使所测电压造成偏差。

2、抗共模电压干扰能力强。

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13 3、在预定的频带宽度内有稳定准确的增益、良好的线性,输入漂移和噪声应足够小以保证要求的信噪比。从而保证放大器输出性能稳定。

4、能附加一些适应特定要求的电路。如放大器增益的外接电阻调整、方便准确的量程切换、极性自动变换等。

我们考虑了以下几种方案:

方案一 利用普通低温漂运算放大器构成多级放大器。

普通低温漂运算放大器构成多级放大器会引入大量噪声。由于信号转换器需要很高的精度,所以几毫伏的干扰信号就会直接影响最后的测量精度。所以,此种方案不宜采用。

方案二 由高精度低漂移运算放大器构成差动放大器。

差动放大器具有高输入阻抗,增益高的特点,可以利用普通运放(如OP07)做成一个差动放大器,如下图所示:

图2.6 利用普通运放构成的放大器 电阻R1、R2和电容C1、C2、C3、C4用于滤除前级的噪声,C1、C2为普通小电容,可以滤除高频干扰,C3、C4为大的电解电容,主要用于滤除低频噪声。

优点:输入级加入射随放大器,增大了输入阻抗,中间级为差动放大电路,滑动变阻器R6可以调节输出零点,最后一级可以用于微调放大倍数,使输出满足满量程要求。输出级为反向放大器,所以输出电阻不是很大,比

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较符合应用要求。

缺点:此电路要求R3、R4相等,误差将会影响输出精度,难度较大。实际测量,每一级运放都会引入较大噪声,对精度影响较大[12]。

方案三采用专用仪表放大器,如:AD620,INA126等。

此类芯片内部采用差动输入,共模抑制比高,差模输入阻抗大,增益高,精度也非常好,且外部接口简单。

以 INA126为例,接口如下图所示:

图2.7 INA126仪表放大结构图

放大器增益,通过改变RG的大小来改变放大器的增益。INA126 具有体积小、功耗低、精度高、噪声低和输入偏置电流低的特点。其最大输入偏置电流为20nA,这一参数反映了它的高输入阻抗。INA126在外接电阻RG 时,可实现1~1000范围内的任意增益;工作电源范围为±2.3~±18V;最大电源电流为1.3mA;最大输入失调电压为125 V;频带宽度为120kHz(在G=100时)。

基于以上分析,我决定采用制作方便而且精度很好的专用仪表放大器

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INA126。

2.2.3信号转换

方案一采用A/D转换

A/D转换原理:

1、逐次逼近法

逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路,转换的时间为微秒级。采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成。基本原理是从高位到低位逐位试探比较,好像用天平称物体,从重到轻逐级增减砝码进行试探。逐次逼近法转换过程是:初始化时将逐次逼近寄存器各位清零;转换开始时,先将逐次逼近寄存器最高位置1,送入D/A转换器,经D/A转换后生成的模拟量送入比较器,称为Vo,与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位为1,将寄存器中新的数字量送D/A转换器,输出的Vo再与Vi比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。重复此过程,直至逼近寄存器最低位。转换结束后,将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器,得到数字量的输出。逐次逼近的操作过程是在一个控制电路的控制下进行的。

2、双积分法

采用双积分法的A/D转换器由电子开关、积分器、比较器和控制逻辑等部件组成。基本原理是将输入电压变换成与其平均值成正比的时间间隔,再把此时间间隔转换成数字量,属于间接转换。双积分法A/D转换的过程是:先将开关接通待转换的模拟量Vi,Vi采样输入到积分器,积分器从零开始进行固定时间T的正向积分,时间T到后,开关再接通与Vi极性相反的基准电压VREF,将VREF输入到积分器,进行反向积分,直到输出为0V时停止积分。Vi越大,积分器输出电压越大,反向积分时间也越长。计数器在反向积分时间内所计的数值,就是输入模拟电压Vi所对应的数字量,实现了

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A/D转换。

A/D转换器选用的原则:

1、A/D 转换器的位数。A/D 转换器决定分辨率的高低。在系统中,A/D 转换器的分辨率应比系统允许引用误差高一倍以上。

2、A/D 转换器的转换速率。不同类型的A/D 转换器的转换速率大不相同。积分型的转换速率低,转换时间从几豪秒到几十毫秒,只能构成低速A/D 转换器,一般用于压力、温度及流量等缓慢变化的参数测试。逐次逼近型属于中速A/D 转换器,转换时间为纳秒级,用于个通道过程控制和声频数字转换系统。

3、是否加采样/保持器。

4、A/D 转换器的有关量程引脚。有的A/D 转换器提供两个输入引脚,不同量程范围内的模拟量可从不同引脚输入。

5、A/D 转换器的启动转换和转换结束。一般A/D 转换器可由外部控制信号启动转换,这一启动信号可由CPU提供。转换结束后A/D 转换器内部转换结束信号触发器置位,并输出转换结束标志电平。通知微处理器读取转换结果。

6、A/D 转换器的晶闸管现象。其现象是在正常使用时,A/D 转换器芯片电流骤增,时间一长就会烧坏芯片。为防止这种现象,可采取如下措施:(1)加强抗干扰措施,尽量避免较大的干扰电流进入电路;

(2)加强电源稳压滤波措施,在A/D 转换器电源入口处加退耦滤波电路,为防止窄脉冲波窜入在电解电容上再接一高频滤波电容;

(3)在A/D 转换器的电源端接一限流电阻,可在出现晶闸管现象时,有效地把电流限定在允许范围内,以防止烧坏器件。

选择A/D 转换器除考虑上述要点外,为防止对A/D 转换器的技术指标的影响,还要注意以下几个问题:

(1)工作电源电压是否稳定;

(2)外接时钟信号的频率是否合适;

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(3)工作环境温度是否符合器件要求;

(4)与其它器件是否匹配;

(5)外接是否有强的电磁干扰;

(6)印刷线路板布线是否合理。

由上面对传感器量程和精度的分析可知:A/D转换器误差应在3g以下。

12位A/D精度:10Kg/4096=2.44g;

14位A/D精度:10Kg/16384=0.61g;

考虑到其他部分所带来的干扰,12位A/D转换器无法满足系统精度要求。所以我们需要选择14位或者精度更高的A/D转换器[17]。

方案二采用V/F转换

V-F控制的原理是产生一个震荡频率的电路叫做压控震荡器,是一个压敏电容,当受到一个变化的电压时候它的容量会变化,变化的电容引起震荡频率的变化,产生变频。

列如LM331

LM331是性能价格比较高的集成芯片,可用作精密频率电压转换器、A/D 转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其他相关器件。LM331采用了新的温度补偿能隙基准电路,在整个工作温度范围内和低到4.0V电源电压下都有极高的精度。LM331的动态范围宽,可达100dB;线性度好,最大非线性失真小于0.01%,工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12位;外接电路简单,只需接入几个外部元件就可方便构成V/F或F/V等变换电路,并且容易保证转换精度。

LM331的内部电路组成如图所示。由输入比较器、定时比较器、R-S 触发器、输出驱动管、复零晶体管、能隙基准电路、精密电流源电路、电流开关、输出保护管等部分组成。输出驱动管采用集电极开路形式,因而可以通过选择逻辑电流和外接电阻,灵活改变输出脉冲的逻辑电平,以适配TTL、DTL和CMOS等不同的逻辑电路。LM331可采用双电源或单电源供电,可工作在4.0~40V之间,输出可高达40V,而且可以防止Vcc短路[18]。

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当前,12位以上的A/D转换器的价格仍较昂贵,用V/F变换器来代替A/D转换器,在要求速度不太高的场合是一种较好的选择。。从传感器来的毫伏级的电压信号经低温漂运算放大器INA126放大到0~10V后加到V/F变换器LM331的输入端,从频率输出端f0输出的频率信号加到单片机的输入端T1上。根据分辨率的要求利用软件处理,最后得到A/D转换的结果。所以我决定采用LM331芯片V/F转换作为信号转换的方案。

2.2.4 控制单片机的选型

选择单片机型号的出发点有以下几个方面:

1、市场货源

系统设计者只能在市场上能够提供的单片机中选择,特别是作为产品大批量生产的应用系统,所选的单片机型号必须有稳定、充足的货源。

2、单片机性能

应根据系统的功能要求和各种单片机的性能,选择最容易实现系统技术指标的型号,而且能达到较高的性能价格比。单片机性能包括片内硬件资源、运行速度、可靠性、指令系统功能、体积和封装形式等方面。影响性能价格比的因素除单片机的性能价格外,还包括硬件和软件设计的容易程度、相应的工作量大小,以及开发工具的性能价格比。

3、研制周期

在研制任务重、时间紧的情况下,还要考虑所选的单片机型号是否熟悉,是否能马上着手进行系统的设计。与研制周期有关的另一个重要因素是开发工具,性能优良的开发工具能加快系统地研制进程。

在众多的51系列单片机中,要算ATMEL 公司的AT89C51、AT89S51更实用,因他不但和8051指令、管脚完全兼容,而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的,这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写,一般专为ATMEL AT89xx 做的编程器均带有这些功能。显而易见,这种单片机对开发设备的要求很低,开发时间也大大缩短。写入单片机内的程

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哈尔滨工程大学本科生毕业论文

序还可以进行加密,这又很好地保护了你的劳动成果。再着,AT89C51、

AT89S51目前的售价比8031还低,市场供应也很充足。

8051系列单片机的内部结构是各种逻辑单元及其之间的互连构成的。其主要由中央处理器(CPU)、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、串行接口、并行I/0接口、定时/计数器、中断系统等几大单元,以及数据总线、地址总线和控制总线组成。

AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPERO M—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS 8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存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案[7]。

AT89C51单片机特点能与MCS-51 兼容,有4K字节可编程闪烁存储器,寿命能够达到1000写/擦循环,数据可以保留时间长达10年,全静态工作:0Hz-24MHz,三级程序存储器锁定,128×8位内部RAM,32可编程I/O线,两个16位定时器/计数器,5个中断源,可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式,片内振荡器和时钟电路。所以AT89C51符合本次设计的主控芯片。

2.2.5显示模块

方案一LED显示

LED就是light emitting diode ,发光二极管的英文缩写,简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式,用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。

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哈尔滨工程大学本科生毕业论文

LED显示器结构:

基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片排列而成的。可实现0~9的显示。其具体结构有“反射罩式”、“条形七段式”及“单片集成式多位数字式”等

LED显示器与显示方式:

LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。通常使用的是七段LED。这种显示块有共阴极与共阳极两种。共阴极LED显示块的发光二极管阴极共地。当某个发光二极管的阳极为高电平时,发光二极管点亮;共阳极LED显示块的发光二极管阳极并接。

在设计中使用LED显示块构成N位LED显示器。N位LED显示器有N 根位选线和8*N根段选线。根据显示方式不同,位选线与段选线的连接方法不同。段选线控制字符选择,位选线控制显示位的亮、暗。

LED显示器有静态显示与动态显示两种方式。我们使用的为动态显示方式。在多位LED显示时,为了简化电路,降低成本,将所有位的段选线并联在一起,由一个8位I/O口控制,而共阴极点或共阳极点分别由响应的I/O 口线控制。其中两片74LS244分别用于段信号和位信号的驱动,74LS273用于段信号的锁存,其锁存地址为7FFFH。

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毕业设计结论

毕业设计结论 篇一:毕业论文结论怎么写 毕业论文结论怎么写 在写完毕业论文后,通常要给毕业论文作一个结论。那么,毕业论文结论怎么写呢?以下有一篇毕业论文结论模板,大家可以从以下几个角度予以参考。 毕业论文是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会,通过这次比较完整的给排水系统设计,我摆脱了单纯的理论知识学习状态,和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识,解决实际工程问题的能力,同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平,而且通过对整体的掌控,对局部的取舍,以及对细节的斟酌处理,都使我的能力得到了锻炼,经验得到了丰富,并且意志品质力,抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。 虽然毕业设计内容繁多,过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种系统的适用条件,各种设备的选用标准,各种管道的安装方式,我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。和老师的沟通交流更使我从经济的角度对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求,举个简单的例子:市政

给水管网引入管的管径如果选择不当就将造成上万元的直接经济损失,这些本是我工作后才会意识到的问题,通过这次毕业设计让我提前了解了这些知识,这是很珍贵的。 提高是有限的但提高也是全面的,正是这一次设计让我积累了无数实际经验,使我的头脑更好的被知识武装了起来,也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力,更强的沟通力和理解力。 从不知道毕业论文怎么写,到顺利如期的完成本次毕业设计,这给了我很大的信心,让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心,这些我在毕业论文结束语中都提起过。事实上,给水系统排水系统还是消防系统,我都采用了一些新的技术和设备他们有着很多的优越性但也存在一定的不足,这新不足在一定程度上限制了我们的创造力。比如我的设计在节约水能源上就有很大的不足,在这个能源紧缺节能被高度重视的社会中,这无疑是很让我自身感到遗憾的,可这些不足正是我们去更好的研究更好的创造的最大动力,只有发现问题面对问题才有可能解决问题,不足和遗憾不会给我打击只会更好的鞭策我前行,今后我更会关注新技术新设备新工艺的出现,并争取尽快的掌握这些先进的知识,更好的为祖国的四化服务。 篇二:毕业设计总结

电子称毕业设计开题报告

一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义 1.前言 在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到称重器,但是随着社会的进步,科学的发展, 我们对其要求操作方便,易于识别。随着计量技术和电子技术的发展,电子称重器向提高精度和降低成本方向发展的趋势对低成本, 高性能模拟信号处理器件需求的增加,通过近年来电子称产品的发展情况及国内外市场的需求,电子称总的发展趋势是小型化,模块化, 集成化,智能化。 2.国内研究动态 目前,电子称重器在商业销售中的使用已相当普遍[1]。国内从20世纪60年代中期开始研制和生产电子秤,初期为模拟式,20世纪80年代中后期发展成数字式,20世纪90年代末至21世纪初已研制开发出微机式产品。[2]近几年,我国的电子称重系统从最初的机电组合型发展到现在的全电子型和数字智能型,电子称重技术逐渐从静态称重到动态称重发展,从模拟测量到数字测量发展,从单参数测量到多参数测量发展[4]。总体来说,目前国内电子称重器的发展水平相当于发达国家20世纪90年代的水平,少数产品的技术已处于国际领先水平[5]。杨东海也在期刊《水利电力机械》中写到,电子秤现在已被社会所公认,它能完成一般机械秤所不能实现的计量问题,所以电子称的研究与开发越来越得到社会的重视[6]。目前,虽然我国在电子秤测量精度上,与外国产品一般相差1个数量级,但我国在电子秤研究方面也取得了很大成就。在《第九届称重技术研讨会》中,张书芳提出的门座式起重机动态电子秤,主要应用于大型动态称重系统中[7]。罗及红在《计算机测量与控制》一书中发表了以DSP处理器TMS320LF2407为信息处理核心的高精度电子秤的设计,电子秤的各项性能均优于国家标准《非自动秤通用检定规程JJG555-1996》规定的三级秤指标[8]。另外,国际电子秤产品已网络化,我国基本上处在起步阶段,如上海三积电子有限公司的唐令弟发表的《网络一体化的智能电子秤》一书中,说明了其设计,并申请了专利[9]。杨柯编写的《智能网络电子计价秤》也获得了专利,说明我得电子秤的网络化也在慢慢

毕业设计论文结束语怎么写

毕业设计论文结束语怎么写毕业论文写到最后,都需要写相应的结束语,那么具体应该怎么写呢?以下是小编整理的关于论文的相关内容,欢迎阅读和参考! 毕业设计论文结束语怎么写经过了两个多月的学习和工作,我终于完成了《##########》的论文。从开始接到论文题目到系统的实现,再到论文文章的完成,每走一步对我来说都是新的尝试与挑战,这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。在这段时间里,我学到了很多知识也有很多感受,从对博客一无所知,对ASP,ADO等相关技术很不了解的状态,我开始了独立的学习和试验,查看相关的资料和书籍,让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰,使自己非常稚嫩作品一步步完善起来,每一次改进都是我学习的收获,每一次试验的成功都会让我兴奋好一段时间。从中我也充分认识到了博客这一新兴的出版方式给我们生活带来的乐趣,在属于自己的网络空间上,尽情宣泄自己的情感,表达自己的感受,并且把自己的想法与他人分享,我也有了一个属于自己的博客空间。 虽然我的论文作品不是很成熟,还有很多不足之处,但我可以自豪的说,这里面的每一段代码,都有我的劳动。当看着自己的程序,自己成天相伴的系统能够健康的运行,真

是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。 这次做论文的经历也会使我终身受益,我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情,是真正的自己学习的过程和研究的过程,没有学习就不可能有研究的能力,没有自己的研究,就不会有所突破,那也就不叫论文了。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。 四年的大学生活就快走入尾声,我们的校园生活就要划上句号,心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出,对我的人生来说,将是踏上一个新的征程,要把所学的知识应用到实际工作中去。 回首四年,取得了些许成绩,生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲,对我成长的关心和爱护。 学友情深,情同兄妹。三年的风风雨雨,我们一同走过,充满着关爱,给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里,离不开父母的鼓励和支持,是他们辛勤的劳作,无私的付出,为我创造良好的学习条件,我才能顺利完成完成学业,感激他们一直以来对我的抚养与培育。

多功能电子秤设计毕业设计

1233随着时代科技的迅猛发展,常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,人们生活水品也更进一步的有所提高。智能化的电子产品自然也得到了越来越多人的喜爱,而多功能电子秤具有结构体积小、测量的精度较高、拥有广泛的应用范围、机械操作起来简便易懂等优点,基本取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量器具。 本设计介绍了该系统实现方法,通过LCD显示器显示所测重量以及当前选择的功能。该课题的设计主要由STC89C52单片机、重量测量模块、A/D转换模块ADC0808、单片机的外围接口电路:4*4矩阵扫描按键以及LCD1602液晶屏幕显示五部分组成。本系统比传统测量更具有准确性和直观性,具有一定的实际推广性。 关键字:压力传感器;STC89C52单片机;ADC0808;LCD1602

第一章绪论 1.1课题目地与意义 1.2国内外多功能电子秤的发展与现状 1.3主要工作及设计思路 第二章硬件设计 2.1工作原理 2.2系统总体设计方案 2.3控制器部分 2.4数据采集部分 2.5键盘处理部分 2.6显示电路部分 2.7报警部分 第三章具体电路设计 3.1AT89C52的最小系统电路 3.2数据采集部分电路设计 3.3显示电路与AT89C52单片机接口电路设计 3.4键盘电路与AT89C52单片机接口电路设计 3.5报警电路的设计 第四章软件设计 4.1主程序设计

4.2子程序设计 4.21A/D转换设计及数据读取程序设计 4.22显示子程序设计 4.23键盘输入控制程序的设计 4.24报警子程序的设计 第五章仿真调试 5.1软件试用 5.2仿真调试 第六章总结 1绪论

基于单片机的电子秤的设计与实现(毕业论文)

第一章绪论 (1) 1.1研究目的和意义 (1) 1.2电子称重系统的应用领域 (1) 1.3主要工作以及论文结构 (1) 第二章系统方案论证与选型 (3) 2.1控制器部分 (3) 2.2数据采集部分 (4) 2.2.1 传感器的选择 (4) 2.2.2放大电路选择 (6) 2.2.3 A/D转换器的选择 (7) 2.2.4键盘处理部分方案论证 (8) 2.3显示电路部分的选择 (9) 2.4超量程报警部分选择 (9) 2.4.1 电源模块方案选型 (9) 第三章硬件电路设计 (10) 3.1AT89S52的最小系统电路 (10) 3.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (10) 3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (11) 3.2电源电路设计 (12) 3.3数据采集部分电路设计 (12) 3.6.1LED结构与原理 (14) 3.6.2动态显示LED显示器接口 (15) 3.4键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (16) 键盘电路与AT89C51的接口电路设计 (16) 3.5报警电路的设计 (17) 第四章系统软件设计 (19) 4.1主程序设计 (19) 4.2子程序设计 (20) 4.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (20) 4.2.2显示子程序设计 (21) 4.2.3 键盘输入控制程序的设计 (21) 4.2.4报警子程序的设计 (22) 第五章总结 (23) 参考文献 (24) 附录1系统总图 (25)

第一章绪论 1.1 研究目的和意义 传统的机械秤有很多缺点,比如精度不高,结构复杂,易老化,成本高等。随着社会的发展,市场对秤的要求的越来越高,尤其是人体秤、厨房秤等各类便携式小型秤。电子秤与传统的机械秤相比有许多优越性,它用压力传感器取代机械秤的弹簧大大减小了秤的体积和制造难度,以LCD 或LED显示屏取代传统的刻度盘使外形更加美观,由于内部集成了单片机以及软件系统,电子秤还拥有传统机械秤无法比拟的智能性。他可以完成过载报警,总价计算,数据通信等众多功能。 目前市场上使用的称量工具,或者结构复杂,或者运行不可靠,且成本高,而且整体水平不高,部分小型企业质量差且技术薄弱,设备不全,缺乏产品的开发能力,产品质量在低水平徘徊。因此,有针对性的开发出一套具有实用价值的电子秤系统,从技术上克服上述诸多缺点,改善电子秤应用中的不足之处,具有现实意义。 1.2 电子称重系统的应用领域 电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。电子秤的应用领域主要分为工业计量和民用消费类。在工业计量应用领域有电子天平,珠宝秤,市场计价秤等;而民用秤主要有厨房秤,人体秤,便携式口袋秤等。工业计量应用对精度要求较高,而民用消费类的应用对精度的要求不高,但对秤的外观,智能性,便携性却有很高的要求。 1.3主要工作以及论文结构

届毕业设计论文工作总结

2006 届毕业设计(论文)工作总结 、基本情况 2006 届毕业设计(论文)工作自2005 年12 月开始准备,到6 月29 日全面答辩完毕,历时半年,基本情况如下: 1 、参加毕业设计(论文)的毕业生共有3807 名,指导教师共1229 名,其职称比例为: 教授:365 人,占29.7% 副教授:480 人,占39.1% 讲师:380 人,占30.9% 助教:4 人,占0.3% 2 、毕业设计(论文)选题共计3581 个,课题来源及比例为:国家重点项 目:573 个,占16.0% 学校科研任务:231 个,占6.5% 校外协作项目:462 个,占12.9% 实验室建设:106 个,占3.0% 就业单位项目:55 个,占1.5% 自选:2154 个,占60.2% (2、的数据由于各院填写的毕业设计任务审核表不很完整,仅作参考) 3、学生毕业设计(论文)成绩比例如下: 优:800 人,占21.0% 良:2394 人,占62.9% 中:489 人,占12.8% 及格:106 人,占2.8% 不及格:18 人,占 0.5% 二、过程管理 1 、2006 届毕业设计(论文)工作自2005 年1 2 月开始,教务处组织各学院做了以下工作:毕业设计资格认证的统计、审查、备案工作;落实题目、开好选题

审议会;选派合格的指导教师;认真开好毕业设计动员会;明确指导教师应该做好的准备工作和学生需要阅读的有关资料;认真填写“毕业设计(论文)任务书”和“毕业设计(论文)任务审核表” 。6 月初,下发《关于毕业设计(论文)后期工作安排的通知》,安排抽查答辩的有关事宜:各学院上报抽查答辩的时间、地点、答辩领导小组成员名单和学生名册,发放抽查答辩意见反馈表等。6 月中下旬,安排普查评估的有关事宜,聘请149 名专家对全校所有毕业论文进行了认真细致地普查,普查工作按照普查提纲有序进行。 2 、做到指导教师和毕业班学生人手一册《毕业设计(论文)质量规范》,并要求各学院认真执行规范。 3、5 月底分别在东、西校区举办为期三天的优秀毕业设计(论文)展,主要展出教育部编辑出版的各专业《毕业设计指导手册》和2005 届优秀毕业论文文本及其图纸等,供毕业班学生参观学习。 4、抽查答辩时间安排在6 月27 、28、29 日,答辩组成员、多数指导教师和学生均能按时到场,评委们评审也比较公正。督导专家和教务处有关人员也参加了抽查答辩,并提出了意见和建议。 5、各学院对毕业设计工作都做了认真的总结,对普查评估中发现的问题及时予以纠正。 总体的看来,在教务处和院系高度重视下,2006 届毕业设计(论文)的各个环节把握较好,毕业设计(论文)整体质量较好,但个别学院对此项工作重视不足,仍存在一些问题。 三、问题与建议 (一)毕业设计(论文)的时间得不到保证: 毕业设计(论文)第七学期末学院开始学生选题、选派指导教师、收集资料等

毕业论文常用精彩结束语

精彩毕业论文结束语 两年前, 我怀着对##大一如往昔的深爱、向往与期盼重新踏入校园。 两年后,”文以治国、工以立国、商以富国“的信念, 让我务必满怀使命、挺起胸膛的说:”我们 以及我们正在把握和即将把握的企业理应成为中国经济崛起的脊梁。 “ 两年充实的生活告诉我,民族需要掌握先进理念、具有国际视野、熟悉具体环境的实战先锋;也告诉我, 只有不断经历考验、挫折、甚至失败才能逼近我们最终的理想。 生于斯时,长于斯境,唯有以双倍的努力、十倍的耐心、百倍的豪情和千倍的执着来完成原赋的使命。 在此,首先要对我的恩师——###教授, 致以最深的感谢。 在我懵懂时,他用振聋发聩的棒喝让我警醒;在我迷失时, 他用循循善诱的教诲抹去我心头的尘埃;在我痛苦时 他的精神力量让我在心底始终拥有支撑。 生有吾父,教有吾师,幸甚。 在论文的写作过程中,###大姐怀着她那伟大的母性, 无比耐心、无私无求的给予我持续的帮忙没有她, 论文无法顺利完成。 也要感谢##师兄,他同五年前一样的真诚与宽厚, 在最后时刻对文章的指导起到了决定性的作用。

还有我的同窗、朋友们,老李、老赵、##、##、###、###是他们用最真挚的情感和最实际的援助, 帮我渡过了一处处的难关。 最后要感谢的是我的父母和女友, 他们期盼的目光、未来的职责和时时能够寻求的慰藉 是我不断进取的力量源泉。 即将结束再次学习的生活,相信等待我的是一片充满机遇、风险与快乐的土地;也相信我和同仁们的事业必将如涅磐之凤、浴火之凰;更加相信, 不朽的民族精神终将引领我们创造新的奇迹! ”风雨不改凌云志 振衣濯足展襟怀。 行方智圆煅内蕴,海阔天空铸宏图。 “ 精彩毕业论文结束语举例 本论文在xxx导师的悉心指导下完成的。 导师渊博的专业知识、严谨的治学态度,精益求精的工作作风, 诲人不倦的高尚师德严于律己、宽以待人的崇高风范, 朴实无法、平易近人的人格魅力对本人影响深远。 不仅仅使本人树立了远大的学习目标、掌握了基本的研究方法, 还使本人明白了许多为人处事的道理。 本次论文从选题到完成,每一步都是在导师的悉心指导下完成的, 倾注了导师超多的心血。

毕业论文电子体重秤测试系统设计与实现.

电子体重秤测试系统设计与实现 [ 摘要] 分析了电子体重秤的现状,提出了一种简单电子体重秤的设计方案。本课题设计了以单片机为核心的智能人体电子秤,详述了该系统硬件和软件的设计方法。该系统集称重和显示体重指数于一体,以STC12 单片机为主控芯片,选用应变式传感器,外围附以称重电路、显示电路、按键电路。制作了实物体重秤,实现了自动称重系统的功能。 [关键词] 应变式传感器;STC12 单片机;体重指数计算 Design and Implementation of Electronic Weighing Scale System Abstract: The current situation of electronic weighing scale is analyzed in this paper, while one simple electronic weighing scale design plan is put forward. The intelligent human electronic scale is designed with the core of SCM, hardware and software of the system are also elaborated. This system gathers weighing and showing body mass index and is mainly controlled by STC12 single chip, the periphery is consists of strain gauge sensor with weighing circuit, display circuit, buttons circuit. The object weighing scale is made and the function of auto weighing system is achieved. Key words: strain gauge sensor; stc12 single chip; body mass index 目录 1绪论 (1)

基于51单片机的电子秤的设计

学号: G RADUATE T HESIS 论文题目:基于51 单片机的电子秤的设计 学生姓名: 专业班级: 学院: 指导教师: 2017 年06 月12 日

第一章功能说明 本设计系统以单片机AT89S52为控制核心,实现电子秤的基本控制功能。在设计系统时,为了更好地采用模块化设计法,分步设计了各个单元功能模块。 系统的硬件部分包括最小系统部分、数据采集部分、人机交互界面和系统电源四大部分。最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器;数据采集部分由称重传感器,信号的前期处理和A/D 转换部分组成,包括运算放大器AD620和A/D 转换器ICL7135;人机界面部分为键盘输入,四位LED数码显示器,可以直观的显示重量的具体数字以及方便的输入数据,使用方便;系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。 系统的软件部分应用单片机C 语言进行编程,实现了该设计的全部控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能(称重范围为0~9.999Kg ,重量误差不 大于± 0.005Kg), 并发挥部分的显示购物清单的功能,可以设置日期和设定十种商品的单价,还具有超量程和欠量程的报警功能。 本系统设计结构简单,使用方便,功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。 称重传感器原理 即由非电量(质量或重量)转换成电量的转换元件,它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。 按照称重传感器的结构型式不同,可以分直接位移传感器(电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等)和应变传感器(电阻应变式、声表面谐振式)或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。对称重传感器的基本要求是:输出电量与输入重量保持单值对应,并有良好的线性关系;有较高的灵敏度;对被称物体的状态的影响要小;能在较差的工作条件下工作;有较好的频响特性;稳定可靠。 传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成” 。其中敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分,转换元件指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。此外传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 称重传感器在电子秤中占有十分重要的位置,被喻为电子秤的心脏部件,它的性能好坏很大程度上决定了电子秤的精确度和稳定性。通常称重传感器产生的误差约占电子秤整机误差的50%~70%。若在环境恶劣的条件下(如高低温、湿热),传感器所占的误差比例就更大,因此,在人们设计电子秤时,正确地选用称重传感器非常重要。 称重传感器的种类很多,根据工作原理来分常用的有以下几种:电阻应变式、电容式、压磁式、压电式、谐振式等。(本设计采用的是电阻应变式) 电阻应变式称重传感器包括两个主要部分,一个是弹性敏感元件:利用它将

电子秤的分析与研究毕业论文

电子秤的分析与研究毕业论文 目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1.1引言: (2) 1.2 选题背景与意义 (2) 1.3 研究现状 (3) 1.3.1 影响因素 (3) 1.3.2 产品质量 (3) 1.3.3 发展方向............................. 错误!未定义书签。 1.3.4 电子秤的智能化 (4) 1.4 本文的结构 (4) 第二章系统方案的设计 (4) 2.1 电子秤的设计要求 (4) 2.1.1 基本要求 (4) 2.1.2 特色与创新 (5) 2.2 设计原理及设计基本思路: (5) 2.2.1系统的原理: (5) 2.2.2 系统的基本设计思路: (5) 2.3 系统总体设计方案比较与论证 (5) 2.4单片机的选型: (8) 2.5输入输出设备指派: (9) 2.5.1 键盘输入 (9) 2.5.2 输出显示 (9) 2.6系统电源 (10) 第三章系统硬件设计 (13) 3.1 基于AT89S52的主控电路 (13) 3.1.1芯片介绍 (13) 3.1.2 主控电路 (18) 3.2 基于ICL7135的前端信号处理电路 (18) 3.2.1 芯片介绍 (18) 3.2.2 信号处理电路 (22) 3.3 人机交互界面 (25) 3.3.1 键盘控制电路 (25) 3.3.2 液晶显示电路 (27) 3.4 系统电源 (30) 3.4.1 芯片介绍 (30) 3.4.2 电源电路 (31) 3.5 报警电路 (32) 第四章软件流程 (33) 4.1 主程序流程图 (33) 4.2 主要中断程序流程图 (34) 参考文献 (36) 附录1:原理图 (36)

毕业论文结束语范文(30篇)

一篇好的论文开头与结束语非常关键。好的结束语给人们留下的印象是不同的。下面。愛师网小编为您整理了毕业论文结束语30篇供您参考。 毕业论文结束语第一篇: 本研究及学位论文是在我的导师###副教授的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深感染和激励着我。从课题的选 择到项目的最终完成,#老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。两年多来,#教授不仅仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,在此谨向#老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在此,我还要感谢在一齐愉快的度过研究生生活的##楼105各位同门,正是由于你们的帮忙和支持,我才能克服一个一个的困难和疑惑,直至本文的顺利完成。个性感谢我的师妹###同学,她对本课题做了不少工作,给予我不少的帮忙。 在论文即将完成之际,我的情绪无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮忙,在那里请理解我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母,谢谢你们! 毕业论文结束语第二篇: 本论文在xxx导师的悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识、严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严于律己、宽以待人的崇高风范,朴实无法、平易近人的人格魅力对本人影响深远。不仅仅使本人树立了远大的学习目标、掌握了基本的研究方法,还使本人明白了许多为人处事的道理。本次论文从选题到完成,每一步都是在导师的悉心指导下完成的,倾注了导师超多的心血。在此,谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢!在写论文的过程中,遇到了很多的问题,在老师的耐心指导下,问题都得以解决。所以在此,再次对老师道一声:老师,谢谢您! 时光匆匆如流水,转眼便是大学毕业时节,春梦秋云,聚散真容易。离校日期已日趋渐进,毕业论文的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成,一向都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮忙,在那里请理解我诚挚的谢意!在此我向xxxx校园xxxxxxx 专业的所有老师表示衷心的感谢,谢谢你们三年的辛勤栽培,谢谢你们在教学的同时更多的是传授我们做人的道理,谢谢三年里面你们孜孜不倦的教诲! 三年寒窗,所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识,更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达潜力和广阔视野。很庆幸这三年来我遇到了如此多的良师益友,无论在学习上、生活上,还是工作上,都给予了我无私的帮忙和热心的照顾,让我在一个充满温馨的环境中度过三年的大学生活。感恩之情难以用言语量度,谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意。 最后要感谢的是我的父母,他们不仅仅培养了我对中国传统文化的浓厚的兴趣,让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依,而且也为我能够顺利的完成毕业论文带给了巨大的支持与帮忙。在未来的日子里,我会更加努力的学习和工作,不辜负父母对我的殷殷期望!

单片机电子秤设计报告

单片机电子秤设计报告 秤是一种在实际工作和生活中经常用到的测量器具。随着计量技术和电子技术的发展,传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰,电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。 和传统秤相比较,电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现,具有精度高、功能强等特点。本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。该电子秤的测量范围为0-40Kg,测量精度达到5g,有高精度,低成本,易携带的特点。电子秤采用液晶显示汉字和测量记过,比传统秤具有更高的准确性和直观性。另外,该电子秤电路简单,使用寿命长,应用范围广,可以应用于商场、超市、家庭等场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。 一、功能描述 1、采用高精度电阻应变式压力传感器,测量量程0-40kg,测量精度可达5g。 2、采用电子秤专用模拟/数字(A/D)转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换,HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术,是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。 3、采用STC89C52单片机作为主控芯片,实现称重、计算价格等主控功能。 4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。 5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互,键盘容量大,操作便捷。 6、具有超量程报警功能,可以通过蜂鸣器和LED灯报警。 7、系统通过USB电源供电,单片机程序也可通过USB线串行下载。

二、硬件设计 1、硬件方案 单片机电子秤硬件方案如图1所示: 图1 单片机电子秤硬件方案 称重传感器感应被测重力,输出微弱的毫伏级电压信号。该电压信号经过电子秤专用模拟/数字(A/D)转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换。HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术,是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片,内置增益控制,精度高,性能稳定。HX711芯片通过2线串行方式与单片机通信。单片机读取被测数据,进行计算转换,再液晶屏上显示出来。 矩阵键盘主要用于计算金额。当被测物体重量得到后,用户可以通过矩阵键盘输入单价,电子秤自动计算总金额并在液晶屏显示。电源系统给单片机、HX711电路及传感器供电。 2、称重传感器 传感器是测量机构最重要的部件。称重传感器本身具有单调性,其主要参数指标是灵敏度、总误差和温度漂移。 (1) 灵敏度 称重传感器的电灵敏度为满负荷输出电压与激励电压的比值,典型值是

大学毕业设计计算机软件论文摘要和结论参考文献俱全

前言 当今社会是一个信息社会,一个知识经济时代。自世界上第一台计算机ENIAC于1946年在美国问世到现在,计算机业飞速发展,技术淘汰指标高的惊人,价格下降以及软件应用的快速扩展引发了以信息处理计算机化为标志的“微机革命”,随之而来的是以全球信息网络普及和全球信息共享为标志的“全球信息网络革命”的蓬勃兴起。可见,世界+已进入在计算机信息管理领域中激烈竞争的时代,计算机已经变得普通的不能再普通的工具,如同我们离不开的自行车、汽车一样。在这种环境下证实了一句话:谁掌握的知识多,信息量大,信息处理速度快,批量大,谁的效率就高,谁就能在各种竞争中立于不败之地。 中小型企业在我国经济发展中具有重要的地位,目前我国的中小型企业数量较多、地区分布广泛、行业分布跨度大,随着全球经济一体化的发展及中国加入WTO,中小型企业将面临外资企业和国外产品与服务的严峻挑战。如果我国的中小型企业不借助先进的管理思想转变经营观念、使用信息化提高企业的管理水平和工作效率,将很难在今后的国际竞争中取胜。随着技术发展,电脑的操作及管理日趋普及,因此我国中小型公司采用电脑管理公司的各种业务也已成为趋势和必然。 管理信息系统(MIS)是一个由人、计算机等组成的能进行信息的收集、传递、存储、加工和使用的系统。其主要任务是最大限度的利用现代计算机及网络通讯技术加强企业的信息管理,通过对企业拥有的人力、物力、财力、设备、技术等资源的调查了解,建立正确的数据,加工处理并编制成各种信息资料及时提供给管理人员,以便进行正确的决策,不断提高企业的管理水平和经济效益。随着我国与世界信息高速公路的接轨,企业通过计算机网络获得信息必将为企业带来巨大的经济效益和社会效益,企业

基于单片机的电子秤的设计与实现(毕业论文)

摘要 随着微电子技术的应用,市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。为了改变传统称重工具在使用上存在的问题,在本设计中将智能化、自动化、人性化用在了电子称重的控制系统中。本系统主要由单片机来控制,测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成,加上显示单元,此电子秤俱备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。 本系统以AT89S52单片机为主控芯片,外围附以称重电路、显示电路、报警电路、键盘电路等构成智能称重系统电路板,从而实现自动称重系统的称重功能、报警功能、数据计算功能以及人机交换功能。可以说,此设计所完成的电子秤很大程度上满足了应用需求。 关键词 AT89S52,CZAF-602压力传感器,A/D转换器,LCD显示器.

Abstract With the application of microelectronic technology,the tools of traditional weighing on the market have can't satisfy the demands of people. In order to change the problem of the application of traditional weighing tools in the using of daily life, the design will be integrated with intelligence, automation and human nature in the electronic scales with weight control system. This system mainly controlled by the single chip microcomputer , measured by weighting transducer and A/D converter component and added with the display unit, the electronic scales are aptitude for the high ratio of performance, multi-function , low power consumption ,and it is simple enough ,especially it is given the characteristic with Easy-to-use intuitively, Speed, Measure accurately, Higher automation. The system take AT89S52 SCM as the main controller chip,

毕业论文常用结束语

毕业论文常用结束语 回首往事,心潮难平,感慨良多,但无论如何这些实实在在的经历,是我人生中弥足珍贵的记忆。在此,要个性感谢求学过程给予我无限支持和帮忙的老师、朋友和亲人们。感谢我的指导老师,从日常的学习,论文题目的确定到论文的撰写,程老师都给予我悉心的关怀和耐心的指导,给我鼓励和动力,也正是在她的指导和督促下论文才得以如期完成。 感谢我们一齐在学校努力的同学,我们彼此关心、互相支持和帮忙,留下了许多难忘的回忆。 感谢我的父母和家人,感谢他们对我学习、生活给予的支持和照顾。在论文的写作过程中,还获得了许许多多人的帮忙与先前研究工作者的宝贵资料,论文的研究成果离不开你们的协作和帮忙,在此对你们表示深切的谢意。期望能够以本文向你们汇报,以感谢你们对我的关怀与帮忙,感谢一向以来对我的支持与鼓励。你们永远是我的精神支柱和继续前进的动力。 所有帮忙和关心过我的人们,尽管与你们为我付出的一切相比,所有的语言都显得苍白无力,我仍要真诚地说声:谢谢你们! 经过了两个多月的学习和工作,我最后完成了《xxx》的论文。从开始接到论文题目到系统的实现,再到论文文章的完成,每走一步对我来说都是新的尝试与挑战,这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。在这段时间里,我学到了很多知识也有很多感受,从对博客一无所知,对ASP,ADO等相关技术很不了解的状态,我开始了独立的学习和试验,查看相关的资料和书籍,让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰,使自己十分稚嫩作品一步步完善起来,每一次改善都是我学

习的收获,每一次试验的成功都会让我兴奋好一段时间。从中我也充分认识到了博客这一新兴的出版方式给我们生活带来的乐趣,在属于自己的网络空间上,尽情宣泄自己的情感,表达自己的感受,并且把自己的想法与他人分享,我也有了一个属于自己的博客空间。 虽然我的论文作品不是很成熟,还有很多不足之处,但我能够自豪的说,那里面的每一段代码,都有我的劳动。当看着自己的程序,自己成天相伴的系统能够健康的运行,真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。 这次做论文的经历也会使我终身受益,我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情,是真正的自己学习的过程和研究的过程,没有学习就不可能有研究的潜力,没有自己的'研究,就不会有所突破,那也就不叫论文了。期望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。 踉踉跄跄地忙碌了两个月,我的毕业设计课题也终将告一段落。点击运行,也基本到达预期的效果,虚荣的成就感在没人的时候也总会冒上心头。但由于潜力和时间的关系,总是觉得有很多不尽人意的地方,譬如功能不全、外观粗糙、底层代码的不合理数不胜数。但是,我又会有点自恋式地安慰自己:做一件事情,不必过于在乎最终的结果,可贵的是过程中的收获。以此语言来安抚我尚没平复的心。 毕业设计,也许是我大学生涯交上的最后一个作业了。想籍次机会感谢四年以来给我帮忙的所有老师、同学,你们的友谊是我人生的财富,是我生命中不可或缺的一部分。我的毕业指导老师###老师,虽然我们是在开始毕设时才认识,但她却能以一位长辈的风范来容谅我的无知和冲动,给我不厌其烦的指导。在此,

电子称的硬件电路设计_毕业设计

题目:电子秤控制系统的硬件设计

摘要 该设计以51系列单片机AT89S52为控制核心,实现电子秤的基本控制功能。在设计系统时,为了更好地采用模块化设计法,分步的设计各个单元功能模块,系统的硬件部分可以分为最小系统、数据采集、人机交互界面和系统电源四大部分。最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器;数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成,包括运算放大器AD620和A/D转换器ICL7135;人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示,主要使用ZLG7289键盘控制芯片和OCM4x8C显示器,可以方便的输入数据和直观的显示中文。系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。软件部分应用单片机C语言进行编程,实现了该设计的全部控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能(称重范围为0~9.999Kg,重量误差不大于±0.005Kg),并发挥部分的显示购物清单的功能,可以设置日期和设定十种商品的单价,还具有超量程和欠量程的报警功能。整个系统结构简单,使用方便,功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。 关键词:单片机;采样电路;A/D转换器;液晶显示

ABSTRACT The design is based on the microcontroller AT89S52 system as the core to carry out the basic control function of the electronics steelyard. While designing the system, I adopt the mold piece method to divide the hardware of the system into four parts: the minimum system, sampling circuit, I/O interface and the system power supply. The minimum system mainly includes the AT89S52 and the expanded exterior data memory. Sampling circuit is comprised of a pressure sensor, a differential measuring amplifier AD620 and a A/D converter ICL7135. With the usage of ZLG7289 keyboard control chip and OCM4*8C display, we complete the function of the key board input and the LCD manifestation. The power supply system selects the LM317 and LM337 to design the electric circuit to provide the needed power supply. The software part applies a machine C language to carry out all control function. The electronic steelyard can weigh the scope as 0~9.999Kgs, and the weigh error margin is no bigger than ±0.005Kgs. It also has many other functions, such as displaying the shopping detailed list, setting the date and ten kinds of unit prices of merchandise and overweighing alarm. The whole system is simple, well-found, convenient to use and has high accuracy and certain development value. Key words:microcontroller; sampling circuit; A/D converter; LCD Manifestation 目录

基于单片机的电子秤的设计样本

四川信息职业技术学院 毕业设计阐明书(论文) 设计(论文)题目: 基于单片机电子秤设计 专业:应用电子技术 班级:应电12-3 学号: 1111111 姓名:某某某 指引教师:某某某

二〇一四年十一月二十五日

四川信息职业技术学院毕业设计(论文)任务书

目录 摘要................................................................................................... 错误!未定义书签。绪论................................................................................................... 错误!未定义书签。第一章方案设计与论证................................................................... 错误!未定义书签。 1.1方案选取 ............................................................................ 错误!未定义书签。 1.2方案论证 ............................................................................ 错误!未定义书签。第二章硬件设计与分析................................................................... 错误!未定义书签。 2.1单片机最小系统 ................................................................ 错误!未定义书签。 2.1.1 芯片简介.............................................................. 错误!未定义书签。 2.1.2 时钟电路设计...................................................... 错误!未定义书签。 2.1.3 复位电路设计...................................................... 错误!未定义书签。 2.2信号采集模块 .................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.1 传感器选取.......................................................... 错误!未定义书签。 2.2.2 传感器选取.......................................................... 错误!未定义书签。 2.3数据转换电路 .................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.1 A/D转换器选取................................................... 错误!未定义书签。 2.3.2 ADC0832简介 ..................................................... 错误!未定义书签。 2.3.3单片机对ADC0832控制原理 ............................ 错误!未定义书签。 2.4声光报警电路 .................................................................... 错误!未定义书签。 2.5显示电路 ............................................................................ 错误!未定义书签。 2.6整机电路 ............................................................................ 错误!未定义书签。

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