稱重傳感器單片機(jī)：51單片機(jī)+HX711稱重傳感器的電子秤設(shè)計(jì)與制作詳解 含源碼 實(shí)物 原理圖等資料
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基于51單片機(jī)的電子秤制作資料，基于HX711芯片，，歡迎大家下載.
上電前請(qǐng)保持支架上面無(wú)物品且保持支架穩(wěn)定。
電子秤正面：
電子秤背面：
演示視頻：
電子稱按鍵定義說(shuō)明
采用4X4鍵盤輸入，鍵盤對(duì)應(yīng)名稱如下：
1 2 3 A
4 5 6 B
7 8 9 C
* 0 # D
其中，【0—9】為數(shù)字鍵
【*】號(hào)鍵為無(wú)定義
【#】號(hào)鍵為小數(shù)點(diǎn)
【A】鍵為去皮
【B】鍵為清除單價(jià)
【C】鍵校準(zhǔn)按鍵
【D】鍵校準(zhǔn)按鍵
單價(jià)輸入：輸入數(shù)字，就可以輸入單價(jià)，需要輸入小數(shù)時(shí)，就按一下#鍵輸入小數(shù)點(diǎn)，然后再輸入一位小數(shù)。
單價(jià)的清除：當(dāng)前的單價(jià)不需要時(shí)，就按一下B鍵將當(dāng)前的單價(jià)數(shù)據(jù)清零。
去皮按鍵用法：放上需要去皮的物體，然后按一下A鍵，數(shù)值會(huì)顯示0，就是把皮重去掉了，當(dāng)不需要去皮時(shí)，就再按一下A按鍵，取消去皮。
校準(zhǔn)方法：連接好傳感器和電源線，打開(kāi)自鎖開(kāi)關(guān)，待開(kāi)機(jī)正常顯示數(shù)值后（開(kāi)機(jī)時(shí)保證傳感器上不能有物體，且保持穩(wěn)定），將100g砝碼放到傳感器上，看重量顯示的數(shù)值，如果比100g大，就按C鍵，直到數(shù)值顯示100；如果數(shù)值比100小，就按D鍵，直到數(shù)值顯示100.此時(shí)拿下砝碼，如果什么都不放，示數(shù)不為0，就重新開(kāi)機(jī)一次，然后再放上100g砝碼，再按照上面的步驟C和D鍵校準(zhǔn)一次就好了，校準(zhǔn)后會(huì)保存進(jìn)單片機(jī)的EEPROM，下次開(kāi)機(jī)不需要校準(zhǔn)了。（校準(zhǔn)按鍵可長(zhǎng)按）
原理圖：
接線方式:
傳感器有四根線，白黑紅綠
白色接HX711模塊的E+
黑色接HX711模塊的E-
紅色接HX711模塊的A-
綠色接HX711模塊的A+
HX711模塊的VCC接5V電源的正極
HX711模塊的GND接5V電源的負(fù)極
HX711模塊的DT 接單片機(jī)的P1.2（也就是單片機(jī)的3腳）
HX711模塊的SCK接單片機(jī)的P1.3（也就是單片機(jī)的4腳）
100uF電解電容正極（長(zhǎng)腳端）接HX711模塊的E+
100uF電解電容負(fù)極（短腳端電容體上有白條）接HX711模塊的E-
HX711模塊有芯片的面要朝上
電子秤元件清單
1) 9*15萬(wàn)用板
2) STC89C51單片機(jī)
3) 40腳IC座
4) 12MHz晶振
5) 30pF瓷片電容*2
6) 10uF電解電容
7) 103排阻
8) LCD1602液晶
9) 16p排針
10) 16p單排母座
11) 5V有源蜂鳴器
12) 9012三極管
13) 5mm紅發(fā)紅LED
14) 按鍵*17
15) 1k電阻*2
16) 10k電阻*2
17) 2.2k電阻
18) 4.7k電阻*2
19) HX711模塊
20) 100uF電解電容
21) 4P單排母座
22) 6P單排母座
23) XH-4P一對(duì)（含端子）
24) 壓力傳感器（含支架）
25) 自鎖開(kāi)關(guān)
26) DC電源插座
27) ＵＳＢ電源線
28) 導(dǎo)線
29) 焊錫
單片機(jī)源程序如下:
#include
// Get_Maopi();
LCD1602_write_com(0x80); //指針設(shè)置
LCD1602_write_word(" Welcome To Use "); //
LCD1602_write_com(0x80+0x40); //指針設(shè)置
LCD1602_write_word("Electronic Scale");
// Delay_ms(2000);
Get_Maopi();
LCD1602_write_com(0x80); //指針設(shè)置
LCD1602_write_word("WE:0.000 PR:00.0");
LCD1602_write_com(0x80+0x40); //指針設(shè)置
LCD1602_write_word("MONEY: 0.00 ");
Display_Price();
// Get_Maopi(); //稱毛皮重量
while(1)
{
//每0.5秒稱重一次
if (FlagTest==1)
{
Get_Weight();
FlagTest=0;
}
keycode=Getkeyboard();
//有效鍵值0-15
if (keycode<16)
{
KeyPress(keycode);
Buzzer=0;
Delay_ms(100);
Buzzer=1;
while(keycode
稱重傳感器單片機(jī)：HX711模塊原理圖
系統(tǒng)的功能分析
（文末帶附件）
本設(shè)計(jì)由STC89C52單片機(jī)電路+LCD1602液晶顯示電路+HX711稱重傳感器電路+蜂鳴器報(bào)警電路+按鍵電路+電源電路組成。
1、LCD602液晶實(shí)時(shí)顯示重量和設(shè)置閾值。
1、按鍵可以設(shè)置報(bào)警閾值，閾值范圍0-5000g，實(shí)際重量高于閾值報(bào)警，否則不報(bào)警。
2、稱重傳感器量程：0-5KG即0-5000g。
3、設(shè)置閾值具有eeprom存儲(chǔ)功能，即掉電不丟失數(shù)據(jù)。
方案圖：
原理圖：
5V電源電路設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)選擇5V直流電源作為系統(tǒng)總電源，為整個(gè)系統(tǒng)供電，電路簡(jiǎn)單、穩(wěn)定。DC為電源的DC插座，可以直接接USB電源線，一端插在DC插座上，另外一端可以插在5V電源上，如電腦USB、充電寶、手機(jī)充電器等等。LED為紅色LED燈，作為系統(tǒng)是否有點(diǎn)的指示燈，電阻為1K電阻，起到限流作用，保護(hù)LED燈，以防電流過(guò)大燒壞LED燈。SW為自鎖開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)按下后，紅燈亮，此時(shí)系統(tǒng)電源5V直流輸出。開(kāi)關(guān)再次按下后，紅燈滅，此時(shí)系統(tǒng)電源無(wú)5V電源輸出。
5Kg稱重傳感器模塊電路設(shè)計(jì)
稱重傳感器實(shí)際上是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)輸出的裝置。用傳感器應(yīng)先要考慮傳感器所處的實(shí)際工作環(huán)境，這點(diǎn)對(duì)正確選用稱重傳感器至關(guān)重要，它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個(gè)衡器的可靠性和安全性。稱重傳感器按轉(zhuǎn)換方法分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動(dòng)式、陀螺儀式、電阻應(yīng)變式等8類，以電阻應(yīng)變式使用最廣。本系統(tǒng)使用的傳感器為YZC-133懸臂梁5KG的電阻應(yīng)變式稱重傳感器，其利用電阻應(yīng)變片變形時(shí)其電阻也隨之改變的原理工作。主要由彈性元件、電阻應(yīng)變片、測(cè)量電路和傳輸電纜4部分組成。它的特點(diǎn)是: 精度高、易加工、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、抗偏載能力強(qiáng)、固有頻率高。
一、模塊參數(shù)
（1）傳感器尺寸：80x12.7x12.7mm
（2）量程：5kg
二、稱重傳感器的工作原理
應(yīng)變式力傳感器的受力工作原理如下圖所示。
將應(yīng)變片粘貼到受力的力敏型彈性元件上, 當(dāng)彈性元件受力產(chǎn)生變形時(shí),應(yīng)變片產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變, 轉(zhuǎn)化成電阻變化。如下圖所示。將應(yīng)變片接成如下圖所示的電橋，力引起的電阻變化將轉(zhuǎn)換為測(cè)量電路的電壓變化,通過(guò)測(cè)量輸出電壓的數(shù)值, 再通過(guò)換算即可得到所測(cè)量物體的重量。
HX711稱重傳感器專用24位精度AD模塊電路設(shè)計(jì)
HX711是一款專為高精度稱重傳感器而設(shè)計(jì)的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。降低了電子秤的整機(jī)成本，提高了整機(jī)的性能和可靠性。該芯片與后端MCU芯片的接口和編程非常簡(jiǎn)單，所有控制信號(hào)由管腳驅(qū)動(dòng)，無(wú)需對(duì)芯片內(nèi)部的寄存器編程。輸入選擇開(kāi)關(guān)可任意選取通道A或通道B，與其內(nèi)部的低噪聲可編程放大器相連。通道A的可編程增益為128或64，對(duì)應(yīng)的滿額度差分輸入信號(hào)幅值分別為±20mV或±40mV。通道B則為固定的32增益，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測(cè)。芯片內(nèi)提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器提供電源，系統(tǒng)板上無(wú)需另外的模擬電源。芯片內(nèi)的時(shí)鐘振蕩器不需要任何外接器件。上電自動(dòng)復(fù)位功能簡(jiǎn)化了開(kāi)機(jī)的初始化過(guò)程。
一般在使用中，HX711主要是將稱重傳感器產(chǎn)生的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成高精度的數(shù)字信號(hào)給單片機(jī)處理。
一、模塊參數(shù)
（1）兩路可選擇差分輸入
（2）片內(nèi)低噪聲可編程放大器，可選增益為64 和128
（3）片內(nèi)穩(wěn)壓電路可直接向外部傳感器和芯片內(nèi)A/D 轉(zhuǎn)換器提供電源
（4）片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器無(wú)需任何外接器件，必要時(shí)也可使用外接晶振或時(shí)鐘
（5）上電自動(dòng)復(fù)位電路
（6）簡(jiǎn)單的數(shù)字控制和串口通訊：所有控制由管腳輸入，芯片內(nèi)寄存器無(wú)需編程
（7）可選擇10Hz 或80Hz 的輸出數(shù)據(jù)速率
（8）同步抑制50Hz 和60Hz 的電源干擾
（9）耗電量（含穩(wěn)壓電源電路）：典型工作電流：<1.7mA, 斷電電流：<1μA
（10）工作電壓范圍：2.6 ~ 5.5V
（11）工作溫度范圍：-20 ~ +85℃
二、HX711模塊接口說(shuō)明圖
輸入端
（1）E+ 接稱重傳感器紅色信號(hào)線
（2）E- 接稱重傳感器黑色信號(hào)線
（3）A- 接稱重傳感器白色信號(hào)線
（4）A+ 接稱重傳感器綠色信號(hào)線
輸出端
（1）GND 接GND
（2）DT 接單片機(jī)引腳
（3）SCK 接單片機(jī)引腳
（4）VCC 接5V
模塊接口原理圖如下圖所示。
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
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鏈接：
提取碼：5ufb
.
稱重傳感器單片機(jī)：關(guān)于51單片機(jī)的稱重傳感器(電子秤)設(shè)計(jì)
基于51單片機(jī)的稱重傳感器(電子秤)設(shè)計(jì)
摘要：電子秤具有稱重精確度高，簡(jiǎn)單實(shí)用，攜帶方便成成本低，制作簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確，分辨率高，不易損壞和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。是家庭購(gòu)物使用的首選。其電路構(gòu)成主要有測(cè)量電路，差動(dòng)放大電路，A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理，顯示電路。其中測(cè)量電路中最主要的元器件就稱重傳感器。稱重傳感器是傳感中應(yīng)用最多的一種，廣泛應(yīng)用于電子秤以及各種新型結(jié)構(gòu)的測(cè)量裝置。而差動(dòng)放大電路的作用就是把傳感器輸出的微弱的模擬信號(hào)進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，以滿足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求。A/D轉(zhuǎn)換的作用是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后把數(shù)字信號(hào)輸送單片機(jī)處理，再傳輸?shù)斤@示電路中去，最后由顯示電路顯示出測(cè)量結(jié)果。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；電路；重力傳感；差動(dòng)放大電路；
目錄
總論:電子秤的設(shè)計(jì)思路2
章節(jié)一:2
1. 應(yīng)變器的粘貼,主控電路,放大電路，ad轉(zhuǎn)換電路，鍵盤，2
顯示 2
2. 測(cè)量電路：2
（1） 稱重傳感器的組成以及原理： 2
稱重傳感器的相關(guān)參數(shù)：3
接線方法 3
4.受力方式3
差動(dòng)放大電路：4
（1）ADC0832的特點(diǎn) 6
（2）ADC0832芯片接口說(shuō)明6
ADC0832部分電路圖6
數(shù)據(jù)處理部分：6
總論:電子秤的設(shè)計(jì)思路
本設(shè)計(jì)采用以stc89C52單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示壓力的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。整個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、初始化子程序、顯示子程序等模塊組成。壓力傳感器的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)綜合分析處理，實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量并顯示。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案，最后通過(guò)硬件和軟件實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能模塊。相關(guān)部分附有硬件電路圖、程序流程圖。
章節(jié)一:
主控電路
首先利用由稱重傳感器組成的測(cè)量電路測(cè)出物質(zhì)的重量信號(hào)，以模擬信號(hào)的方式差動(dòng)放大器電路。其次，由差動(dòng)放大器電路把傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，然后送A/D轉(zhuǎn)換電路中。再由A/D轉(zhuǎn)換電路把接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，傳送到單片機(jī)中進(jìn)行處理，再有單片機(jī)控制顯示電路，最后由顯示電路顯示數(shù)據(jù)。
單片機(jī)部分電路：
測(cè)量電路：
重力傳感器就是將被測(cè)物理量的變化電壓的變化 , 再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路而最后顯示或記錄被測(cè)量值的變化。在這里，我們用重力傳感器作為測(cè)量電路的核心。并應(yīng)根據(jù)測(cè)量對(duì)象的要求，恰當(dāng)?shù)剡x擇精度和范圍度。 稱重傳感器的組成以及原理：
通過(guò)重物使重力傳感器稱重端受力彎曲，視其受力情況的不同輸出相應(yīng)線性的電壓。通過(guò)重力傳感器上的那個(gè)孔，可以以各種方式及電路的不同聯(lián)接構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)，即可測(cè)得重力、變形、扭矩等機(jī)械參數(shù) 稱重傳感器的相關(guān)參數(shù)：
1.產(chǎn)品編號(hào): hl-8
2.技術(shù)參數(shù)：
接線方法
紅 +
(輸入 +)
白 -
(輸出 -)
黑 -
(輸入 -)
綠 +
(輸出+)
3.引出線為四芯，為確保精度，一般不調(diào)整線長(zhǎng)。
4.受力方式
一般將傳感器的接線端固定，另一端可懸掛重物也可托起重物。
5.傳感器電路部分
差動(dòng)放大電路：
原理：
本次設(shè)計(jì)中，要求用一個(gè)放大電路，即差動(dòng)放大電路，主要的元件就是差動(dòng)放大器。在許多需要用A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集的單片機(jī)系統(tǒng)中，多數(shù)情況下，傳感器輸出的模擬信號(hào)都很微弱，必須通過(guò)一個(gè)模擬放大器對(duì)其進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求，在此情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。儀表儀器放大器的選型很多，這里使用一種用途非常廣泛的儀表放大器，就是典型的差動(dòng)放大器。它只需高精度LM358和幾只電阻器，即可構(gòu)成性能優(yōu)越的儀表用放大器。廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制、儀器儀表、電氣測(cè)量等數(shù)字采集的系統(tǒng)中。本設(shè)計(jì)中差動(dòng)放大電路結(jié)構(gòu)圖如下：
推導(dǎo)過(guò)程：I=Vo=(R8+R7+R8)I=(1+
)Vi，
則Avf=1+
（2）所用芯片：
LM358內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。 A/D轉(zhuǎn)換：
A/D轉(zhuǎn)換的作用是進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，把接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出,我們這里選用ADC0832, ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8 位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小，兼容性，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛(ài)好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。A/D轉(zhuǎn)換誤的位數(shù)確定與整個(gè)測(cè)量控制系統(tǒng)所需測(cè)量控制的范圍和精度有關(guān)，系統(tǒng)精度涉及的環(huán)節(jié)很多，包括傳感器的變換精度，信號(hào)預(yù)處理電路精度A/D轉(zhuǎn)換器以及輸出電路等。
（1）ADC0832的特點(diǎn)
· 8位分辨率；
· 雙通道A/D轉(zhuǎn)換；
· 輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼
· 5V電源供電時(shí)輸入電壓在0~5V之間；
· 工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μS；
· 一般功耗僅為15mW；
· 8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；
· 商用級(jí)芯片溫寬0°C to +70°C，工業(yè)級(jí)芯片溫寬?40°C to +85°C；
（2）ADC0832芯片接口說(shuō)明
· CS_ 片選使能，低電平芯片使能。
· CH0 模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用。
· CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用。
· GND 芯片參考0 電位（地）。
· DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。
· DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。
· CLK 芯片時(shí)鐘輸入。
· Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。
ADC0832
ADC0832部分電路圖
5.應(yīng)變器的粘貼
1.試件的表面處理用沾有無(wú)水酒精和丙酮的棉簽反復(fù)擦拭貼片部位，直至棉簽不再變黑為止，確保貼片部位清潔。
2.在貼片部位和應(yīng)變片的底面上均勻的涂上薄薄一層應(yīng)變計(jì)粘貼劑。待粘貼劑變稠后，用鑷子輕輕夾住應(yīng)變片的兩邊，貼在試件的貼片部位。
3.在應(yīng)變片覆蓋一層聚氨乙烯薄膜，用手指順著應(yīng)變片的長(zhǎng)度方向用力擠壓，擠出應(yīng)變片下面的氣泡和多余的膠水。
4.應(yīng)變片粘貼好后應(yīng)有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度以保證與試件共同變形。此外，應(yīng)變計(jì)和試件間應(yīng)有一定的絕緣度，以保證應(yīng)變讀數(shù)的穩(wěn)定。因此，在貼好片后就需要進(jìn)行干燥處理，用熱風(fēng)機(jī)進(jìn)行加熱干燥，烘烤4個(gè)小時(shí)，烘烤時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制距離和溫度，防止溫度過(guò)高燒壞應(yīng)變片。
將引出線焊接在應(yīng)變片上的接線端。在應(yīng)變片引出線下，貼上膠帶紙，以免應(yīng)變計(jì)引出線與被測(cè)試件接觸造成短路。焊接時(shí)注意防止假焊，焊完后用萬(wàn)用表在導(dǎo)線另一端檢查是否接通。
為防止在導(dǎo)線被拉動(dòng)時(shí)應(yīng)變片引出線被拉壞，應(yīng)使用接線端子。用膠水吧接線端粘在應(yīng)變片引出線的前端，然后吧應(yīng)變片的引出線和輸出導(dǎo)線分別焊接到接線端子兩端，以保護(hù)應(yīng)變片。
為避免膠層吸收空氣中的水分而降低絕緣電阻值，應(yīng)在應(yīng)變片接到線后，立即對(duì)應(yīng)變計(jì)進(jìn)行防潮處理。防潮處理應(yīng)根據(jù)要求和環(huán)境采用相應(yīng)的防潮材料。常用的防潮劑可用704硅膠，將704硅膠均勻的涂在應(yīng)變片和引出線上。
應(yīng)變片的質(zhì)量檢驗(yàn)
1.用目測(cè)或放大鏡檢查應(yīng)變片是否粘牢固，有無(wú)氣泡、翹起等現(xiàn)象。
2.用萬(wàn)用表檢查電阻值，阻值應(yīng)和應(yīng)變片的標(biāo)稱阻值相差不大于1Ω。
6.顯示
數(shù)據(jù)處理部分我們采用STC89C52單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)ADC0832所采集回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后將輸出處理后的數(shù)據(jù)顯示在數(shù)碼管上。
(1)單片機(jī)對(duì)ADC0832 的控制原理
正常情況下ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將DO和DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)ADC0832未工作時(shí)其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端CLK 輸入時(shí)鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。
在第1 個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。在第2、3個(gè)脈沖下沉之前DI端應(yīng)輸入2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。當(dāng)此2 位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時(shí)，只對(duì)CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。
當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時(shí)，只對(duì)CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2 位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí)，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN-進(jìn)行輸入。當(dāng)2 位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時(shí)，將CH0作為負(fù)輸入端IN-，CH1 作為正輸入端IN+進(jìn)行輸入。
到第3 個(gè)脈沖的下沉之后DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開(kāi)始利用數(shù)據(jù)輸出DO進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。
從第4個(gè)脈沖下沉開(kāi)始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位DATA7，隨后每一個(gè)脈沖下沉DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DATA0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開(kāi)始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個(gè)字節(jié)的下沉輸出DATD0。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。
最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。作為單通道模擬信號(hào)輸入時(shí)ADC0832的輸入電壓是0~5V且8位分辨率時(shí)的電壓精度為19.53mV。如果作為由IN+與IN-輸入的輸入時(shí)，可是將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。但值得注意的是，在進(jìn)行IN+與IN-的輸入時(shí)，如果IN-的電壓大于IN+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為00H。
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稱重傳感器單片機(jī)：基于51單片機(jī)的稱重傳感器(電子秤)設(shè)計(jì) 有原理圖 程序 pcb 視頻 論文
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電子秤的實(shí)物圖
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單片機(jī)電子秤的原理圖
電子秤設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用以stc89C52單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示壓力的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。整個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、初始化子程序、顯示子程序等模塊組成。壓力傳感器的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)綜合分析處理，實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量并顯示。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案，最后通過(guò)硬件和軟件實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能模塊。相關(guān)部分附有硬件電路圖、程序流程圖。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；重力傳感；顯示 1 內(nèi)容提要····················································2設(shè)計(jì)內(nèi)容及總體方···················································3單元電路的具體設(shè)計(jì)··············································4總體工作電路原理圖··············································5系統(tǒng)所需元件列表··············································內(nèi)容提要
電子秤具有稱重精確度高，簡(jiǎn)單實(shí)用，攜帶方便成成本低，制作簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確，分辨率高，不易損壞和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。是家庭購(gòu)物使用的首選。其電路構(gòu)成主要有測(cè)量電路，差動(dòng)放大電路，A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理，顯示電路。其中測(cè)量電路中最主要的元器件就稱重傳感器。稱重傳感器是傳感中應(yīng)用最多的一種，廣泛應(yīng)用于電子秤以及各種新型結(jié)構(gòu)的測(cè)量裝置。而差動(dòng)放大電路的作用就是把傳感器輸出的微弱的模擬信號(hào)進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，以滿足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求。A/D轉(zhuǎn)換的作用是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后把數(shù)字信號(hào)輸送單片機(jī)處理，再傳輸?shù)斤@示電路中去，最后由顯示電路顯示出測(cè)量結(jié)果。
設(shè)計(jì)內(nèi)容及總體方案
內(nèi)容是設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤要求： 稱重傳感器
秤重范圍為3kg
電路由單片機(jī)最小系統(tǒng)，差動(dòng)放大電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，串口程序下載電路，顯示電路以及電源電路等部分組成
工作原理，附系統(tǒng)原理圖
首先利用由稱重傳感器組成的測(cè)量電路測(cè)出物質(zhì)的重量信號(hào)，以模擬信號(hào)的方式差動(dòng)放大器電路。其次，由差動(dòng)放大器電路把傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，然后送A/D轉(zhuǎn)換電路中。再由A/D轉(zhuǎn)換電路把接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，傳送到單片機(jī)中進(jìn)行處理，再有單片機(jī)控制顯示電路，最后由顯示電路顯示數(shù)據(jù)。
具體方案如下：
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三、單元電路的具體設(shè)計(jì)
1．測(cè)量電路：重力傳感器就是將被測(cè)物理量的變化電壓的變化 , 再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路而最后顯示或記錄被測(cè)量值的變化。在這里，我們用重力傳感器作為測(cè)量電路的核心。并應(yīng)根據(jù)測(cè)量對(duì)象的要求，恰當(dāng)?shù)剡x擇精度和范圍度。
（1）稱重傳感器的組成以及原理：
通過(guò)重物使重力傳感器稱重端受力彎曲，視其受力情況的不同輸出相應(yīng)線性的電壓。通過(guò)重力傳感器上的那個(gè)孔，可以以各種方式及電路的不同聯(lián)接構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)，即可測(cè)得重力、變形、扭矩等機(jī)械參數(shù)
稱重傳感器的相關(guān)參數(shù)：
1.產(chǎn)品編號(hào): hl-82.技術(shù)參數(shù)
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接線方法
紅 +(輸入 +)白 -(輸出 -)黑 -(輸入 -)綠 +(輸出+)
引出線為四芯，為確保精度，一般不要調(diào)整線長(zhǎng)。
4.受力方式
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一般將傳感器的接線端固定，另一端可懸掛重物也可托起重物。
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5.傳感器電路部分
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差動(dòng)放大電路：
(1)原理：本次設(shè)計(jì)中，要求用一個(gè)放大電路，即差動(dòng)放大電路，主要的元件就是差動(dòng)放大器。在許多需要用A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集的單片機(jī)系統(tǒng)中，多數(shù)情況下，傳感器輸出的模擬信號(hào)都很微弱，必須通過(guò)一個(gè)模擬放大器對(duì)其進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求，在此情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。儀表儀器放大器的選型很多，這里使用一種用途非常廣泛的儀表放大器，就是典型的差動(dòng)放大器。它只需高精度LM358和幾只電阻器，即可構(gòu)成性能優(yōu)越的儀表用放大器。廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制、儀器儀表、電氣測(cè)量等數(shù)字采集的系統(tǒng)中。本設(shè)計(jì)中差動(dòng)放大電路結(jié)構(gòu)圖如下：
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推導(dǎo)過(guò)程：I=
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Vo=(R8+R7+R8)I
=(1+
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)Vi，
則Avf=1+
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（2）所用芯片：
LM358內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。
3．A/D轉(zhuǎn)換：A/D轉(zhuǎn)換的作用是進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，把接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出,我們這里選用ADC0832, ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8 位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小，兼容性，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛(ài)好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。A/D轉(zhuǎn)換誤的位數(shù)確定與整個(gè)測(cè)量控制系統(tǒng)所需測(cè)量控制的范圍和精度有關(guān)，系統(tǒng)精度涉及的環(huán)節(jié)很多，包括傳感器的變換精度，信號(hào)預(yù)處理電路精度A/D轉(zhuǎn)換器以及輸出電路等。（1）ADC0832的特點(diǎn)· 8位分辨率；
· 雙通道A/D轉(zhuǎn)換；
· 輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼
· 5V電源供電時(shí)輸入電壓在0~5V之間；
· 工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μS；
· 一般功耗僅為15mW；
· 8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；
· 商用級(jí)芯片溫寬為0°C to +70°C，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為?40°C to +85 °C；
（2）ADC0832芯片接口說(shuō)明· CS_ 片選使能，低電平芯片使能。
· CH0 模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用。
· CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用。
· GND 芯片參考0 電位（地）。
· DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。
· DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。
· CLK 芯片時(shí)鐘輸入。
· Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。
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ADC0832ADC0832部分電路圖
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數(shù)據(jù)處理部分：
數(shù)據(jù)處理部分我們采用STC89C52單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)ADC0832所采集回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后將輸出處理后的數(shù)據(jù)顯示在數(shù)碼管上。(1)單片機(jī)對(duì)ADC0832 的控制原理 正常情況下ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將DO和DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)ADC0832未工作時(shí)其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端CLK 輸入時(shí)鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第1 個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。在第2、3個(gè)脈沖下沉之前DI端應(yīng)輸入2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其功能項(xiàng)見(jiàn)官方資料。如資料 所示，當(dāng)此2 位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時(shí)，只對(duì)CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時(shí)，只對(duì)CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2 位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí)，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN-進(jìn)行輸入。當(dāng)2 位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時(shí)，將CH0作為負(fù)輸入端IN-，CH1 作為正輸入端IN+進(jìn)行輸入。到第3 個(gè)脈沖的下沉之后DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開(kāi)始利用數(shù)據(jù)輸出DO進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個(gè)脈沖下沉開(kāi)始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位DATA7，隨后每一個(gè)脈沖下沉DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DATA0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開(kāi)始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個(gè)字節(jié)的下沉輸出DATD0。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。作為單通道模擬信號(hào)輸入時(shí)ADC0832的輸入電壓是0~5V且8位分辨率時(shí)的電壓精度為19.53mV。如果作為由IN+與IN-輸入的輸入時(shí)，可是將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。但值得注意的是，在進(jìn)行IN+與IN-的輸入時(shí)，如果IN-的電壓大于IN+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為00H。
單片機(jī)數(shù)據(jù)處理及數(shù)碼管顯示程序
#include//包含相應(yīng)的頭文件
#include
#include
sbit CS=P1^6;//定義數(shù)模轉(zhuǎn)換器硬件對(duì)應(yīng)引腳
sbit CLK=P1^3;
sbit DO=P1^4;
sbit DI=P1^5;
bit ADFlag;
unsigned char code DIS[]={0xf7,0xfb,0xfd}; //定義數(shù)碼管位碼
unsigned char code Datatab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//7段數(shù)碼管段碼表
data unsigned char Display[3];//定義臨時(shí)存放數(shù)碼管數(shù)值
void Init_Timer1(void)
{
TMOD |=0x10;
TH1=0xff;
TL1=0x00;
//PT1=1;
EA=1;
ET1=1;
TR1=1;
}
unsigned char ReadADC(unsigned char channel)
{
unsigned char i,j;
unsigned char Temp=0;
channel <<=3;
channel |=3;
CS=0; //按照資料進(jìn)行時(shí)序操作
for(i=0;i
