电子秤课程设计实验报告.pdf

电 子 设 计 实 验 报 告 电子科技大学 设计题目： 电子称 姓 名： 学生姓名 任务与要求 一、任务 使用电阻应变片称重传感器，实现电子秤。用砝码作称重比对。 二、要求 准确、稳定称重； 称重传感器的非线性校正，提高称重精度； 实现“去皮”、计价功能； 具备“休眠”与“唤醒”功能，以降低功耗。 电子秤 第一节 绪论 摘要：随着科技的进步，在日常生活以及工业运用上，对电子秤的要求越来越 高。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。影响其精度的因素主要有:机械结构、传感器和数显仪表。在机械 结构方面,因材料结构强度和刚度的限制,会使力的传递出现误差,而传感器输出 特性存在非线性,加上信号放大、模数转换等环节存在的非线性,使得整个系统的 非线性误差变得不容忽视。因此,在高精度的称重场合,迫切需要电子秤能自动校 正系统的非线性。此外,为了保证准确、稳定地显示,要求所采用的 ADC 具有足 够的转换位数,而采用高精度的 ADC, 自然增加了系统的成本。基于电子秤的现状, 本文提出了一种简单实用并且精度高的智能电子秤设计方案。通过运用很好的集 成电路,使测量精度得到了大大提高, 由于采用数字滤波技术,使稳态测量的稳定 性和动态测量的跟随性都相当好。并取得了令人满意的效果。 关键词：压力传感器，AD620N 放大电路，ADC 模数转换，STM32 单片机，OLED 显示屏，矩阵键盘，电子秤。 1.1 引言 本课程设计的电子秤以单片机为主要部件，利用全桥测量原理，通过对电 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。其中测量电路中最主要的元器件就是电 阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，本设计采用全 桥测量电路，是系统产生的误差更小。输出的数据更精确。而 AD620N 放大电 路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大，以满足 A/D 转换器对输入信号电平的要求。A/D 转换的作用是把模拟信号转变成数字信号， 进行模拟量转数字量转换，然后把数字信号输送到显示电路中去，最后由 OLED 屏幕显示出测量结果。配置有矩阵键盘可以对电子秤进行一定的操作如去皮，计 价，并可当下手动录入价格，并显示价格。 1.2 系统的设计与理论分析 1.2.1 系统设计 根据设计要求，设计的主要内容如下： 1）利用电阻应变式传感器，并采用全桥测量电路 2 ）设计一款电子秤，利用OLED 屏幕显示被称物体的重量 3 ）利用矩阵键盘对电子秤进行去皮，计价，录入价格的操作。 4 ）电路分成以下几个部分： a.运放电路 b. 电路的滤波及电压跟随器电路 c.单片机数据处理及控制电路，包括矩阵键盘，OLED 屏幕等。 d.双电源供电及变压电路。 1.2.2 基本工作原理及原理框图 全桥电阻 应变式 Ad620n STM