《电子秤bwzj.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子秤bwzj.docx（60页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、目 录1 引言言21.1 目的和和意义221.2 本系统统主要功功能32. 总总体方案案论证与与设计442.1主主控模块块的选型型和论证证42.2显显示模块块的选型型和论证证42.3 AD模模块的选选型和论论证42.5系系统整体体设计概概述53.系统统硬件电电路设计计63.1主主控模块块63.1.1 SSTC889C552单片片机主要要特性663.1.2 SSTC889C552单片片机的中中断系统统93.1.3 单单片机最最小系统统设计993.2 LCDD液晶显显示器简简介93.2.1 液液晶原理理介绍993.2.2液晶晶模块简简介1003.2.3液晶晶显示部部分与SSTC889C552的接接
2、口1113.3键键盘模块块设计1113.4蜂蜂鸣器模模块设计计123.5称称重模块块的设计计123.6 AD采采集模块块设计1133.6.1 HHX7111芯片片介绍1133.6.2 HHX7111电路路设计1144.系统统软件设设计1554.1系系统软件件总体设设计1554.2程程序设计计原理1165.系统统调试1185.1硬硬件调试试185.2软软件调试试186.结论论19附录211系统原理理图211系统PCCB图21元件清单单22系统源程程序22233 基于单片片机的电电子秤摘要：本本文设计计了一个个基于单单片机的的电子秤秤,它通通过压力力传感器器把重量量转换成成电压信信号，再再用过22
3、4位的的AD转转换器HHX7111把电电压信号号转换成成数字信信号，当当秤台上上没有放放物体的的时候按按下清零零按键可可以对当当前重量量清零，除除此外用用户可以以通过按按键设置置每公斤斤的单价价，放上上物体之之后可以以测量出出重量，并并把重量量乘以单单价自动动转换出出总价并并在液晶晶屏LCCD16602上上显示，整整个系统统最大测测量的重重量为110KGG，当测测量到的的重量大大于5KKG的时时候，系系统会驱驱动蜂鸣鸣器发响响提醒用用户超过过最大量量程。关键词：单片机机，LCDD16002，蜂鸣器器，HX7711，压压力传感感器。1引言1.1目目的和意意义电子秤作作为一种种计量手手段，广广泛应
4、用用于工农农业、科科研、交交通、内内外贸易易等各个个领域，与与人民的的生活紧紧密相连连。电子子秤是电电子衡器器中的一一种，衡衡器是国国家法定定计量器器具，是是国计民民生、国国防建设设、科学学研究、内内外贸易易不可缺缺少的计计量设备备，衡器器产品技技术水平平的高低低，将直直接影响响各行各各业的现现代化水水平和社社会经济济效益的的提高。称称重装置置不仅是是提供重重量数据据的单体体仪表，而而且作为为工业控控制系统统和商业业管理系系统的一一个组成成部分，推推进了工工业生产产的自动动化和管管理的现现代化，它它起到了了缩短作作业时间间、改善善操作条条件、降降低能源源和材料料的消耗耗、提高高产品质质量以及及
5、加强企企业管理理、改善善经营管管理等多多方面的的作用。称称重装置置的应用用已遍及及到国民民经济各各领域，取取得了显显著的经经济效益益。电子秤是是称重技技术中的的一种新新型仪表表，广泛泛应用于于各种场场合。电电子秤与与机械秤秤比较有有体积小小、重量量轻、结结构简单单、价格格低、实实用价值值强、维维护方便便等特点点，可在在各种环环境工作作，重量量信号可可远传，易易于实现现重量显显示数字字化，易易于与计计算机联联网，实实现生产产过程自自动化，提提高劳动动生产率率。从世世界水平平看，衡衡器技术术已经经经历了四四个阶段段，从传传统的全全部由机机械元器器件组成成的机械械称到用用电子线线路代替替部分机机械元
6、器器件的机机电结合合秤，再再从集成成电路式式到目前前的单片片机系统统设计的的电子计计价秤。我我国电子子衡器从从最初的的机电结结合型发发展到现现在的全全电子型型和数字字智能型型。现今今电子衡衡器制造造技术及及应用得得到了新新发展：电子称称重技术术从静态态称重向向动态称称重发展展；计量量方法从从模拟测测量向数数字测量量发展；测量特特点从单单参数测测量向多多参数测测量发展展。常规规的测试试仪器仪仪表和控控制装置置被更先先进的智智能仪器器所取代代，使得得传统的的电子测测量仪器器在远离离、功能能、精度度及自动动化水平平定方面面发生了了巨大变变化，并并相应的的出现了了各种各各样的智智能仪器器控制系系统，使
7、使得科学学实验和和应用工工程的自自动化程程度得以以显著提提高。电子称重重的实现现首先是是通过压压力传感感器采集集到被测测物体的的重量并并将其转转换成电电压信号号。输出出电压信信号通常常很小，需需要通过过前端信信号处理理电路进进行准确确的线性性放大。放放大后的的模拟电电压信号号经A/D转换换电路转转换成数数字量被被送入到到主控电电路的单单片机中中，再经经过单片片机控制制译码显显示器，从从而显示示出被测测物体的的重量。按按照设计计的基本本要求，系系统可分分为三大大模块，数数据采集集模块、控控制器模模块、人人机交互互液晶显显示界面面模块。其其中数据据采集模模块由压压力传感感器、信信号的前前级处理理和
8、A/D转换换部分组组成。转转换后的的数字信信号送给给控制器器处理，由由控制器器完成对对该数字字量的处处理，驱驱动显示示模块完完成人机机间的信信息交换换。此部部分对软软件的设设计要求求比较高高，系统统的大部部分功能能都需要要软件来来控制。在在扩展功功能上，本本设计增增加了一一个过载载报警提提示功能能和电子子日历功功能使本本电子称称的设计计更人性性化智能能化。1.2研研究概况况及发展展趋势近几年，我我国的电电子称重重系统从从最初的的机电结结合型发发展到现现在的全全电子型型和数字字智能型型。电子子称重技技术逐渐渐从静态态称重向向动态称称重发展展，从模模拟测量量向数字字测量发发展，从从单参数数测量向向
9、多参数数测量发发展。电电子称重重系统制制造技术术及其应应用得到到了新发发展。国国内电子子称重技技术基本本达到国国际上220世纪纪90年代代中期的的水平，少少数产品品的技术术已处于于国际领领先水平平l引。国国内的电电子秤市市场中，1000g左左右量程程的电子子秤精度度一般为为00lgg，即100mg。在在国际上上，一些些发达国国家在电电子称重重方面，从从技术水水平、品品种和规规模等方方面都达达到了较较高的水水平。特特别是在在准确度度和可靠靠性等方方面有了了很大的的提高。其其中梅特特勒托托利多公公司生产产的BBBK4系系列高精精度电子子秤精度度达到了了lmgg，速度度大约为为1次秒秒。在研究方方法
10、上，电电子称重重系统的的工作原原理一般般是将作作用在承承载器上上的质量量或力的的大小，通通过压力力传感器器转换为为电信号号，并通通过控制制电路来来处理该该电信号号。其中中压力传传感器大大多数采采用电阻阻应变片片压力传传感器，由由于应变变片的体体积较小小，市场场上有多多种规格格可供选选择，而而且可以以针对弹弹性敏感感元件的的形式可可以灵活活设计来来适应各各种应用用场合的的要求，所所以应变变片式压压力传感感器得到到广泛的的应用。但但是电阻阻应变片片压力传传感器的的一个严严重缺陷陷是应变变灵敏度度、应变变片本身身的电阻阻都随温温度变化化，而且且灵敏度度随温度度变化较较大。在在不同的的环境中中，应变变
11、片的阻阻值发生生变化，输输出零点点漂移明明显。并并且应变变片的输输出信号号很小、线线性范围围窄，而而且动态态响应较较差，有有待进一一步开发发。1.3本本系统主主要功能能本系统设设计制作作一个基基于单片片机的电电子秤。能实现现以下几几种功能能：（1）矩矩阵键盘盘扫描，通过单单片机检检测用户户按下的的是哪个个按键并并执行相相应的功功能。（2）设设计一个个重量测测量电路路，通过过压力传传感器把把重量值值转换成成电压值值，再通通过ADD转换器器转换成成数字。（3）用用户通过过按键可可以设置置单位重重量的价价格。（4）当当前重量量超过设设定的量量程后单单片机驱驱动蜂鸣鸣器发声声提示。2. 总总体方案案论
12、证与与设计根据所要要实现的的功能划划分，系系统一共共需要以以下几个个模块：主控模模块、显显示模块块、ADD采样模模块，以以下就针针对这几几个模块块的选型型和论证证进行讨讨论。2.1主主控模块块的选型型和论证证方案一：采用MSSP4330系列列单片机机，该单单片机是是TI公司司19996年开开始推向向市场的的一种116位超超低功耗耗的混合合信号处处理器。其其内部集集成了很很多模拟拟电路、数数字电路路和微处处理器，提提供强大大的功能能。不过过该芯片片昂贵不不适合一一般的设设计开发发。方案二采用511系列的的单片机机，该单单片机是是一个高高可靠性性，超低低价，无无法解密密，高性性能的88位单片片机，
13、332个IO口，且且STCC系列的的单片机机可以在在线编程程、调试试，方便便地实现现程序的的下载与与整机的的调试。因此选用用方案二二中的551系列列单片机机作为主主控芯片片。2.2显显示模块块的选型型和论证证方案一：采用点阵阵式数码码管显示示，点阵阵式数码码管是由由八行八八列的发发光二极极管组成成，对于于显示文文字比较较合适，如如采用在在显示数数字显得得太浪费费，且价价格也相相对较高高，所以以不用此此种作为为显示。方案二：采用LEED数码码管动态态扫描，LED数码管价格虽适中，对于显示数字也最合适，而且采用动态扫描法与单片机连接时，占用单片机口线少。但是由于数码管动态扫描需要借助74LS164
14、移位寄存器进行移位，该芯片在电路调试时往往有很多障碍，所以不采用LED数码管作为显示。方案三：采用LCCD液晶晶显示屏屏，液晶晶显示屏屏的显示示功能强强大，可可显示大大量文字字，图形形，显示示多样，清清晰可见见，对于于本设计计而言一一个LCCD16602的的液晶屏屏即可，价价格也还还能接受受，需要要的借口口线较多多，但会会给调试试带来诸诸多方便便。所以本设设计中方方案三中中的LCCD16602液液显示屏屏作为显显示模块块。2.3AAD模块块的选型和论论证方案一：选用ADDC08809作作为ADD模块的的主芯片片，ADDC08809是是美国国国家半导导体公司司生产的的CMOOS工艺艺8通道，88
15、位逐次次逼近式式A/DD模数转转换器。其其内部有有一个88通道多多路开关关，它可可以根据据地址码码锁存译译码后的的信号，只只选通88路模拟拟输入信信号中的的一个进进行A/D转换换。由于于本设计计不涉及及多通道道的采集集，而且且该ADD的转换换精度比比较低，因因此不太太适合与与本设计计的需要要。方案二：选用HXX7111作为ADD模块的的主芯片片HX7711是是一款专专为高精精度电子子秤而设设计的224位A/DD转换器器芯片。与与同类型型其它芯芯片相比比，该芯芯片集成成了包括括稳压电电源、片片内时钟钟振荡器器等其它它同类型型芯片所所需要的的外围电电路，具具有集成成度高、响响应速度度快、抗抗干扰性
16、性强等优优点。降降低了电电子秤的的整机成成本，提提高了整整机的性性能和可可靠性。该该芯片与与后端MMCU 芯片的的接口和和编程非非常简单单，所有有控制信信号由管管脚驱动动，无需需对芯片片内部的的寄存器器编程。输输入选择择开关可可任意选选取通道道A 或通通道B，与其其内部的的低噪声声可编程程放大器器相连。通通道A 的可编编程增益益为1228 或或64，对对应的满满额度差差分输入入信号幅幅值分别别为220mVV或400mV。通通道B 则为固固定的664 增增益，用用于系统统参数检检测。芯芯片内提提供的稳稳压电源源可以直直接向外外部传感感器和芯芯片内的的A/DD 转换换器提供供电源，系系统板上上无需
17、另另外的模模拟电源源。芯片片内的时时钟振荡荡器不需需要任何何外接器器件。上上电自动动复位功功能简化化了开机机的初始始化过程程。因此本设设计中采采用方案案二中的的HX7711模模块。2.4系系统整体体设计概概述本系统以以单片机机为控制制核心，对系统进行初始化，主要完成对键盘的响应、液晶显示、电压采集等功能的控制，起到总控和协调各模块之间工作的作用。图2-11系统结结构框图图系统由单单片机SSTC889C552、液液晶显示示模块LLCD116022、ADD转换模模块、信信号放大大模块、压压力传感感器模块块、矩阵阵键盘模模块所组组成。系系统能完完成以下下功能。系系统通过过差分电电桥，把把称台上上面物
18、体体的重量量转换成成差分电电桥输出出的差分分电压，再再利用HHX7111把差差分电压压转换成成数字信信号再传传输到单单片机，单单片机通通过公示示把电压压值转换换成重量量值并在在液晶上上显示，除除此外用用户可以以通过按按键设置置商品的的单价，单单片机可可以自动动把商品品的总价价计算出出来。系系统还带带有超量量程报警警提示，超超过量程程后单片片机会驱驱动蜂鸣鸣器发声声。3.系统统硬件电电路设计计3.1主主控模块块主控模块块模块在在整个系系统中起起着统筹筹的作用用，需要要检测键键盘，温温度传感感器等各各种参数数，同时时驱动液液晶显示示相关参参数，在在这里我我们选用用了511系列单单片机中中的STTC
19、899C522单片机机作为系系统的主主控芯片片。51系列列单片机机最初是是由Inntell 公司司开发设设计的，但但后来IInteel 公公司把551 核核的设计计方案卖卖给了几几家大的的电子设设计生产产商，譬譬如 SSST、Phiilipp、Atmmel 等大公公司。因因此市面面上出现现了各式式各样的的均以551 为为内核的的单片机机。这些各各大电子子生产商商推出的的单片机机都兼容容51 指令、并并在511 的基基础上扩扩展一些些功能而而内部结结构是与与51一致致的。STC889C52有40个引引脚，44个8位并行行I/OO口，1个全双双工异步步串行口口，同时时内含55个中断断源，22个优先
20、先级，22个16位定定时/计数器器。STTC89C52的存储储器系统统由4KK的程序序存储器器(掩膜ROOM)，和和1288B的数数据存储储器(RRAM)组成。STC889C52单片机机的基本本组成框框图见图图3-1。图3-11STCC89C52单片机机结构图图 3.1.1 SSTC889C552单片片机主要要特性1. 一一个8 位的微微处理器器(CPPU)。2. 片片内数据据存储器器RAMM(1228B)，用以以存放可可以读写的数数据，如如运算的的中间结结果、最最终结果果以及欲欲显示的的数据等等，SSST899 系列列单片机机最多提提供1KK 的RAMM。3. 片片内程序序存储器器ROMM(
21、4KKB)，用用以存放放程序、一一些原始始数据和和表格。但但也有一一些单片片机内部部不带RROM/EPRROM，如如80331，80332，80CC31 等。目目前单片片机的发发展趋势势是将RRAM和和ROMM都集成成在单片片机里面面，这样样既方便便了用户户进行设设计又提提高了系系统的抗抗干扰性性。SSST公司司推出的的89 系列单单片机分分别集成成了166K、32KK、64KK Fllashh 存储储器，可可供用户户根据需需要选用用。4. 四四个8 位并行行IO接口P00P33，每个个口既可可以用作作输入，也也可以用用作输出出。5. 两两个定时时器计计数器，每每个定时时器计计数器都都可以设设
22、置成计计数方式式，用以以对外部部事件进进行计数数，也可可以设置置成定时时方式，并并可以根根据计数数或定时时的结果果实现计计算机控控制。为为方便设设计串行行通信，目目前的552 系系列单片片机都会会提供33 个16 位定时时器/计数器器。6. 五五个中断断源的中中断控制制系统。现现在新推推出的单单片机都都不只55 个中中断源，例例如SSST899E588RD 就有9 个中断断源。7. 一一个全双双工UAART(通用异异步接收收发送器器)的串行行IO口，用用于实现现单片机机之间或或单机与与微机之之间的串串行通信信。8. 片片内振荡荡器和时时钟产生生电路，但但石英晶晶体和微微调电容容需要外外接。最最
23、高允许许振荡频频率为112MHHz。SSTT89VV58RRD 最最高允许许振荡频频率达440MHHz，因因而大大大的提高高了指令令的执行行速度。图3-22STCC89CC52单单片机管管脚图部分引脚脚说明：1.时钟钟电路引引脚XTTAL11 和XTAAL2：XTALL2(18 脚)：接外外部晶体体和微调调电容的的一端；片内它它是振荡荡电路反反相放大大器的输输出端，振振荡电路路的频率率就是晶晶体固有有频率。若若需采用用外部时时钟电路路时，该该引脚输输入外部部时钟脉脉冲。要检查振振荡电路路是否正正常工作作，可用用示波器器查看XXTALL2 端端是否有有脉冲信信号输出出。XTALL1(119 脚脚
24、)：接外部部晶体和和微调电电容的另另一端；在片内内它是振振荡电路路反相放放大器的的输入端端。在采采用外部部时钟时时，该引引脚必须须接地。2.控制制信号引引脚RSST,AALE,PSEEN和EA：RST/VPDD(9 脚)：RSTT 是复复位信号号输入端端，高电电平有效效。当此此输入端端保持备备用电源源的输入入端。当当主电源源Vccc发生故故障，降降低到低低电平规规定值时时，将5V 电源自自动两个个机器周周期(224个时时钟振荡荡周期)的高电电平时，就就可以完完成复位位操作。RST引脚的第二功能是VPD,即接入RST端，为RAM提供备用电源，以保证存储在RAM中的信息不丢失，从而合复位后能继续正
25、常运行。ALE/PROOG(330 脚脚)：地址址锁存允允许信号号端。当当80551 上上电正常常工作后后，ALLE引脚脚不断向向外输出出正脉冲冲信号，此此频率为为振荡器器频率ffOSCC的1/66。CPUU 访问问片外存存储器时时，ALLE输出出信号作作为锁存存低8 位地址址的控制制信号。平时不访访问片外外存储器器时，AALE端端也以振振荡频率率的1/6 固固定输出出正脉冲冲，因而而ALEE信号可可以用作作对外输输出时钟钟或定时时信号。如如果想确确定80051/80331 芯芯片的好好坏，可可用示波波器查看看ALEE端是否否有脉冲冲信号输输出。如如有脉冲冲信号输输出，则则80551/8803
26、11 基本本上是好好的。ALE 端的负负载驱动动能力为为8 个LS型TTLL(低功耗耗甚高速速TTLL)负载。此引脚的的第二功功能PRROG在在对片内内带有44KB EPRROM 的87551 编编程写入入(固化程程序)时，作作为编程程脉冲输输入端。PSENN(299 脚)：程序存存储允许许输出信信号端。在在访问片片外程序序存储器器时，此此端定时时输出负负脉冲作作为读片片外存储储器的选选通信号号。此引引肢接EEPROOM的OE端(见后面面几章任任何一个个小系统统硬件图图)。PSEEN 端端有效，即即允许读读出EPPROMMROMM中的指指令码。PSEN端同样可驱动8 个LS型TTL负载。要检查
27、一个8051/8031 小系统上电后CPU能否正常到EPROMROM中读取指令码，也可用示波器看PSEN端有无脉冲输出。如有则说明基本上工作正常。EA/VVpp(31 脚)：外部程程序存储储器地址址允许输输入端/固化编编程电压压输入端端。当EEA引脚脚接高电电平时，CPU只访问片内EPROM/ROM并执行内部程序存储器中的指令，但当PC(程序计数器)的值超过0FFFH(对8751/8051 为4K)时，将自动转去执行片外程序存储器内的程序。当输入信号EA引脚接低电平(接地)时，CPU只访问外部EPROM/ROM 并执行外部程序存储器中的指令，而不管是否有片内程序存储器。对于无片内ROM的803
28、1 或8032,需外扩EPROM，此时必须将EA 引脚接地。此引脚的第二功能是Vpp是对8751 片内EPROM固化编程时，作为施加较高编程电压(一般12V21V)的输入端。3.输入入/输出端端口P00/P11/P22/P33：P0口(P0.0P0.7，3932 脚)：P0口是是一个漏漏极开路路的8 位准双双向I/O口。作作为漏极极开路的的输出端端口，每每位能驱驱动8 个LS型TTLL负载。当当P0 口作为为输入口口使用时时，应先先向口锁锁存器(地址800H)写入全全1,此时时P0 口的全全部引脚脚浮空，可可作为高高阻抗输输入。作作输入口口使用时时要先写写1,这就就是准双双向口的的含义。在在C
29、PUU 访问问片外存存储器时时，P00口分时时提供低低8 位地地址和88 位数数据的复复用总线线。在此此期间，P0口内部上拉电阻有效。P1口(P1.0P1.7，188 脚)：P1口是是一个带带内部上上拉电阻阻的8 位准双双向I/O口。P11口每位位能驱动动4 个LS型TTLL负载。在在P1口作作为输入入口使用用时，应应先向PP1口锁锁存地址址(90HH)写入全全1,此时时P1口引引脚由内内部上拉拉电阻拉拉成高电电平。P2口(P2.0P2.7，2128 脚)：P2口是是一个带带内部上上拉电阻阻的8 位准双双向I/O口。P口每位位能驱动动4个LS 型TTLL负载。在在访问片片外EPPROMM/RA
30、AM 时时，它输输出高88 位地地址。P3口(P3.0P3.7，1017 脚)：P3口是是一个带带内部上上拉电阻阻的8 位准双双向I/O口。P33口每位位能驱动动4个LS型TTLL负载。PP3口与与其它II/O 端口有有很大的的区别，它它的每个个引脚都都有第二二功能，如如下：P3.00：(RXXD)串串行数据据接收。P3.11：(RXXD)串串行数据据发送。P3.22：(INNT0#)外部部中断00输入。P3.33：(INNT1#)外部部中断11输入。P3.44：(T00)定时时/计数器器0的外部部计数输输入。P3.55：(T11)定时时/计数器器1的外部部计数输输入。P3.66：(WRR#)
31、外外部数据据存储器器写选通通。P3.77：(RDD#)外外部数据据存储器器读选通通。3.1.2STCC89CC52单单片机的的中断系系统STC889C552系列列单片机机的中断断系统有有5个中断断源，22个优先先级，可可以实现现二级中中断服务务嵌套。由由片内特特殊功能能寄存器器中的中中断允许许寄存器器IE控制制CPUU是否响响应中断断请求；由中断断优先级级寄存器器IP安排排各中断断源的优优先级；同一优优先级内内各中断断同时提提出中断断请求时时，由内内部的查查询逻辑辑确定其其响应次次序。在单片机机应用系系统中，常常常会有有定时控控制需求求，如定定时输出出、定时时检测、定定时扫描描等；也也经常要要
32、对外部部事件进进行计数数。STTC899C522单片机机内集成成有两个个可编程程的定时时/计数器器：T00和T1，它它们既可可以工作作于定时时模式，也也可以工工作于外外部事件件计数模模式，此此外，TT1还可可以作为为串行口口的波特特率发生生器。3.1.3单片机机最小系系统设计计图3-33 单片片机最小小系统电电路图图3-33为单片片机最小小系统电电路图，单单片机最最小系统统有单片片机、时时钟电路路、复位位电路组组成，时时钟电路路选用了了12MMHZ的的晶振提提供时钟钟，作用用为给单单片机提提供一个个时间基基准，其其中执行行一条基基本指令令需要的的时间为为一个机机器周期期，单片片机的复复位电路路
33、，按下下复位按按键之后后可以使使单片机机进入刚刚上电的的起始状状态。图图中100K排阻阻为P00口的上上拉电阻阻，由于于P0口跟跟其他IIO结构构不一样样为漏极极开路的的结构，因因此要加加上拉电电阻才能能正常使使用。3.2LLCD液液晶显示示器简介介由于本设设计中要要求显示示界面显显示一些些参数，因因此这里里选用了了LCDD16002作为为界面显显示，可可以把一一些相关关的参数数进行显显示。3.2.1 液液晶原理理介绍液晶显示示器(LLCD)英文全全称为LLiquuid Cryystaal DDispplayy，它一一种是采采用了液液晶控制制透光度度技术来来实现色色彩的显显示器。和和CRTT显
34、示器器相比，LCD的优点是很明显的。由于通过控制是否透光来控制亮和暗，当色彩不变时，液晶也保持不变，这样就无须考虑刷新率的问题。显示接口口用来显显示系统统的状态态，命令令或采集集的电压压数据。本本系统显显示部分分用的是是LCDD液晶模模块，采采用一个个162的字符符型液晶晶显示模模块。点阵图形形式液晶晶由 MM 行N列个个显示单单元组成成，假设设 LCCD 显显示屏有有64行，每每行有 1288列，每每 8列对对应 11 个字字节的 8 个个位，即即每行由由 166 字节节，共 168=1128个个点组成成，屏上上 644166 个显显示单元元和显示示 RAAM 区区 10024 个字节节相对
35、应应，每一一字节的的内容和和屏上相相应位置置的亮暗暗对应。一一个字符符由 668 或 88点阵阵组成，即即要找到到和屏上上某几个个位置对对应的显显示RAAM区的的 8 个字节节，并且且要使每每个字节节的不同同的位为为1，其它它的为0，为为1的点亮亮，为0的的点暗，这这样一来来就组成成某个字字符。但但对于内内带字符符发生器器的控制制器来说说，显示示字符就就比较简简单了，可可让控制制器工作作在文本本方式，根根据在LLCD 上开始始显示的的行列号号及每行行的列数数找出显显示RAAM对应应的地址址，设立立光标，在在此送上上该字符符对应的的代码即即可。3.2.2液晶模模块简介介LCD116022液晶模模
36、块采用用HD4447880控制制器，hhd4447800具有简简单而功功能较强强的指令令集，可可以实现现字符移移动，闪闪烁等功功能，LLM0116L与与单片机机MCUU通讯可可采用88位或4位并行行传输两两种方式式，hdd447780控控制器由由两个88位寄存存器，指指令寄存存器（IIR）和和数据寄寄存器（DR）忙标志（BF），显示数RAM（DDRAM），字符发生器ROMA（CGOROM）字符发生器RAM（CGRAM），地址计数器RAM(AC)。IR用于寄存指令码，只能写入不能读出，DR用于寄存数据，数据由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM,或者暂存从DDRAM和CGRAM读出的数据，BF
37、为1时，液晶模块处于内部模式，不响应外部操作指令和接受数据，DDTAM用来存储显示的字符，能存储80个字符码，CGROM由8位字符码生成5*7点阵字符160中和5*10点阵字符32种.8位字符编码和字符的对应关系， CGRAM是为用户编写特殊字符留用的，它的容量仅64字节，可以自定义8个5*7点阵字符或者4个5*10点阵字符，AC可以存储DDRAM和CGRAM的地址，如果地址码随指令写入IR,则IR自动把地址码装入AC，同时选择DDRAM或CGRAM，LCD1602液晶模块的引脚图如图3-4所示。图3-44LCDD16002引脚图图液晶寄存存器选择择控制如如表3-1。表3-11寄存器器选择控控
38、制RSR/W操作说明明00写入指令令寄存器器（清除除屏等）01读bussy fflagg（DB77），以以及读取取位址计计数器（DB0DB6）值10写入数据据寄存器器（显示示各字型型等）11从数据寄寄存器读读取数据据3.2.3液晶显显示部分分与STTC899C52的接接口如图3-5所示。用用STCC89C52的P0口作为为数据线线，用PP1.2、P1.1、P1.0分别作作为LCCD的EN、R/WW、RS。其其中EN是下降降沿触发发的片选选信号，R/W是读写信号，RS是寄存器选择信号本模块设计要点如下：显示模块初始化：首先清屏，再设置接口数据位为8位，显示行数为1行，字型为57点阵，然后设置为整
39、体显示，取消光标和字体闪烁,最后设置为正向增量方式且不移位。向LCD的显示缓冲区中送字符，程序中采用2个字符数组，一个显示字符，另一个显示电压数据，要显示的字符或数据被送到相应的数组中，完成后再统一显示.首先取一个要显示的字符或数据送到LCD的显示缓冲区，程序延时2.5ms,判断是否够显示的个数，不够则地址加一取下一个要显示的字符或数据。图3-55LCDD16002与STCC89C552的接接口3.3键键盘模块块设计图3-66键盘模块块电路图图在键盘中中按键数数量较多多时，为为了减少少I/OO口的占占用，通通常将按按键排列列成矩阵阵形式。在在矩阵式式键盘中中，每条条水平线线和垂直直线在交交叉处
40、不不直接连连通，而而是通过过一个按按键加以以连接。这这样，一一个端口口就可以以构成44*4=16个个按键，比比之直接接将端口口线用于于键盘多多出了一一倍，而而且线数数越多，区区别越明明显，比比如再多多加一条条线就可可以构成成20键的的键盘，而而直接用用端口线线则只能能多出一一键（99键）。由由此可见见，在需需要的键键数比较较多时，采采用矩阵阵法来做做键盘是是合理的的。矩阵式结结构的键键盘显然然比直接接法要复复杂一些些，识别别也要复复杂一些些，将行行线所接接的单片片机的II/O口口作为输输出端，而而列线所所接的II/O口口则作为为输入。这这样，当当按键没没有按下下时，所所有的输输入端都都是高电电
41、平，代代表无键键按下。行行线输出出是低电电平，一一旦有键键按下，则则输入线线就会被被拉低，这这样，通通过读入入输入线线的状态态就可得得知是否否有键按按下了。键盘模块电路图如图3-6所示。3.4蜂蜂鸣器模模块设计计本设计还还带有超超重报警警功能，当当当前测测到的重重量大于于5KGG的时候候，单片片机就可可以驱动动蜂鸣器器发声。由于蜂鸣鸣器的工工作电流流一般比比较大，以以致于单单片机的的I/OO口是无无法直接接驱动的的，所以以要利用用三极管管开关电电路来驱驱动。本本处选用用的是885500三极管管，它是是一个PPNP型型的三极极管，当当基极给给低电平平的时候候三极管管导通，这这时候蜂蜂鸣器发发声，
42、当当给高电电平的时时候，三三极管关关闭，蜂蜂鸣器不不发声。蜂鸣器模模块的电电路图如如图3-7所示示。图3-77蜂鸣器器驱动电电路图3.5称称重模块块的设计计本设计中中采用电电阻应变变式传感感器，电电阻应变变式传感感器是一一种利用用电阻应应变效应应，将各各种力学学量转换换为电信信号的结结构型传传感器。电电阻应变变片式电电阻应变变式传感感器的核核心元件件，其工工作原理理是基于于材料的的电阻应应变效应应，电阻阻应变片片即可单单独作为为传感器器使用，又又能作为为敏感元元件结合合弹性元元件构成成力学量量传感器器。导体的电电阻随着着机械变变形而发发生变化化的现象象叫做电电阻应变变效应。电电阻应变变片把机机
43、械应变变信号转转换为R/RR后，由由于应变变量及相相应电阻阻变化一一般都很很微小，难难以直接接精确测测量，且且不便处处理。因因此，要要采用转转换电路路把应变变片的R/RR变化转转换成电电压或电电流变化化。其转转换电路路常用测测量电桥桥。直流电桥桥的特点点是信号号不会受受各元件件和导线线的分布布电感及及电容的的影响，抗抗干扰能能力强，但但因机械械应变的的输出信信号小，要要求用高高增益和和高稳定定性的放放大器放放大。图3-88为一直直流供电电的平衡衡电阻电电桥，接接直流电电源E：图3-88 传感感器内部部连接图图当电桥输输出端接接无穷大大负载电电阻时，可可视输出出端为开开路，此此时直流流电桥称称为
44、电压压桥，即即只有电电压输出出。当忽略电电源的内内阻时，由由分压原原理有：uo=uBD=uAB-uAD=E(R1R1+R2-R4R3+R4E=R1R3-R2R4(R1+R2)(R3+R4)当满足条条件R1R3=R2R4时，即即R1R2=R4R3=0，即即电桥平平衡。应变片测测量电桥桥在测量量前使电电桥平衡衡，从而而使测量量时电桥桥输出电电压只与与应变片片感受的的应变所所引起的的电阻变变化有关关。若差动工工作，即即R1=R-R,RR2=RR+R,RR3=RR-R，R4=R+R,按式式（2.1），则则电桥输输出为应变片式式传感器器有如下下特点：（1）应用用和测量量范围广广，应变变片可制制成各种种机
45、械量量传感器器。（22）分辨辨力和灵灵敏度高高，精度度较高。（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。3.6 AD采采集模块块设计3.6.1 HHX7111芯片片介绍HX7111是一一款专为为高精度度电子秤秤而设计计的244位A/D转换换器芯片片。与同同类型其其它芯片片相比，该该芯片集集成了包包括稳压压电源、片片内时钟钟振荡器器等其它它同类型型芯片所所需要的的外围电电路，具具有集成成度高、响响应速度度快、抗抗干扰性性强等优优点。降降低了电电子秤的的整机成成本，提提高了整整机的性性能和
46、可可靠性。该该芯片与与后端MMCU 芯片的的接口和和编程非非常简单单，所有有控制信信号由管管脚驱动动，无需需对芯片片内部的的寄存器器编程。输输入选择择开关可可任意选选取通道道A 或或通道BB，与其其内部的的低噪声声可编程程放大器器相连。通通道A 的可编编程增益益为1228 或或64，对对应的满满额度差差分输入入信号幅幅值分别别为220mVV或440mVV。通道道B 则则为固定定的644 增益益9，用于于系统参参数检测测。芯片片内提供供的稳压压电源可可以直接接向外部部传感器器和芯片片内的AA/D 转换器器提供电电源，系系统板上上无需另另外的模模拟电源源。芯片片内的时时钟振荡荡器不需需要任何何外接
47、器器件。上上电自动动复位功功能简化化了开机机的初始始化过程程。芯片片管脚图图如图33-9所所示。图3-99 HXX7111管脚定定义3.6.2 HHX7111电路路设计HX7111可以以对两个个通道的的输入电电压进行行采集，由由于本设设计只需需要测量量单通道道的重量量值，因因此统一一把信号号接到AA通道端端，由于于输入的的差分信信号电压压值非常常小，因因此程序序使HXX7111工作在在增益为为1288倍的放放大倍数数,HX7711典典型应用用电路如如图3-10所所示。图3-110 HHX7111典型型应用电电路图4.系统统软件设设计4.1系系统软件件总体设设计图4-11主程序序流程图图主程序流流程图如如图4-1所示示，单片片机上电电后先进进行初始始化，清清除一些些参数的的初值，单片机通过判断是否按下清零按键，如果按下则记录当前重量为0值。然后就判断是否按下价格设置按键，按下则进入设置价格子程序，完毕后开始启动AD进行重量测量，测量到的数据转换成真实的重量值，如果重量大于5KG就驱动蜂鸣器报警，最后显示测到的重量值。图4-22LCDD16002初始始化子函函数流程程图首先先调调用液晶晶自定义义的字库库，设置置好DDDRAMM地址后后在第一一行显示示，根据据程序中中的数据据设置显显示数据据的首地地址并设设置循环环量，在在循环过过程中不不断的取取字符代代