设计要求
1.系统可实现电子秤基本的称重功能(称重范围为0~10Kg,重量误差不大于±0.005Kg);
2.系统应具备键盘输入单价,显示重量,计算总价的功能;
3.单价和总价金额的单位为元,最大金额数值为999.99元,金额误差不大于0.01元;
4.系统超出最大测量范围10Kg时,具有报警指示功能(蜂鸣器、LED灯报警提示);
5.该电子秤设计同时具备去皮功能和重量校准功能;
设计概述
电子秤系统主要由单片机最小系统、数据采集系统、人机交互界面系统、报警系统五大部分组成。
单片机最小系统主要包括AT89C51和经典复位电路;数据采集部分由称重传感器、信号放大和A/D转换部分组成,信号放大和A/D转换部分主要由专用型高精度24位AD转换芯片HX711实现。
人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示,主要使用4*4矩阵键盘和1602液晶显示器,可以方便的输入数据和直观的显示数据;报警系统由蜂鸣器和LED灯组成。
仿真电路图
电子秤原理图
仿真结果分析
打开Proteus仿真文件,其后缀名为DSN。双击单片机,加载main.hex文件(位置在:单片机加载文件);然后,双击HX711芯片,加载HX711.hex文件(位置在:HX711模块加载文件)。
点击Proteus软件左下角运行按钮,运行仿真。LCD1602液晶显示:Welcom to Use Electronic Scale.
紧接着,一声提示音过后,红色LED灯点亮,LCD显示重量、单价和总价,数值均为0。此时,系统处于等待货物称重的状态。
LCD显示的3个参数分别是:WE(Weight,重量的缩写)、PR(Price, 单价的缩写)和MONEY(表示总价)。
按下‘重量+’或‘重量-’键,模拟货物称重,称重范围为:0~10Kg。重量若大于10Kg,超重报警,蜂鸣器鸣叫,红色LED闪烁,LCD中WE显示:-.–。
通过矩阵键盘输入单价(PR),最大输入单价为99.9,可以输入小数点,单价设置精确到角。比如输入5.4元,输入数字键5、圆点键和数字键4即可。
单价输入完成,自动显示总价(MONEY),总价精确到小数点后1位;总价最大为999元,大于该值,LCD显示‘-.–’表示超出显示量程。
系统具有校准功能,通过‘校准+’和‘校准-’两个键,可以小范围(按下1次,重量显示改变0.001Kg)校准电子秤显示的货物重量。例如,将重量由3.576Kg校准为3.574Kg。
货物称重完成后,点击‘清除’键,清除单价和总价,点击‘去皮’键清除重量显示,注意去皮键兼具清除重量显示的功能;然后就可进行下次称重了。
模拟去皮功能
首先通过按下‘重量+’/‘重量-’键,模拟篮子或者箱子的重量,该重量设置好后,按下‘去皮’键,此时重量显示清零。
例如,按下‘重量+’键,设置篮子重量1.083Kg,然后点击‘去皮’键,WE显示清零。
去皮后,再次按下‘重量+’模拟货物的净重4.880Kg,然后,输入单价3.0元,总价14.06元。
再次按下‘去皮’键,此时WE显示货物净重加篮子的重量,总价也计算了篮子的部分,再次按下‘去皮’键,重量清零。
部分C代码
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