单片机技术及其应用原理课程设计汇报 设计题目:电子秤设计专业年级:08 电子信息工程本科小组组员: 杨婷(00802035华娟(00802041王尹怿(00802048成绩:完成时间:0702【设计题目】电子称设计【设计要求】(1 设计一款电子秤,用 LED 液晶显示器显示被称物体质量(2 能够设定该秤所称上限(3 当物体超重时,能自动报警【设计过程】1.【方案设计】在设计系统时,针对各个模块实现功效来设计电子秤方案有以下多个:方案一结构简图以下图所表示: 图 1 带有键盘输入结构简图此方案设计电子秤,能够实现称物计价功效,不过局限于数码管功效,在显示时只能显示单价、购物总额和简单货物代码等。在显示重量时,假如数码管没有足够位数,那么称量物体重量精度必受到限制,所以此方案需要较多数码管接入电路中。这么在处理输入输出接口时需要另行扩展足够多 I/O 接口供数码管使用,比较麻烦。方案二前端信号处理时,选择放大、信号转换等方法,尤其在显示方面实行含有字符图文显示功效 LCD 显示器。这种方案不仅加强了人机交换能力,而且满足设计要求,能够显示购物清单、所称量物体信息等相关内容。结构简图以下图所表示: 图 2 LCD 显示方案现在单片机技术比较成熟,功效也比较强大,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依据对应数据关系译码显示出被测物体重量。单片机控制适合于功效比较简单控制系统,而且其含有成本低,功耗低,体积小算术运算功效强,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难度。方案三实行现场可编程门阵列(FPGA 为控制关键实行现场可编程门阵列(FPGA 为控制关键,利用 EDA 软件编程,下载烧制实现。系统集成于一片 Xilinx 企业 SpartanⅡ 系列 XC2S100E 芯片上,体积大大减小、逻辑单元灵活、集成度高和适用范围广等特点,可实现大规模和超大规模集成电路。实行 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,设计要求精度较高,所以要求系统稳定性要好,抗干扰能力要强。从下图中能够看到系统基础工作步骤和各单元电路所用到关键器件。其中控制器实行Xilinx 企业可编程器件 FPGA 为关键,基于 ISE 软件平台,实行 VHDL 编程实现数据处理、LED 和LCD 驱动、时钟芯片 I2C 通讯、键盘控制等模块。结构简图以下图所表示: 图 2.4 电子称系统组成结构图FPGA 逻辑容量密度大,集成度高,可大大降低印刷电路板空间,减低系统功耗,同时还能...
