XXXX年湖南科技大学电子设计竞赛答卷2VIP免费

第1页共56页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共56页实用电子称（A）设计报告学院：参赛队员：指导老师：一、引言（摘要）为满足实用电子称的要求，经过对各个单元电路方案的比较论证及确定。本系统采用单片机STC89C52为控制核心，实现电子称的基本控制功能。系统的硬件部分基本包括最小系统板、数据采集、人机交互界面三大部分。最小系统部分主要是扩展了外部数据第2页共56页第1页共56页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共56页存储器，数据采集部分由压力传感器、信号处理部分和A/D转换部分组成。人机界面部分为键盘输入，128×64点阵式液晶显示，可以直观的显示中文。同时在此基础上本系统增加了报警电路，以免测量量超出测量范围。软件部分应用单片机C语言实现本设计的全部控制功能，包括基本的称重功能，去皮功能，总额累加计算和发挥部分的显示购物清单的功能，可以设置日期并显示购物日期、收银员编号、售货单位和重新设定10种商品的单价，具有超重报警功能。此电子称具备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。技术报告以电子称的设计为主线，包括电子称的软硬件设计，以及控制算法研究等，共分为六章。其中，第一部分为引言部分；第二部分主要介绍了电子称的总体方案的选取，对单片机资源的分配作了说明。第四部分对电子称的硬件设计进行了详细的介绍，主要介绍了电路的设计；第五部分描述了电子称的软件设计和相关算法。第六部分中叙述了我们在设计过程中遇到的问题和解决方法。二、电子称整体设计方案论证按照设计功能的要求，本系统由5个部分组成：控制器部分、数据采集部分、人机第3页共56页第2页共56页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共56页交互界面、时钟日历电路和报警电路。系统设计总体方案框图如图2.1所示：数据采集部分是利用称重传感器检测压力信号，得到微弱的电信号，而后经放大电路部分处理后送入A/D转换器，将模拟信号转换为数字量输出。控制器部分接受来自A/D转换器输出的数字信号，经过复杂的运算，将数字信号转换为物体的实际重量信号，并将其储存到外部储存器中。在人机交互部分，控制器还要通过对扩展I/O的控制，对键盘进行扫描，而后通过一些程序实现对整个系统的控制，并根据需要通过数据显示器显示功能。报警系统部分，当称量物体的重量超出称量范围时，系统发出警告信息。2.1控制器选取方案一：采用大规模可编程逻辑器件来实现，因为系统需要大量控制液晶显示器和键盘。由于大规模可编程逻辑器件一般是使用状态机方式来实现，即所解决的问题都是规则的有限状态转换问题。本系统状态较多，难度系数较大。故不宜采用大规模可编辑逻辑器件：CPLD、FPGA来实现。方案二：采用51系列单片机来实现。因为系统需要大量控制液晶显示器和键盘，另外系统没有其他高标准的要求，有考虑到本设计中程序部分比较大，根据总方案设计的分析，可以选用带EPROM的单片机，由于应用程序不大，应用程序直接储存在片内，不用在外部扩展存储器中，可一定程度上简化电路。INTEL公司的8051和8751都可以使用，在这里选用STC公司生产的AT89SXX系列单片机。STC89CXX系列与MCS-51相比有两大优势：第一，片内储存器采用闪速存储器，使程序写入更方便；第二，提供了更小尺寸的芯片，使整个硬件电路体积更小。此外，价格低廉、采用80C51核心处理器单元，具有1K字节RAM；64/32/16/8kB片内Flash程序存储器，支持12时钟(默认)或6时钟模式，4STC89C52单片机键盘电源LCD显示报警系统压力传感器信号放大A/D转换器时钟日历系统第4页共56页第3页共56页电压敏感元件应变片测量电桥载荷p应变ε电阻变化△R输出图2-2电阻应变式称重传感器工作原理框图编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共56页个8位I/O接口。这些设备能够很好地实行本仪器的测量和控制要求。最后我们最终选择了方案二，并采用STC89C52这个单片机来实现系统的功能要求。内部带有8KB的程序存储器，在外面扩展了32K数据存...