基于单片机的语音电子秤设计

分类：开题报告    更新时间：09-09    来源：网络

 一、选题目的、意义及研究现状

目的和意义

电子秤作为一种计量手段，广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域，与人民的生活紧密相连。电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域，取得了显著的经济效益。

电子秤是称重技术中的一种新型仪表，广泛应用于各种场合。电子秤与机械秤比较有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用价值强、维护方便等特点，可在各种环境工作，重量信号可远传，易于实现重量显示数字化，易于与计算机联网，实现生产过程自动化，提高劳动生产率。从世界水平看，衡器技术已经经历了四个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤。我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展：电子称重技术从静态称重向动态称重发展；计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展。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。

研究概况及发展趋势

近几年，我国的电子称重系统从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。电子称重技术逐渐从静态称重向动态称重发展，从模拟测量向数字测量发展，从单参数测量向多参数测量发展。电子称重系统制造技术及其应用得到了新发展。国内电子称重技术基本达到国际上20世纪90年代中期的水平，少数产品的技术已处于国际领先水平l引。国内的电子秤市场中，100g左右量程的电子秤精度一般为0．0lg，即10mg。在国际上，一些发达国家在电子称重方面，从技术水平、品种和规模等方面都达到了较高的水平。特别是在准确度和可靠性等方面有了很大的提高。其中梅特勒．托利多公司生产的BBK4系列高精度电子秤精度达到了lmg，速度大约为1次／秒。

在研究方法上，电子称重系统的工作原理一般是将作用在承载器上的质量或力的大小，通过压力传感器转换为电信号，并通过控制电路来处理该电信号。其中压力传感器大多数采用电阻应变片压力传感器，由于应变片的体积较小，市场上有多种规格可供选择，而且可以针对弹性敏感元件的形式可以灵活设计来适应各种应用场合的要求，所以应变片式压力传感器得到广泛的应用。但是电阻应变片压力传感器的一个严重缺陷是应变灵敏度、应变片本身的电阻都随温度变化，而且灵敏度随温度变化较大。在不同的环境中，应变片的阻值发生变化，输出零点漂移明显。并且应变片的输出信号很小、线性范围窄，而且动态响应较差，有待进一步开发。

 

二、毕业论文（设计）的主要内容

研究目标：

本设计主要采用MCS-51系列单片机作为主控芯片，能够实现称重，数据显示，参数设置等功能。

研究内容:

根据以上设计需要，系统拟采用以下技术方案，系统的结构框图如下图所示。

 

图1 系统结构框图

系统由单片机STC89C52、液晶显示模块LCD1602、AD转换模块、信号放大模块、压力传感器模块、矩阵键盘、语音模块和扬声器所组成。系统能完成以下功能。系统通过差分电桥，把称台上面物体的重量转换成差分电桥输出的差分电压，再利用HX711把差分电压转换成数字信号再传输到单片机，单片机通过公示把电压值转换成重量值并在液晶上显示，除此外用户可以通过按键设置商品的单价，单片机可以自动把商品的总价计算出来。系统还可以语音报出当前重量和总价。

 

三、毕业论文(设计)的进度安排

第1---4周：查阅文献资料、完成开题报告；

第5---6周：了解系统设计中的基本概念

第   7  周：确定系统方案

第8--11周：确定设备选型及元件清单

第  12  周：撰写论文；

第  13  周：论文修改；

第  14  周：准备答辩；

第  15  周：答辩。

四、参考文献WWw.eEElw.coM

[1] 彭伟.单片机C语言程序设计实训100例.电子工业出版社.2009年

[2] 吴运昌．模拟电子线路基础．广州：华南理工大学出版社，2004年

[3] 阎石．数字电子技术基础．北京：高等教育出版社，1997年

[4] 张晓丽等．数据结构与算法．北京：机械工业出版社，2002年

[5] 马忠梅ARM&Linux嵌入式系统教程．北京：北京航空航天大学出版社，2004年

[6] 李建忠．单片机原理及应用．西安：西安电子科技大学，2002年

[7] 韩志军等.单片机应用系统设计[M].机械工业出版社，2004

[8] 周润景等. Proteus在MCS-51&ARM7系统中的应用百例[M].电子工业出版社，2006

[9] 马忠梅等.单片机的C语言应用程序设计[M].北京航空航天大学出版社，2006

[10] 刘树中，孙书膺，王春平.单片机和液晶显示驱动器串行接口的实现[J].微计算机信息，2007

 

五、指导教师意见

该生根据自己所学相关知识对本课题进行设计讨论，参考了许多的文献资料，具有一定的研究价值。本课题结构合理，内容完整，有利于提高学生的专业知识，扩展该生的知识面。本课题是学生所学专业知识的延续，符合学生专业发展方向，对于提高学生的基本知识和技能，对于提高学生的研究能力有益。研究方法和研究计划基本合理，难度合适，学生能够在预定时间内完成该课题的设计。

同意该课题开题。