数字电子称课程设计报告.doc

【电子秤设计基础】 在电子秤的设计中，关键在于选择合适的传感器来检测物体的压力，并通过精确的电路系统将这些压力信息转化为可读的数字显示。本设计报告详细介绍了基于电阻应变式传感器的数字电子秤的实现过程。 **第一章 设计任务与要求** 1. **传感器选择**：电阻应变式传感器是电子秤的核心组件，因其广泛的测量范围、高精度、低误差和良好的线性特性而被选中。这种传感器能够在各种恶劣环境中稳定工作，特别适合于力和压力的测量。由于其结构简单、体积小、重量轻和长寿命，用它制作的电子秤不仅准确度高，而且易于制造，便于携带。 2. **电路设计**：数字电子秤的核心包括压敏电阻的信号检测电路、差分放大电路、A/D转换电路以及显示电路。传感器产生的微弱信号首先通过差分放大电路进行放大，然后进入A/D转换器，将模拟信号转化为数字信号，最后由数码管显示测量结果。A/D转换器通常将输入的模拟电压转换为便于处理的二进制数。 **第二章 设计方案** 1. **测量电桥**：电路设计的第一步是建立测量电桥，它连接了压敏电阻，能够根据压力变化产生相应的电压差。 2. **差动放大电路**：此部分电路用于放大传感器产生的微弱信号，提高信噪比，确保后续处理的准确性。 3. **A/D转换电路**：A/D转换器是电子秤的关键部件，它接收经过放大的模拟信号，并将其转化为数字形式，以便在数字显示器上呈现。 4. **显示电路**：这些数字信号通过显示电路驱动数码管或LCD屏，直观地显示物体的重量。 **第三章 设计原理与电路** - **电阻应变式传感器**：传感器由应变片组成，当受到外力时，应变片的阻值会发生变化，这种变化与施加的力成正比，从而提供压力测量的基础。 - **TC7107芯片**：可能作为显示驱动芯片，负责控制数码管的显示。 - **LM358集成运放**：双运算放大器，常用于构建差分放大电路，以增强传感器的微弱信号。 - **电路参数选取**：包括电阻、电容等元件的值，需要根据具体设计要求和传感器的特性来确定，以确保整个系统的稳定性和精度。 **第四章 电路的组装与调试** 在这一阶段，电路原理图（如Protel99SE中的PCB原理图）被完成并进行组装。之后，通过软件进行仿真验证，再进行实物组装和实际操作的调试，确保电子秤的性能满足设计要求。 **第五章 设计总结** 在设计过程中，总结了遇到的问题、解决方案以及改进措施。通过实际测试，验证了电子秤的性能，包括准确性、稳定性及响应速度。 **附录与参考文献** 包含完整的PCB图、材料清单以及设计过程中参考的技术资料，为后续的改进和维护提供了基础。 电子秤的设计涉及传感器理论、信号放大、数字转换和显示技术等多个领域，每一环节都对最终产品的性能至关重要。通过精心设计和反复调试，才能确保电子秤在实际应用中准确、可靠地工作。