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吉首大学本科生毕业设计

Abstract.............................................................II

第 1 章前言 ......................................................1

1.1 项目的目的和意义 ..........................................1

1.2 国内外研究现状 .............................................2

1.3 项目的目标和范围 ...........................................3

1.4 论文组织结构 ...............................................4

第 2 章技术与原理 ..................................................5

2.1 开发工具 ...................................................5

2.2 开发语言 ...................................................6

第 3 章系统软硬件设计 ..............................................7

3.1 软件设计 ...................................................7

3.2 系统硬件设计 ..............................................11

第 4 章系统概要设计 ...............................................21

4.1 需求分析 ..................................................21

4.2 系统总体设计 ..............................................26

第 5 章系统详细设计 ...............................................27

5.1 电子秤设计步骤 ............................................27

5.2 系统主程序实现 .............................................31

第 6 章部署与应用 .................................................43

6.1 下载与调试 ................................................43

6.2 运行与使用 ................................................45

参考文献 ...........................................................47

致谢 .............................................................48

吉首大学本科生毕业设计

第 1 章前言

1.1 项目的目的和意义

秤虽然不能说是我们生活中的必需品，但是日常生活中常常需要用秤来称量

物体的质量。随着在人们生产生活中,对于物体称量时的精度提出更的要求，要

求越来越精确。传统的称量工具，已经不能满足日常生活的需求。于是就促成了

电子称重系统的发展，因为电子秤有更高的精度。电子秤虽然精度相对于传统的

称量工具较高，但是当前的电子称仍然有很多的缺陷，比如，体积大就不方便携

带，不够智能即只能完成简单的称量即称量物体的质量。国内国外的很多衡器厂

商都在致力于研究一种更加智能的电子称重系统。于是，当下研制的电子称重系

统变得高度集成化、更智能化。在现代社会，市场需求一般会是推动科学技术发

展的主要动力。

近年来，在国家政策的扶持及电子秤行业市场的大好形势下，电子秤行业得

到了快速的发展。各大厂商，瞄准了智能电子称目前在国内外市场上出现的这一

真空状态，都在大力发展先进的智能化电子秤重系统，以便可以最先吃到这块“大

饼”。市场推动技术的发展，加之我国国家政策的推动，电子称重系统在我国短

时间内得到了快速的发展。与此同时，大批的先进的电子产品正在逐步取代传统

落后的电子产品，电子称系统也更新换代了。但是，要想去取代传统的称量工具，

新的称量工具必须要精度高、性能可靠且成本较低的优势，只有这样才能取代传

统的称量工具。

本电子称重系统是由称重传感器、单片机、A/D 转换器、算法、数据存储及

电路设计构成，实现了该电子称系统对被测物体重量数据的采集，这个过程都是

自动化的处理和存储数据的，大大提高了日常商品交易的效率。该电子称重系统

的设计的重点和难点就是利用电阻应变式传感器构成的测量电路来测被秤物体

给传感器带来的压力信号，然后通过放大器把模拟信号放大、并进行滤波，再将

通过放大器得到的信号以模拟信号的方式传送到 24 位的 A/D 转换器，经过转换得

到对应的数字信号，最后将数字信号传至主芯片。单片机再将数字信号传到 LCD

显示屏上，数字键盘电路又是和 LCD 显示屏连接在一起的。这样，该电子称重系

统就完成了，其可以完成称重、显示和计算的功能。

本设计把理论上的电路控制原理应用于实践中，有重要的应用价值。实践证

明，该电子秤系统基本能够满足高精度自动称量需求。

Commented [13]: 一级标题，二级标题，三级标题格式都

不正确，按学院模板全文进行修改，不用粗体。仔细对照

学院模板

吉首大学本科生毕业设计

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

国内做电子秤比较好的公司主要是：友声衡器、汇思科电子科技。这两家公

司电子称重系统的研制方面，在国内处于领先地位。

比如，上海友声衡器作为国内电子称行业的领头羊，其公司的产品的特点如

下：

一、它们的产品，电路高度集成、性能较高。它们主要使用的 AD 转换技术：Σ

-Δ增量调制机制，国内其他厂商大都用的是双积分电路机制。与他们相比，友

声公司的产品的电路具有集成度高、设计简单、灵敏度高、采样速度快等优势。

另外，友声公司的电子秤产品的特点是：电路的可靠性和移植性强，因此为厂商

进行量产时提供了质量保证。

二、在功耗方面，友声的产品在功耗方面控制的非常好。当前电子技术的发

展趋势：控制电路设计、模块器件选择、传感器性能评测、供电电路设计等，每

个模块设计都要低功耗。友声公司的电子秤，在其内置电池电量充足时，可以正

常工作一年多，功耗这一参数指标在电子秤行业中遥遥领先。

1.2.2 国外研究现状

国外有许多技术先进的电子秤厂商，比如：西特——美国、赛多利斯——德

国、托利多电子秤——瑞士等等。在这些国外的电子秤厂商中，美国西特公司成

立时间最早，该公司在电容技术研究方面成果颇丰，单是在高精度可变电容这一

技术方面就有 20 多项技术专利，可变电容原理是该公司在称重产品研发时的核

心技术。西特公司经过几十年的在电子秤领域的研究，它的产品在工程控制、参

数测量和称量测试等领域都得到广泛应用。早在上个世纪九的十年代，西特公司

就将先进的电容技术用于电子秤研制，它们生产出的电子秤及其他各种称重系统

在市场上都极具竞争力。

秤的工作原理：利用物体对秤台的重力作用来称量出物体质量。在秤的发展

历史中有不等臂天平、托盘天平秤、倾斜象限杆秤和弹簧秤等。在这么多类型的

秤中，不等臂天平秤是秤的鼻祖，当下，仍然是使用最普遍的一种衡器。

在第一次世界大战之后，全世界的商品贸易变得繁荣及工业生产水平得到提

高，生产生活中对秤的需求提高了。需求推动生产，因此电子称系统在这期间也

得到了突破性的发展。在当时，世界上主要以倾斜杠杆案秤为主流。另外，秤的

刻度：扇形和滚筒形刻度盘，增加刻度盘的目的就是为了扩大秤的读数范围。此

外，还可以可附加价格标尺，主要目的就是为了方便商户进行日常贸易。

在第二次世界大战的爆发之后，促进了各行业的技术又一次发生革命性的发

展，衡器行业也得到了发展，就在此时世界上出现了电子秤。这个时候的电子秤

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