LED显示称重系统设计（说明书+CAD图纸)
摘要
针对传统称重系统的缺陷，结合高灵敏度电阻应变式压力传感器和高精度A/D转换器
设计了AT89S51单片机为控制核心的电子称重系统，给出了硬件电路和软件控制流程。这
一系统实现了称重控制的智能化，具有低成本、稳定性强、电路简单等特点。
关键词 单片机；电子称重；A/D转换
第一章 绪论
1.1 新型称重系统发展背景
随着计算机技术,特别是大规模集成电路制造技术的不断发展,计算机日益小型化
功能增强,抗干扰能力提高,而且价格日益便宜,这就为计算机应用于工业生产现场创造
了条件.20 世纪80 年代中期以来,计算机特别是微型计算机已日益广泛应用于机械产品
和生产过程的控制,使机,电,液有机的结合,发展成机电一体化技术.机电一体化技术的应
用,给各行带来了显著的效应,提高生产率,提高产品的性能质量,降低原材料消耗,节约能
源,减轻了操作工人的劳动强度,增强了企业在市场中的竞争力.“机电一体化”在国外称
为机械电子学.这一名称开始于日本,后来为欧美国家所接受.对于机电一体化,目前世界
上没有一个公认的,统一的定义,下面仅列举日本几个组织对其内涵的阐述.日经产业新
闻:电子技术的电子学与机械技术的机械有机结合的技术进步的总称.日本机械研究所:
机械学一词,意味着机电一体化技术或者机电,机,信一体化的技术.由于把电子学应用到
机械系统中,可望从软件和硬件两方面.实现高度化的机械功能,甚至达到赋予全新功能
的目的.
信息时代的高新技术流向传统产业,引起后者的深刻变革.作为传统产业
的机械工业,在这场新技术革命冲击下,产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变,微
电子技术,微计算机技术使信息和智能层出不穷.机床,汽车,仪表,家用电器,轻工机械等
许多门类每年都有新的进展.机电一体化技术已越来越受各方面的关注,它改善人民生
活,提高效率,节约能源,降低材料消耗,增强企业竞争力等方面起极大的作用.在机电一体
化技术迅速发展的同时控制技术作为其关键组成部分,也将得到前所未有的发展。
1.2 新型称重系统的特点
1．该称重仪采用了单片机技术，不仅使电路设计简单，便于调试和安装，而且由
于软件编制的灵活性，还可以实现信号的自动采集、校正和处理。有效地提高了产品
的测量精度，具有较高的可靠性和推广性。
2．软件设计提高精度
该称重仪在整个测量系统硬件的各级组成中都进行了不同程度的处理，从而提高
2
了整个称重系统的测量精度。但是，由于硬件设计所受的限制和系统受到外界干扰的
影响，在实际称重过程中仍不可避免地产生一些误差。其中包括系统误差、随机误差
和疏失误差。因此在该称重仪设计的过程中，经过对系统测量结果的分析处理，编制
软件对整个系统进行了补偿和修正，从而使系统的精确度得到很大提高。
3．软件设计实现多功能
为了适应自动化生产过程中的多功能需要，如自动调零、自选量程、线性校正,在
设计过程中也通过单片机软件编制进行了处理和实现。在实际测量过程中经过用户的
现场要求和实际需要，设计出了一套完整的软件系统。基本上满足了用户的要求。
目 录
第一章 绪论
1.1概述…………………………………………………………………………………………1
1.2新型称重系统的特点………………………………………………………………………1
第二章 电路部分
2.1压力传感器原理及选用……………………………………………………………………3
2.1.1传感器的性质分类 ……………………………………………………………………3
2.1.2压力传感器 ……………………………………………………………………………4
2.1.3压阻式压力传感器原理 ………………………………………………………………4
2.1.4压力传感器的选择 ……………………………………………………………………5
2.2 模数转换器的原理选用…………………………………………………………………14
2.2.1 A/D转换器的概述 ……………………………………………………………………14
2.2.2 A/D转换器的选用 ……………………………………………………………………14
2.2.3 ADC0809转换器的原理………………………………………………………………14
2.3单片机的原理及选择 ……………………………………………………………………17
2.3.1单片机发展及应用……………………………………………………………………17
2.3.2单片机的选择…………………………………………………………………………18
2.3.3 AT89S51单片机与8155芯片的接口…………………………………………………20
2.3.4 AT89S51与ADC0809的接口…………………………………………………………21
2.4 LED显示器原理及选用 …………………………………………………………………21
2.4.1 LED显示器的结构及原理……………………………………………………………21
2.4.2 LED显示器接口电路…………………………………………………………………22
第三章 机械机构设计计算
3.1承重机构 …………………………………………………………………………………24
3.1.1传力螺栓………………………………………………………………………………24
3.1.2滑块……………………………………………………………………………………26
3.2连接紧固螺栓 ……………………………………………………………………………27
3.2.1紧固螺栓………………………………………………………………………………27
3.2.2 连接螺栓……………………………………………………………………………28
3.3其它零件…………………………………………………………………………………30
3.3.1承重平板………………………………………………………………………………30
3.3.2底座……………………………………………………………………………………31
3.3.3套筒……………………………………………………………………………………32
第四章 称重的实现过程
4.1系统的结构………………………………………………………………………………33
4.2系统的工作步骤…………………………………………………………………………34
4.3称重的具体实现过程……………………………………………………………………34
结论……………………………………………………………………………………………43
参考文献………………………………………………………………………………………44
