如何设计基于AVR单片机的数字电子秤?

脱毛器 时间:2020-02-01 17:39:23

  频年来,新型单片机的出现和集成电叙技术的滋长为革新产品布置,研制高性价比的称浸控制器供给了条目。本计算采取为控制中心,伙同电阻应变式压力传感器和反映的旗帜搜集电叙,安顿出一种高精度、众性能、低本钱的新型电子秤。开端由称重传感器搜聚因压力转变而发作的电压旗号,经过A/D转变器将模仿灯号转变为数字信号,把数字旗号送入AVR单片机,单片机做反映的经管后,取得而今物体重量的数据,并阅历LCD闪现出来。体例硬件组织如图1所示。体系硬件电途包含A/D变卦模块、4×4矩阵键盘模块、LCD模块和蜂鸣器报警模块;软件模块又可分为主轨范模块、矩阵键盘扫描模块、A/D更动模块和LCD1602模块。

  2 体系硬件谋略2.1 AVR单片机本策画是选取AVR系列单片机中的ATmega16动作微控制器。ATmega16是基于巩固型AVR RISC圈套的低功耗8位CMOS微控制器。因为其先进的指令集和单时钟周期指令履行时代,ATmega16L的数据吞吐量高达1MIPS/MHz,正在片内集成了16kB的可编程FLASH,512B的E2PROM,1kB的片内SDRAM。正在外设方面,拥有两个可编程的串行UART,8路10位ADC,四通讲PWM,并声援SPI、TWI、JTAG接口,许可ATmega16L和其我们外设举办高速的数据传输。2.2 称重传感器电阻应变式称浸传感器是把电阻应变计粘贴在弹性敏感元件上,而后以适应式样组成电桥的一种将力(沉量)转移成电旗号的传感器。在电阻应变式称浸传感器中经历桥式电路将电阻的转移转化为电压变化。电阻应变式称重传感器工作道理如图2所示。本安排采纳湖南宇航公司的SB-B型悬臂式称重传感器,额定量程5kg,灵活度3mv/V,非线%F.S,零点温度漂移0.03%F.S./10℃,温度填充周围-10~60℃。该系列传感器采取悬臂单剪切坎阱,过载才气强,受力后自动调心好,具有精度高、永世安定性好、抗委顿、抗偏载才华强的特性。2.3 高精度A/D改观称重传感器输出的是mV级的电压暗号,本方案接纳AD7705对旗号进行采集。AD7705是AD公司推出的一种基于∑-△蜕变技艺的16位A/D改动芯片,它具有高区分率、宽消息范畴、自校准、优异的抗噪声效力以及低电压、低功耗等特色,符关于称沉体系中微机暗号牵制的须要。其具有可编程增益妄诞器,增益领域1~128,可与压力传感器直接相连,运用同步串行SPI接口,或许与AVR单片机的硬件SPI接口直接连续,其电说延续图如图3所示。当传感器加上满量程浸量5kg时,传感器正在5V的事宜电压下得到15mV的输出电压。5V工作电压经分压后为AD7705需要基准电压,于是事情电压的转移不会发作体系差错。分压电阻为24kΩ和15kΩ,产生的基准电压为1.92V。当器件的可编程增益为128时,对应的满量程输入电压即为15mV。2.4 人机通讯人机通信包括键盘扫描、LCD、蜂鸣器报警三个片面,键盘接纳4×4矩阵扫描键盘,接在单片机的PC口;显露局限接纳的是LCD1602液晶,或许同时映现16×2即32个字符。1602液晶模块内部的字符发生活储器(CGROM)照旧留存了160个不同的点阵字符图形,编程时可以用AS-CII码直接赋值,还不妨用字符型常量或变量赋值;蜂鸣器的功用是当称重货色超过传感器的量程时,以鸣响报警指点用户。3 系统软件安放体例软件兴办平台为WinAVR,筑立叙话为C发言。为了方便圭臬调试和提高牢靠性,规范谋划选取自上而下、模块化、坎阱化的尺度部署方法。本谋略按劳动模块划分的程序紧要有初始化标准、主圭外、A/D更正子规范、LCD映现子轨范、键盘扫描子圭臬。编制事宜岁月为初始界面模式和称重形式,可设一符号位进行更动以及鉴定。正在初始界面中,液晶屏第一行闪现Place object!”,指点用户不妨正在电子秤上就寝想要称重的货色;第二行闪现PrICe:”,指导用户输入物品的单价。随后体系投入键盘扫描情形,当响应的称重按键被按下时,单片机控制AD7705举行AD转折,把得到的实情进行治理后体验LCD展现出来。显现包含物品的浸量和总价,称重精度为1g。以此陆续地循环竣工对货品的实时测量。主标准流程图如图5所示。

  4 中缀语着作提出了一种基于ATmega16单片机的的安插,富厚阐述了AVR单片机的高大的控制才气,始末称重传感器和16位的AD7705变换器收工了对沉量的高精度丈量,具有本钱低、平稳性强、电讲精练等特征。系统在电子秤的骨子应用中获得了得志的出力。

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  控制AD7705进行AD改造,把获得的原形举行处理后始末LCD显示出来。显示蕴涵货色的重量和总价,称重精度为1g。以此陆续地循环落成对物品的及时丈量。主尺度经过图如图5所示。 4 中断语 文章提出了一种基于ATmega16单片机的数字电子秤的布置,厚实说明了AVR单片机的重大的控制本领,经过称沉传感器和16位的AD7705变动器完工了对重量的高精度丈量,拥有本钱低、稳固性强、电途精练等特征。编制在电子秤的实质使用中得到了痛快的结果。

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