电子秤设计报告

设计报告实验名称：电子称设计院（系）：专业：姓名：学号：实验室：实验组别：同组人员：实验时间：2016年12月02日评定成绩：审阅教师：目录1设计要求······················································ 32设计原理······················································ 33系统框图······················································ 34具体设计······················································ 44.1称重传感器······················································· 44.2放大电路和量程切换··············································· 54.3A/D转换·························································· 74.4显示器··························································· 85实验小结······················································ 91设计要求试设计电子称，数字显示，精度为0.1%。2设计原理数字电子称通过传感器将被测物体的重量转换成模拟的电压信号，较小的电压信号通过应用放大系统进行准确、线性的放大，以满足模数转换器对输入信号电平的要求。放大电路采用三运放数据放大器。仪表用放大器具备足够大的放大倍数、高输入电阻和高共模抑制比的特点。放大后的模拟电压信号经过模数转换电路变成数字量，模数转换电路采用模数转换芯片CC7107实现。然后把数字信号输送到显示电路中去，最后由显示电路显示出测量结果，显示电路采用四块分立的七段LED显示电路进行显示。本设计中通过改变放大电路的增益，从而达到转换量程的目的。由于被测物体的重量相差较大，根据不同的测重范围要求，需对量程进行切换。3系统框图图1电子称设计框图（1）利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物体的重量信号；（2）由放大器电路把传感器输出的微弱电压信号进行一定倍数的放大，放大后的电压信号送到模数转换电路中；（3）由模数转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号，传送到显示电路；（4）由显示电路显示数据。4具体设计4.1称重传感器4.1.1设计原理图2电阻应变式桥式测量电路为4个应变片电阻，且，组成桥式测量电路，为温度补偿电阻，为激励电压，为输出电压。在外力的作用下，被拉伸，阻值增大，正值，被压缩，阻值减小，为负值，且应变片阻值变化的绝对值相同。故电桥的输出电压为：其中K为应变片灵敏系数，为应变量，且，是电阻变化值。系统灵敏度。4.1.2电路设计图3仿真原理图 图3是电阻应变式桥式测量电路仿真原理图，电源电压选择12V，电路输出电压范围是。设计要求测量范围是，经过称重传感器之后得到的电信号范围满足设计要求。4.2放大电路和量程切换4.2.1设计原理图5AD623原理图图3是单电源仪表放大器AD623结构原理图，2脚和3脚为输入端，1脚和8脚为增益输入端，4脚和7脚为电源供电端。5脚是基准电压，6脚是输出电压。输出电压：图6基本运算放大器输入输出关系：4.2.2电路设计设计中采用三级放大，前两级用基本运算放大器，最后一级用单电源仪表放大器AD623。对AD623采用单电源+12V供电，利用单片机先判断输入电平的量级，通过通道选择开关控制前级放大器的增益系数。 输入电压/v 增益系数 输出电压/v 1~10 1~10 1~10 1~10 1~10 导通开关 S1’2，S2’1，S3’2，S4’4 S1’2，S2’1，S3’2，S4’3 S1’3，S2’3，S3’2，S4’4 S1’3，S2’2，S3’2，S4’3 S1’3，S2’3，S3’2，S4’3 输入电压/v 增益系数 100 10 1 输出电压/v 1~10 1~10 1~10 导通开关 S1’1，S3’1，S4’4 S1’1，S3’1，S4’3 S1’1，S3’1，S4’2 S1’1，S3’1，S4’1 表1增益自动切换图6电路原理图4.3A/D转换将经过放大器放大后的模拟信号转换为数字信号，可选用ICL7107A/D转换器。图3转换原理图4.4显示器图4数码管显示电路5实验小结通过本次电子称设计实验，我对电子称的整个系统构建有了深刻的认识，理解了各个组成模块的工作原理和作用，学习到很多集成芯片的用法，将以前学过的数字电路、模拟电路和检测技术的知识综合了起来，锻炼了自己整合知识、应用multisim等软件、查询资料的能力，整个设计过程对我来说有点难度，虽然最后基本实现了设计要求，但是仍然有很多不足和没有理解的地方。对于很小的测量量时，放大倍数需要特别大，我采用的是多级放大器实现的方法，但是仿真结果误差很大，不能很好的达到目标要求。另外设计过程中用到的ICL7107芯片第一次接触到，比较复杂，希望在以后的学习过程中能够更加熟悉并掌握它的用法。关于单片机部分，在目前的学习阶段我还没有接触过，尝试进行学习设计算法，但是时间有限，没有能够实现，相信通过以后的课程学习能够弥补这个遗憾。还来不及享受美丽的锦瑟华年，就已经到了白发迟暮，一生匆匆而过。生命，就是这样匆匆，还来不及细细品味，就只剩下了回忆。　　生命匆匆，累了就选择放下，别让自己煎熬痛苦，别让自己不堪重负。放下该放下的，心才会释放重负，人生才能安然自如。　　人生就是一个口袋，里面装的东西越多，前行的脚步就越沉重。总觉得该得到的还没有得到，该拥有的却已经失去，苦苦追寻的依然渺茫无踪。心累，有时候是为了生存，有时候是为了攀比。　　只有放下羁绊前行脚步的重担，放下阴霾缭绕的负面情绪，才能感受到“柳暗花明又一村”的豁然开朗，领悟到“一蓑烟雨任平生”的超然物外。　　人生太匆匆，累了，就放一放吧，何苦要执拗于一时的成败得失！　　很多时候，我们用汗水滋养梦想，可是，梦想是丰满的，现实是骨感的。每个人都渴望成功的鲜花围绕自己，可是，谁都不是常胜将军，都会猝不及防地遭遇人生的滑铁卢。唉声叹气只会让自己裹足不前，一蹶不振只能让自己沉沦堕落。　　如果真的不能承受其重，就放一放，重新审视前方的道路，选择更适合自己的方向。　　有些东西，本就如同天上的浮云，即使竭尽全力，也未必能揽之入怀。或者即使得到，也未必能提高幸福指数。所以与其为得不到的东西惶惶终日，不如选择放下，为心减负，轻松前行。　　一人难如百人愿,不是所有的人，都会欣赏和喜欢自己。所以，我们不必曲意逢迎他人的目光，不用祈求得到所有人的温柔以待。　　真正在意你的人，不会对你无情无义，不在意你的人，你不过是轻若鸿毛的可有可无。做最好的自己，静静地守着一江春水的日子，让心云淡风轻，怡然自若。　　人生本过客，何必千千结。不是所有的相识都能地久天长，不是所有的情谊都能地老天荒。有些人终究是走着走着就散了，成为我们生命中的过客。　　爱过，恨过，都会装点我们原本苍白的人生，感谢曾经在我们生命中出现过的人。如果无缘继续红尘相伴，就选择放下吧，给自己和对方都留一段美好的回忆和前行的空间。　　鱼总是自由自在地在水中快乐游弋，是因为鱼只有七秒钟的记忆，只在一瞬间，鱼便忘记了所有的不愉快。所以，忘记所有的不愉快，才能为美好的情绪留出空间，才能让心情灿然绽放。　　林清玄说：一尘不染不是不再有尘埃，而是尘埃让它飞扬，我自做我的阳光。是呀，世事喧嚣纷扰，放下纷扰，做一个阳光快乐的人，做自己快乐的主人！还来不及享受美丽的锦瑟华年，就已经到了白发迟暮，一生匆匆而过。生命，就是这样匆匆，还来不及细细品味，就只剩下了回忆。　　生命匆匆，累了就选择放下，别让自己煎熬痛苦，别让自己不堪重负。放下该放下的，心才会释放重负，人生才能安然自如。　　人生就是一个口袋，里面装的东西越多，前行的脚步就越沉重。总觉得该得到的还没有得到，该拥有的却已经失去，苦苦追寻的依然渺茫无踪。心累，有时候是为了生存，有时候是为了攀比。　　只有放下羁绊前行脚步的重担，放下阴霾缭绕的负面情绪，才能感受到“柳暗花明又一村”的豁然开朗，领悟到“一蓑烟雨任平生”的超然物外。　　人生太匆匆，累了，就放一放吧，何苦要执拗于一时的成败得失！　　很多时候，我们用汗水滋养梦想，可是，梦想是丰满的，现实是骨感的。每个人都渴望成功的鲜花围绕自己，可是，谁都不是常胜将军，都会猝不及防地遭遇人生的滑铁卢。唉声叹气只会让自己裹足不前，一蹶不振只能让自己沉沦堕落。　　如果真的不能承受其重，就放一放，重新审视前方的道路，选择更适合自己的方向。　　有些东西，本就如同天上的浮云，即使竭尽全力，也未必能揽之入怀。或者即使得到，也未必能提高幸福指数。所以与其为得不到的东西惶惶终日，不如选择放下，为心减负，轻松前行。　　一人难如百人愿,不是所有的人，都会欣赏和喜欢自己。所以，我们不必曲意逢迎他人的目光，不用祈求得到所有人的温柔以待。　　真正在意你的人，不会对你无情无义，不在意你的人，你不过是轻若鸿毛的可有可无。做最好的自己，静静地守着一江春水的日子，让心云淡风轻，怡然自若。　　人生本过客，何必千千结。不是所有的相识都能地久天长，不是所有的情谊都能地老天荒。有些人终究是走着走着就散了，成为我们生命中的过客。　　爱过，恨过，都会装点我们原本苍白的人生，感谢曾经在我们生命中出现过的人。如果无缘继续红尘相伴，就选择放下吧，给自己和对方都留一段美好的回忆和前行的空间。　　鱼总是自由自在地在水中快乐游弋，是因为鱼只有七秒钟的记忆，只在一瞬间，鱼便忘记了所有的不愉快。所以，忘记所有的不愉快，才能为美好的情绪留出空间，才能让心情灿然绽放。　　林清玄说：一尘不染不是不再有尘埃，而是尘埃让它飞扬，我自做我的阳光。是呀，世事喧嚣纷扰，放下纷扰，做一个阳光快乐的人，做自己快乐的主人！