福建电力职业技术学院
课 程 设 计
课程名称： 《智能仪器》
题目： 基于STC89C52的电子秤设计(LCD显示)
专业班次： 姓 名： 学 号： 指导教师： 学 期： 2011-2012学年第2学期 日 期： 2012.2
目录
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1、引言 ................................................................................................................................................................ 1
1.1 本设计意义 ........................................................................................................................................ 1 1.2 本设计任务和主要内容 .................................................................................................................... 1 2、硬件设计 ........................................................................................................................................................ 2
2.1 系统总体框图 .................................................................................................................................... 2 2.2 最小系统 ............................................................................................................................................ 2 2.3 AD接口电路 ....................................................................................................................................... 3 2.4 液晶显示电路 .................................................................................................................................... 4 3、软件设计 ........................................................................................................................................................ 5
3.1 AD总流程 ........................................................................................................................................... 5 3.2 LCD12864软件设计 ........................................................................................................................... 6 3.3 系统流程设计 .................................................................................................................................... 7 3.4 源程序：如附录 ................................................................................................................................ 9 3.5 调试结果 ............................................................................................................................................ 9 4、设计小结 ........................................................................................................................................................ 9
4.1 取得收获 ............................................................................................................................................ 9 4.2 存在不足 .......................................................................................................................................... 10 5、参考文献 ...................................................................................................................................................... 10 附录：课程设计程序清单 ................................................................................................................................ 10
福建电力职业技术学院 课程设计-《智能仪器》
1、引言
1.1 本设计意义
本设计的研究内容是基于STC89C52的电子秤设计—LCD灯显示。
物品称量是市场交易中很基本的活动，是商业领域最基本的衡具。传统的量具是杆称或盘称，20 世纪 70 年代开始出现了电子称。早期的电子称多通过模拟电路实现，随着电子技术的不断发展，数字芯片的价格逐渐下降，模拟控制已逐步被数字控制所替代，电子称的设计模式也大都以微处理器为核心，使精度和可靠性都有了明显得提高。因为小型商用电子称对适时性要求不高，运算也不太复杂，所以用 8 位微处理器足可满足要求。如：荣秀玲、何毅、孙莹等人设计的电子称由于以MSC-8031为核心，A/D转换用V/F方式，所选芯片为LM331,因为8031内部没有ROM，因此必须外扩，增加了电路的复杂度。凌有铸用 8751 为核心设计，A/D 则是通过自行设计的双积分电路实现的等等。在以上的设计方法中，都采用了LED 显示方式，优点是成本低，但缺点是无法显示汉字。
本设计的主要内容是应用电阻应变式传感器、OP07放大电路、TLC549A/D转换器、单片机和LCD12864液晶显示来实现设计的。信号的输入经过放大器并在AD转换中进行模数转换，通过单片机在LCD上显示出来。本论文包括四个部分：设计任务、硬件设计、软件设计、设计小结。
大学生通过学习及实践制作电子秤，可以培养对科技的兴趣，增强动手能力，巩固所学知识，扩展课外知识，丰富课余生活。我认为研究制作电子秤有其价值所在。
此外本次设计对我还有以下意义：
（1）通过本次设计，加深对单片机理论方面的理解，同时也对电子秤及控制原理有了一定程度的了解。
（2）丰富校园生活，充分利用时间来扩展课外实践知识、增强自己的编程运用能力。 （3）了解了AD转换功能及液晶显示的显示原理，并综合运用所学知识解决实际问题的目的。
1.2 本设计任务和主要内容
本设计的任务：基于STC89C52单片机设计的电子秤原理及实现方法。该系统由52单片机控制，通过液晶屏自动显示所称物体的重量、电压及AD转换比例。其电路构成主要有测量电路，放大电路，A/D转换电路，单片机控制电路、液晶显示电路。测量电路利用电阻式应变器件将物体的重量信号转化成相应大小的电信号，通过差动放大电路将电信号放大到AD芯片能够识别的范围内从而能将电信号转换成对应的数字信号送给单片机处理，最终在液晶上显示所称物体的重量，系统通过软件实现自动换挡。经调试和测试，系统各项性能参数基本达到设计要求。
（1）查阅相关资料：了解AD转换器工作原理、单片机工作原理、LCD液晶显示工作原理，并运用C语言进行设计、编程、调试。
（2）硬件设计：根据设计任务选合适的单片机；根据控制对象设计接口电路；设计合理的单元电路。
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（3）软件设计：根据各电路工作原理，画出软件流程图，根据流程图编写相应的C语言程序进行调试。
（4）原理图设计：根据所确定的设计电路利用VISIO等相关软件绘制系统方框图及各个芯片、零件组成图。
（5）调试：根据所编程的程序烧入控制运行的单片机内，并进行相应的调试,通过运算,LCD的显示,实现对重量信号的采集利用。
（6）结轮：根据各步骤写好论文，经格式刷新最终形成目录，以完成整编论文。 2、硬件设计 2.1 系统总体框图
本文所设计的电子秤显示系统由电阻应变片传感电路、OP07放大处理电路、TLC549A/D转换电路、STC89C52单片机控制电路及LCD12864液晶显示电路等部分组成。其系统总体框图如图2.1所示
USB下下下下下下下STC89C52下下下下LCD下下下下下下下下下下下下下下下下下下下下下AD下下下下图2.1 系统总体框图
2.2 最小系统
STC89C52具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个 全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。（ 单片机共有40个引脚：其中有32个IO口。接地占1个，电源占1个，晶振电路占2个，EA引脚占1个，复位电路占1个，剩余2个没用）。
（1）单片机供电电路：STC89C52需要5V供电，在电路图中的VCC和GND为供电网络标识符；
（2）晶振电路：STC89C52需要一个稳定的振荡电路才能正常工作，在该电路中采用24MHZ晶振作为STC89C52的时钟源；
（3）复位电路：复位电路是单片机正常运行的一个必要部分，复位电路应该保证单片机在上电瞬间进行一次有效的复位，在单片机正常工作时将RST引脚置低。此外通过一个按键进行手动复位，在单片机运行不正常时使用；最小系统具体如图2.2
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VCCU1C4104P10P11P12P13P14P15P16P17RSTP30P31P32XTAL130PCRY111.0592MP33P34P35P36P371234567891011121314151617P10P11P12P13P14P15P16P17RSTP30/RXDP31/TXDP32/LNT0P33/LNT1P34/T0P35/T1P36/WRP37/RDXTAL2XTAL1GNDEAALEPSENP27P26P25P24P23P22P21P20VCCP00P01P02P03P04P05P06P074039383736353433323130292827262524232221P00P01P02P03P04P05P06P07R210K12345678910K*8VCCVCCRM123BT014复位电路C1VCC+CP010UFR110KRSTP27P26P25P24P23P22P21P20C2XTAL2晶振电路XTAL218XTAL11920STC89C52-DIP
图2.2 STC89C52最小系统电路
2.3 AD接口电路 2.3.1 TLC549的简介
A/D转换器大致有三类：一是双积分A/D转换器，优点是精度高，抗干扰性能好，价格便宜但速度慢；二是逐次逼近A/D转换器，精度、速度和价格都适中；三是并行A/D转换器，速度快，但价格昂贵。本实验用A/D转换器TLC549属于第二类，是八位逐次逼近型A/D转换器。
TLC549是美国德州仪器公司生产的8位串行A/D转换器芯片，可与通用微处理器、控制器通过CLK、CS、DA、OUT三条口线进行串行接口。具有4MHz片内系统时钟和软、硬件控制电路，转换时间最长17us, TLC549为40000次/s。总失调误差最大为+0.5LSB典型功耗值为6mw。采用差分参考电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换范围，也可用于较小信号的采样。 每转换一次一般需100μs。TLC549的极限参数如下：
电源电压：6.5V;
输入电压范围：0.3V~VCC+0.3V; 输出电压范围：0.3V~VCC+0.3V; 峰值输入电流（任一输入端）：+10Ma; 总峰值输入电流（所有输入端）：+30Ma;
工作温度：TLC549C:0~70摄氏度，TLC549I:-40~85摄氏度。 2.3.2 TLC549与单片机的接口电路
TLC549可方便地与具有串行外围接口（SPI）的单片机或微处理器配合使用，也可与52系列通用单片机连接使用。与52系列单片机的接口如图2.3所示：
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