基于单片机的智能数字电子秤proteus仿真设计

news2024/9/23 15:30:25

一、系统方案
1、当电子称开机时，单片机会进入一系列初始化，进入1602显示模式设定，如开关显示、光标有无设置、光标闪烁设置，定时器初始化，进入定时器模式，如初始值赋值。之后液晶会显示Welcome To Use Electronic Scale，这是一个欢迎使用界面:
2、此电子秤是开机检测托盘重量，并将托盘重量清零（即电子秤每次开机后检测托盘重量，并程序中自动将托盘重量保存在一个变量中，称量过程中每次都将获得的重量减去托盘重量，而得到所要称量物体的真正的重量），然后单片机进入等待称重界面：WE代表货物重量，PR代表货物单价，MONEY代表货物总价。
3、在支架上放上待称重物体时，HX711会采集称重传感器的模量量，并将这个模拟量转化数字量，发送给单片机，单片机通过计算，将重量显示在1602上面，由于仿真里面没有真实的货物，就用两个按键模量重量，连接HX711的2个按键就是模拟重量加减，一个按键按下，货物重量加，另外一个按键，货物重量就会减。
4、在支架上放上待称重物体时，通过矩阵键盘设置好单价，单片机会根据重量乘以单价计算出总价。如果单价设置有错，按清除按键，重新设置。如果重量有错误，可以按去皮按键清除，校准加，校准减按键可以对货物重量进行微调。
5、在支架上放上待称重物体总量超过10KG时，蜂鸣器是不停的报警，LED闪烁，1602上面显示WE；-.—,直到重量少于10KG蜂鸣器停止报警，LED停止闪烁。
在这里插入图片描述
二、硬件设计
原理图如下：

三、单片机软件设计
1、首先是系统初始化
Init_LCD1602(); //初始化LCD1602
EA = 0;
Data_Init();
Timer0_Init();
//初中始化完成，开断
EA = 1;

// Get_Maopi();
LCD1602_write_com(0x80); //指针设置
LCD1602_write_word(" Welcome To Use "); //
LCD1602_write_com(0x80+0x40); //指针设置
LCD1602_write_word(“Wlectronic Scale”);
// Delay_ms(2000);
Get_Maopi();
LCD1602_write_com(0x80); //指针设置
LCD1602_write_word(“WE:0.000 PR:00.0”);
LCD1602_write_com(0x80+0x40); //指针设置
LCD1602_write_word("MONEY: 0.00 ");
Display_Price();
// Get_Maopi(); //称毛皮重量
2、液晶显示程序
//****************************************************
//MS延时函数(12M晶振下测试)
//****************************************************
void LCD1602_delay_ms(unsigned int n)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<123;j++);
}

//****************************************************
//写指令
//****************************************************
void LCD1602_write_com(unsigned char com)
{
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_delay_ms(1);
LCD1602_EN = 1;
LCD1602_PORT = com;
LCD1602_delay_ms(1);
LCD1602_EN = 0;
}

//****************************************************
//写数据
//****************************************************
void LCD1602_write_data(unsigned char dat)
{
LCD1602_RS = 1;
LCD1602_delay_ms(1);
LCD1602_PORT = dat;
LCD1602_EN = 1;
LCD1602_delay_ms(1);
LCD1602_EN = 0;
}
3、按键程序
unsigned char Getkeyboard(void)
{
unsigned char number = 0;
unsigned char i;

//行输入低电平
ROW1=ROW2=ROW3=ROW4=0;
//如果列输出不全为高，则说明有键按下
if ((COL1!=1)||(COL2!=1)||(COL3!=1)||(COL4!=1))
{
   //输入0111
   ROW1=0;
   ROW2=ROW3=ROW4=1;
   for (i=0;i<20;i++);
   if (COL1==0) return 1;	   // 7
   else if (COL2==0) return 2;	//	 8
   else if (COL3==0) return 3;	 //	9
   else if (COL4==0) return 10;	 //	 10
   //输入1011
   ROW2=0;
   ROW1=ROW3=ROW4=1;
   for (i=0;i<20;i++);
   if (COL1==0) return 4;	  //4
   else if (COL2==0) return 5; //  5
   else if (COL3==0) return 6;	// 6
   else if (COL4==0) return 11;	 //	11
   //输入1101
   ROW3=0;
   ROW1=ROW2=ROW4=1;
   for (i=0;i<20;i++);
   if (COL1==0) return 7;  //1
   else if (COL2==0) return 8;	  // 2
   else if (COL3==0) return 9;	  //   3
   else if (COL4==0) return 12;	  //   12
   //输入0111
   ROW4=0;
   ROW1=ROW2=ROW3=1;
   for (i=0;i<20;i++);
   if (COL1==0) return 14;
   else if (COL2==0) return 0;
   else if (COL3==0) return 15;
   else if (COL4==0) return 13;
   //没有检测到列低电平
   return 99;
}
return 99;

}

4、核心算法程序
//****************************************************
//读取HX711
//****************************************************
unsigned long HX711_Read(void) //增益128
{
unsigned long count;
unsigned char i;
HX711_DOUT=1;
Delay__hx711_us();
HX711_SCK=0;
count=0;
while(HX711_DOUT);
for(i=0;i<24;i++)
{
HX711_SCK=1;
count=count<<1;
HX711_SCK=0;
if(HX711_DOUT)
count++;
}
HX711_SCK=1;
count=count^0x800000;//第25个脉冲下降沿来时，转换数据
Delay__hx711_us();
HX711_SCK=0;
return(count);
}

四、proteus仿真设计
Proteus软件是一款应用比较广泛的工具，它可以在没有硬件平台的基础上通过自身的软件仿真出硬件平台的运行情况，这样就可以通过软件仿真来验证我们设计的方案有没有问题，如果有问题，可以重新选择器件，连接器件，直到达到我们设定的目的，避免我们搭建实物的时候，如果当初选择的方案有问题，我们器件都已经焊接好了，再去卸载下去，再去焊接新的方案的器件，测试，这样会浪费人力和物力，也给开发者带来一定困惑，Proteus仿真软件就很好的解决这个问题，我们在设计之初，就使用该软件进行模拟仿真，测试，选择满足我们设计的最优方案。最后根据测试没问题的仿真图纸，焊接实物，调试，最终完成本设计的作品。
在这里插入图片描述