基于STM32的语音电子秤的设计.docx

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1、基于STM32的语音电子秤的设计学生专业：测控技术与仪器学生姓名:张城照导师姓名：张福才摘要质量是测量领域中的一个非常有意义的被测参数，称重技术的开展从古至今被人们所重视，称重在日常生活中随处可见，如首饰店测量贵金属重量，工厂原料定量配比，市场上称菜，货车过地磅等。秤是最普通、最普及的计量设备。传统的机械秤体积庞大,结构繁琐，易受外界挤压、胡1变形，在长期使用中由于金属腐蚀，机械磨损会给机械腓来不可逆的损害直台致机械秤精度下降。电子秤相比机械秤拥有诸多优点，例如本钱低、响应快、稳定、高智能等。随着社会的迅猛开展，人们的需求日益多元化，多元化的电子秤将具有极其广阔的市场前景。本设计采用STM32

2、F103作为主控芯片，夕展电桥式称重传感器和24位高精度A/D转换芯片来完成称重，以TFT液晶屏和触控芯片实现人机交互，独特的语音播报功能给本设计增添了个性特点，实时温度和实时时钟方便了使用者的日常生活。关键词质量电子秤STM32F103语音AbstractQualityisanimpoilantParametertomeasuredinthefieldofmeasurement,weighingtechnologyispaidgreatattentionbypeoplesinceancienttimes,weighingcanbeseeneverywhereinourdailylife,su

3、chasjewelryshopmeasuringweightofpreciousmetals,quantitativeratioofrawmaterials,Weighingfbodonthemaricet,truckspassIoadometer,etc.Balanceisthemostmmon,themostpopularmeasuringequiment,Thetraditionalmechanicdscleislarge,thestructureismplicated,vulnerabletoexternalextrusion,llisiondeformation,duetotheme

4、talcorrosioninthelong-tenuse,mechanicalwearwillbringirreversibledamagetomechanicalscaledirectlyledtothedecreaseoftheprecisionofmechanicalscale.Electronicscalemechanicalscalecomparedwithmanyadvantages,suchaslowcosfastresponse,stability,highintelligence,etc.Withthempiddevelopmentofsociety,thedemandofl

5、eincreasinglydiversified,diversifiedelectronicscalewillbeextremelybroadmarketprospect.ThisdesignusesSTM32F103asthemastercontrolchip,externalbridgetypeweighingsensorsand24bithighprecisionA/Dtusfbnnationchiptocompletetheweighing,TFTLCDscreenandtouchchiptorealizehuman-machineinteraction,uniquespeechfun

6、ctionaddindividualitytothedesigncharacteristicsofreal-timetemperatureandrealtimeclockisconvenientforuser,sdailylife.KeyWOrdsQuidityElectionicscaleSTM32F103Secch目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1 课题来源及研究的目的和意义11.2 本论文的技术要求和主要工作1第2章电子秤的怠体设计方案32.1 电子秤称重系统的整体设计方案32.2 系统根本功能及其性能指标32.3 称重传感器要求及选择42.4 质量的计算5第3章电子秤硬件

7、电路设计63.1 A/D采集的电路设计63.2 单片机夕FTtf各第十73.2.1 STM32F103RBT6的最小系统硬件设计73.2.2 TFT液晶屏的硬件电路设计73.2.3 WT588D语音模块的硬件f邸各设计83.2.4 电源模块的硬件电路设计9第4章测量装置的软件设计及其优化104.1 单片机软件设计流程104.2 各个模块的程序设计思路及局部代码104.2.1 TFT触控液晶模块局部104.2.2 WT588D语音模块局部114.2.3 HX7Il芯片局部134.2.4 DSl8B20芯片局部144.2.5 时时钟局部174.2.6 数据计算局部184.3 提高测量精度的数字滤波

8、软件设计19结论21致谢22参考文献23附录1：电子秤实物图24附录2：系统总体电路图25附录3：PCB电路板26CONTENTSAbstract错误!未定义。Abstract错误!未定义书签OChapter1IntroductionW!X53Eo1.1 Subjectsourcesandresearchgoalandsignificnce错误!未定义书签。1.2 TheIecliiiicdrequirementofdesignandmainwork错误!未定义招Chapter2Theoveralldesignschemeofelectronicscale!5C4So2.1 Theoveral

9、ldesignschemeofelectronicweighgsystemW!未5t4c2.2 Thebasicftnctionandperformanceindexofsystem错误!未定义书签。2.3 RequirementandSeleCtionOfweighingsensorW!未JJC5三2.4 Thecalculationofthequalitj,错误!未定义书签。Chapter3Elect11)iichardwarecircuitdesign错误!未定义书签。3.1 ATDIicquisitioncircuitdesign错误!未定义书签。32MCUsoutsideenlarg

10、ecircuitdesign错误!未定义书签3.2.1 STM32F103RBT6,sminimumsystemhardwaredesignW!未Jt45ThehardwarecircuitdesignoftheTFTLCDscreenWi!未定义45。3.2.3 HanjWaIECirCUitdesignoftheWT588DVOiCemOdUIeW!未X5oPowersupplymoduleOfhardwarecircuitdesign错误!未定义书签。Chapter4Measuringsoftwaredesignanditsoptimization错误!未定义书签4.1 Microcom

11、putersoftwa4edesignpcess错误!未定义书签。4.2 Eachmoduleprogramdesignandpartofthecode#!未定义45。TFTtouchLCDmodulepa1错误!未定义福。4.2.2 WT588Dvoicemodulepan错误!未定义书签。4.2.3 HX7lIchippart角!未近也4.2.4 DS18B20chipPart错误!未定义书签。4.2.5 Reiiltimeclockparts174.2.6 ThedataCaICuIatedpart!未5tc4.3 Improvethemeasurementprecisionofthed

12、igitalfiltersoftwaredesign#i!未定义书签。Conclusions错误!未定义书签OAcknowledgementsI5iti3EoReference错误!未定义书签。Appendix 1: Electronicscalephysicalfigure34Appendix 2: Overallsjrstemcircuitdiagram35Appendix3:PCBcircuitboards36第1章绪论1.1 课题来源及研究的目的和意义电子称重技术是测控工程的重要技术之一。自60年代初期出现的机电结合式电子秤以来，经过几十年的不断改良与完善，电子秤从最初的全机械式到机电

13、结合式再开展到现在的全电子式和数字化智能式。由于数字智能化式的电子秤具有称量准确、快速、读数方便、环境适应性强、便于与计算机结合而实现过程控制自动化等特点，在工商贸易、冶金矿山、能源交通、医药卫生、航空航天、轻工食品等部门得到广泛的应用I。最近几年来，伴随着称重传感器技术和计算机技术的迅猛开展，以及现彳怀4学技术间的相互渗透，电子称重技术有了新开展。称重#*方法从模拟测量向数字开展；称重技术从静态称重向动态开展；测量特点从单参数测量向多参数开展。快速称重和动态称重的研究与应用，已成为世界各国所关注的焦点之一。电子称重技术水平的上下已成为衡量一个国家测量控制技术水平的标志之一。电子称重技术是集电

14、子、材料、传感器、管理为一体的综合技术，兴旺国家一直以来都很重视电子称重技术的研究，它们研究开发的重点不再是单纯的称重，而是自动控制领域和生产过程的称重系统，这使得称重计量的内涵被不断扩展，由狭义到广义，单项到系统，新型的现代称重-跃成为当代世界瞩目的技术与行业。电子秤的开展过程经历了从粗糙到精密、从单纯机械结构到机电结合再到全电子化、从功能单一到多功能化的过程。尤其是最近20年以来，各个生产工艺流程中配料的称重、药物定量、饲料配比、以及产品质量的监督把关等，都离不开能输出电信号的电子秤。电子称重信号的输出方便了自动叱制，能作为系统中的一个重要参数承当着自动控制和检验的功能，从而有力地推进贸易

15、交往合理化、生产工艺标准化、材料配比科学化和工业生产自动化。从80年代至今，我国测控行业己经走上了按专业和产品归类的行业管理化轨道中,且己经开创了由机械向数字电子过渡的全新局面，但与兴旺工业国家相比，我国的电子称重技术的研究与应用仍然出于较低水平，有很大的进步空间，电子称重行业的总体水平还跟不上国内需求的开展步伐。1.2 本论文的技术要求和主要工作本论文设计的电子秤是以STM32单片机为主要部件，使用C语言进行软件设计，硬件那么以全桥应变片电阻传感器、WT588D语音模块和触控液晶屏模块为主。量程为O-10kg,最小分度值为1g,误差到达2g,具有超上限值报警的功能。本设计完成的电子秤的主要优点是：人性化的人机交互界面；具有超量程报警功能；测量精度;实时显示环境温度和实时时钟；具有语音播报重量、价格、报警等功能。主要工作如下：大量收集和查阅国内外关于电子秤设计的资料，最好开发前的准备；电子秤主板硬件系统设计：电子秤的软件系统设计；通过标准质量的怯码校准电子秤；整机测试。第2章电子秤的总体设计方案2.1 电子秤称重系统的整体设计方案本设计采用STM32F103RBT6作为主控芯片，通过TFr液晶屏幕显示数