1. 研究目的与意义
选题背景:随着电子技术水平的不断发展和人们对便捷生活要求的提高,市面上的大部分传统称重仪器已经不能再满足人们的需求,因而为了改善传统称重工具所带来的种种不便,如测量精度不够准,耗时耗力,携带不方便等问题,电子秤应运而生。
意义:电子秤在我们的生活中有着广泛的用途,它包含了许多处理技术,如检测、计算机、数据处理、信号处理等,是一种综合型利用的新型称重仪器。本课题是基于MSP430单片机的一个称重系统,速度快,测量精度高,称重范围为0~5Kg,重量误差不大于0.005Kg。系统同时还具备输入单价,计算总价功能;直观方便,功耗低,同时系统超出5kg量程时会有报警提示功能;还可将数据传输给上位机,基于LABVIEW环境设计实时显示出来。具有较高的使用价值。
2. 课题关键问题和重难点
课题关键问题:
1. 熟悉掌握单片机的结构及其工作原理;
2. 选择适合本实验的传感器及芯片;
3. 国内外研究现状(文献综述)
电子称重技术是现代称重计量和控制系统工程的重要基础之一。自50年代中期电子技术渗入到衡器的辅助测量装置,60年代初期出现机电结合式电子衡器以来,经过40多年的不断改进与完善,电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字化智能型。由于它具有称量准确、快速,读数方便,环境适应性强,便于与电子计算机结合而实现称重计苗与过程控制自动化等特点,在工商贸易、能源交通、冶金矿山、轻工食品、医药卫生、航空航天等部门得到广泛的应用。电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。它与我们日常生活紧密结合成为一种方便、快捷、称量精确的工具。通过称重传感器进行模数转换单元,在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。电子称不但计量准确、快速方便,更重要的自动称重、数字显示,对人们生活的影响越来越大,广受欢迎。
随着工业数字化、智能化发展,传感器在机械加工,温度监测,可穿戴设备、智能家居、智慧交通中得到了广泛的应用。传感器技术水平在一定程度上反映了一个国家科技现代化的水平,传感器在实现自动化控制及测试控制中发挥着重要的作用。传感器技术在近些年来发展迅速,与计算机技术和通信技术一起被称为信息技术的三大支柱,近年来,我国传感器市场发展比较迅猛,但是我国传感器技术并不成熟,在国际竞争中并不占优势,传感器市场被德国、美国、日本等工业国家所主导。根据传感器技术的发展趋势,它将由简单的传感器系统向智能化、集成化、微型化、网络化、多样化的复杂传感器系统方向发展。近年来我国传感器产业快速增长,应用模式也日渐成熟。传感器在机械加工,可穿戴设备、智能家居、智能交通等各个领域都有着极为重要的应用。传感器在智能可穿戴设备、智能家居和智能交通的最新应用,以及目前传感器的市场前景、现代科技中,自动化与智能化己经成为新的发展方向,传感器作为自动测量与控制中的关键环节,在社会的生产生活中应用十分广泛,且具有巨大的发展空间。
MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集(RISC)的混合信号处理器(MixedSignalProcessor)。自1999年以来,利尔达单片机技术有限公司和美国德州仪器公司合作开展MSP430在中国的推广和销售。MSP430具有强大的处理能力和运行速度快,功耗超低,应用方便等优点。在多年来已在全球得到了广泛应用。如工业控制,智能化仪器仪表,无线采集,手持设备。在这方面应用体现较高性价比。MSP430主要用户需要对模拟信号进行数字控制的领域。
4. 研究方案
主控单元
方案一:采用MSP430F149单片机作为主控制器
5. 工作计划
第1周:查阅相关资料,掌握传感器以及单片机工作原理;
第2周:继续查阅相关资料,翻译外文文献,论证设计的可行性,研究设计方案和设计思路,撰写毕业设计开题报告;
第3周:根据指导教师审阅开题报告,提出修改意见,整改并完成毕业设计开题报告,同时开始设计系统组成原理框图;
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