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[资料] TI杯二等奖——手把手教你制作电子秤(完整设计资料)

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发表于 2017-4-5 10:55:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
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本帖最后由 两只黄鹂鸣翠柳 于 2017-4-5 10:57 编辑

前言:

这是本人参加2016年TI杯福建赛区的作品,获得二等奖。作品以TI的电阻应变片作为传感器,经过AD采样后得到数字信号。将这套系统分享给有需要的人。

硬件平台:

主控制器:MSP430F5529 flash 128k sram 8k屏幕:NOKIA5110*1传感器:电阻应变片*4放大器:energia、VS c++ 6.0altium designer、protues

简易电子秤要求及功能:

  • 并制作一个以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤,电子秤的结构如图所示。
QQ截图20170405104145.png
  • 铁质悬臂梁固定在支架上,支架高度不大于40cm,支架及秤盘的形状与材质不限。悬臂梁上粘贴电阻应变片作为称重传感器。
  • 电子秤可以数字显示被称物体的重量,单位克(g);
  • 电子秤称重范围5.00g~500g;重量小于50g,称重误差小于0.5g;重量在50g及以上,称重误差小于1g;
  • 电子秤可以设置单价(元/克),可计算物品金额并实现金额累加;
  • 电子秤具有去皮功能,去皮范围不超过100g;

简易电子秤性能参数:

  • 主控:MSP430F5529
  • 液晶屏:电压供电的nokia 5110
  • AD:24位高精度HX711
  • 内码:0.01克/3
  • 精度:0-50克误差0.10 50-500克误差0.50克
  • 预热时间:1min
  • 称重范围0-600g
  • 放大方式:全桥差分

实测参数及误差

砝码标值标准电子秤数值简易电子秤数值误差
109.910.050.15
5049.850.190.39
100100.2100.670.47
200198.8199.210.41
300302.4301.900.50

传感器制作方法:
http://v.ku6.com/show/KioEVEdbJxweS6aGg5fvcw...htm...

注:经多次制作,利用全桥测量时,应选用在4-6mm的钢材最为合适。位置应在支柱架3-5CM位置适宜。贴电阻片时,宜用大目砂纸先同一方向打磨,后用细目砂纸打磨。

全桥差分图:

QQ截图20170405104626.png
HX711典型应用原理图:
QQ截图20170405104208.png

注:若读出内码浮动太大,可更改E+与E-之间的滤波电容

MSP430F5529launchpad引出引脚及功能图:

QQ截图20170405104810.png
硬件实物图:
\ QQ截图20170405104908.png
PCB图:
QQ截图20170405105002.png

系统结构框图及程序流程图详见附录报告:

软件滤波:一阶滞后滤波,详见源码;

设计心得:

这个作品的制作时间只有三天,三天时间内需要定方案,软件仿真,电路图绘制及制版和编写程序调试,时间短。所以采用的launchpad这种I/O口并非全部引出的开发板为主控板,这中间有利有弊。选用软件平台来说,energia是一款类似arduino的IDE软件,但不同的是,energia可以在底层更改配置,使用时会比arduino更加灵活。这中间的花在编程的时间可以节约很多。其实,在实物制作上,三天时间测试许多的钢材,制作各种传感器着实不易,靠着手工锯出来的形状总不进人意,电阻应变片的贴法也很有讲究。在比赛中,体现出来的问题有,作品的预热时间过长,测量臂很娇贵等问题。希望大家有兴趣可以继续改进。

附件内容包括:

  • 整个电路设计源代码;
  • 电路设计的硬件文件;
  • 文档报告及其它设计文件;
  • energia下载地址及修改过的库文件。
简易电子秤外扩板
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发表于 2017-4-7 09:38:35 | 显示全部楼层
感谢楼主 我们要做一个大作业 希望对此有所帮助
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  • TA的每日心情
    无聊
    2017-4-29 00:57
  • 签到天数: 2 天

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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2017-4-29 01:28:06 | 显示全部楼层
    回复一下看看
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    发表于 2017-5-5 08:16:29 | 显示全部楼层
    感谢分享,我们有个大作业
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    发表于 2017-5-5 21:03:23 | 显示全部楼层
    666666666666666666
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    发表于 2017-5-12 17:15:42 | 显示全部楼层
    感谢楼主 我要做一个大作业 希望对此有所帮助
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    发表于 2017-5-15 18:40:59 来自手机 | 显示全部楼层
    谢谢分享啦
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    发表于 2017-5-20 08:11:41 | 显示全部楼层
    数电课设,求大神共享啊
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    发表于 2017-5-29 14:52:58 | 显示全部楼层
    好,谢谢LZ,回复一个看看
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    发表于 2017-5-30 12:53:45 | 显示全部楼层
    支持楼主!!!
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