单片机驱动的高精度电子秤设计：电阻应变片与A/D转换探讨

本文是一篇关于基于单片机的电子秤设计的本科毕业论文。该设计主要围绕电子秤的硬件和软件实现展开，核心技术和组件包括： 1. **系统整体描述**：论文首先介绍了系统的整体架构，电子秤由敏感元件（如电阻应变式传感器）、电桥测量电路、放大电路、模数转换电路（A/D转换器）、单片机最小系统以及显示电路组成。整个系统的工作原理是，敏感元件感受被测量的力，将其转换为电信号，通过放大电路增强信号，然后通过A/D转换器将模拟信号转化为数字信号，输入单片机进行处理，最后由显示电路显示测量结果。 2. **电阻应变式传感器**：这是电子秤的关键部件，通过金属弹性变形将力转换为电阻变化。论文特别提到了电阻丝应变片，其高电阻值的网状结构使其适合此应用。传感器的精度受到温度影响较大，包括电阻丝温度系数和材料线膨胀系数差异可能导致的误差。 3. **A/D转换器（如HX711-BF）**：A/D转换器的作用是实现模拟信号到数字信号的转换，确保测量结果的准确性和一致性。它接收物理信号，将其量化为数字信号，便于后续的计算机处理和显示。 4. **数据处理和程序设计**：设计者使用C语言进行软件开发，通过数据处理算法，如测量数据的误差分析和曲线拟合，来优化参数并确定最佳的显示子程序。系统允许用户调整上限阈值，以适应不同测量需求。 5. **显示电路**：负责将处理后的数字信号转换为用户可以直观理解的重量读数，清晰显示测量结果。 6. **精度控制**：由于温度对传感器性能的影响，论文强调了在设计中对温度补偿措施的考虑，以提高测量精度。 7. **总结与参考文献**：论文以总结形式概述了研究的主要成果和关键步骤，并附带了相关的参考文献，供读者进一步探究。 该毕业论文深入探讨了如何利用单片机技术构建一个具有动态范围调整功能的电子秤，重点在于传感器的选择、电路设计以及软件算法的优化，以确保测量结果的精确性和可靠性。