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基于单片机的wifi遥控称重系统设计(附件)【字数:10300】

2024-01-25 16:41编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要本课题研究的基于STM32微处理器的重量测量系统作为研究目标,研发了一种智能控制系统,它能够实现对重量的智能检测,在工作过程中它能够通过其内部的高精度重量传感器来对待测重物进行精准感应,并将检测结构显示在液晶屏上共用户进行查看,用户可以通过手机APP界面来对系统进行无线遥控。在该系统中,STM32微处理器作为核心控制器,结合多个高性能器件,构建了系统硬件框架。在软件角度,将以C语言作为程序构建语言,根据各项预期功能指标编写对应的驱动子程序,将其运行在STM32微处理器内部,使各条指令得以高效的执行。为了实现对研发结果实现检测,本课题进行了运行调试环节,在整个测量过程中将显露过的问题和缺陷进行记录,结合数据来对系统进行大量测试和改进,最后实现了一款具备很强实用性的重量测量系统。
目录
一、 引言 1
(一) 重量测量系统的发展背景 1
(二) 重量测量系统的国内外发展现状 1
(三) 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
(一) 重量测量系统的方案设计 3
(二) STM32微处理器简介 3
(三) LCD1602液晶屏简介 4
(四) 压力传感器简介 4
(五) 重量检测转换器简介 5
(六) WIFI通信模块简介 5
三、 系统硬件设计 7
(一) 最小系统电路设计 7
(二) 液晶显示电路设计 7
(三) 重量报警电路设计 8
(四) 重量采集电路设计 9
(五) 手机APP通信电路设计 10
四、 系统软件设计 12
(一) 重量测量系统的主程序流程设计 12
(二) 液晶显示子程序流程设计 12
(三) 重量报警子程序流程设计 13
(四) 重量采集子程序流程设计 14
(五) 手机APP通信子程序流程设计 15
五、 系统制作与调试 17
总结 21
参考文献 22
致 谢 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图  *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072
25
附录三 元件列表 26
附录四 程序 27
引言
重量测量系统的发展背景
本课题的意义在于有效的降低当今市场上重量测量系统的研发成本,在对当前市面上畅销的重量测量系统产品进行考察后可以知道,中端产品能够赢得更多的用户群体,而高端产品售价过于昂贵,仅有少数用户能够负担得起,遵循价格区间分布情况去对重量测量系统进行分析,通过对国内外多种优秀设计成果资料的调研可以知道,当今国内外只有一小部分企业可以完全拥有重量测量系统的核心技术,而其他企业还没有做到精通到研发流程的各个环节,在对重量测量系统发展背景资料的调研过程中,可以清晰的发现重量测量系统的性能指标基本上由其内部主控微处理器决定,性能越为高大的系统,它的内部主控器件指标性能就越高,研发者在对重量测量系统内部主控芯片的选择方面,往往首先考虑的就是主控器件对数据的运算速率,其次是微型控制器内部功能模块的复杂度,有经验的设计者对这两个方面及其重视,这主要是考虑到数据处理速度将决定重量测量系统对于外部信号的响应能力,接下来是功能模块丰富程度将基本上确定重量测量系统硬件电路结构的复杂程度,因为资源模块丰富程度越大的主控微处理器,它将更有利于节省外部模块的开销,这样使用者就无须在微处理器外部配置额外的A/D器件、数模转换器、电平触发功能等电路,大幅度节省了重量测量系统硬件系统的复杂程度,极大地提升系统的稳定度,另外在硬件模块电路层面大幅度节省芯片模块的开销,可以明显的压缩设计花销。随着电子信息技术的飞跃式发展,智能传感器无论是在外型还是性能指标方面,都取得了长足的进步,而在前几年间,传感器的采集精度等核心因素始终上不来,在很大程度上限制了重量测量系统的发展速度。
重量测量系统的国内外发展现状
本课题在进行重量测量系统的设计任务之前,对市场上流行的重量测量系统相关产品进行了考察,通过产品之间的比较可以知道,同等能力的产品,既有来自欧美发达国家的产品,也有大量国内研发的产品,在这方面说明现在国内过多个国家都具备能力研发出符合高端定位的重量测量系统了,能够在产品设计和系统方案架构等一些方面给出成果,通过对重量测量系统的国内外相关文献的大量调研可以知道,对于重量测量系统的研发现状,目前国内外所处的阶段不同,国外发达国家起步早,已经能够拥有成熟的研发体系,无论是从底层硬件还是上层软件,都可以自给自足,国内在自主研发方面,近两年才起步,国家批准了专项研发费用来进行重要软硬件的研究,从而为重量测量系统的发展注入新的活力。
本文主要研究内容
本文介绍的是“基于单片机的WIFI遥控称重系统设计”的设计,采用STM32微处理器作为核心,将要设计一款重量测量系统,通过STM32微处理器内部的高性能内核作为关键部分,实现软件算法的运行,实现对重量测量系统各项功能指标的控制,在设计内容方面,本课题将重量测量系统整体分割成多个子电路,它能够实现对重量的智能检测,在工作过程中它能够通过其内部的高精度重量传感器来对待测重物进行精准感应,并将检测结构显示在液晶屏上共用户进行查看,用户可以通过手机APP界面来对系统进行无线遥控。
方案设计及元器件选择
重量测量系统的方案设计
随后需要对各项功能指标实现方案研发,在对各个功能子电路进行研发之前,进行硬件设计要结合系统的整体框架,通过Visio软件绘制了重量测量系统框架结构,将系统整体划分为STM32微处理器最小系统以及各个子电路,在硬件层面将配置专用接口,实现各个模块之间的对接,STM32微处理器将通过软件程序来对各个功能模块进行驱动。
在对重量的检测功能方面,本课题选用了一款高精度的压力传感器来对待测物体进行感应,它能够将检测到的压力值转换为差分模拟电压信号进行输出。
在实现对差分模拟电压信号的采集功能方面,本课题采用的是HX711型模数转换器模块,它能够将检测结果转换为24位AD信号进行输出。
在实现重量超标报警功能方面,本课题采用了有源蜂鸣器来构建报警电路。
在实现检测结果显示功能方面,本课题采用了LCD1602液晶屏来构建显示电路。
在实现手机无线通信功能方面,本课题采用的是ESP8266型模块来构建WIFI电路。

图1 重量测量系统框图
STM32微处理器简介
本课题对STM32微处理器的开发资料进行了搜集,STM32微处理器内部配置了cortexM3型内核,结合存储器、定时器、总线管理器以及管脚资源模块等部分,构建了STM32微处理器的硬件结构,这款内核具备32位数据处理能力,在片外时钟信号的搭配下,能够工作在高达72MHz的主频下,这款STM32微处理器能够在较宽电压范围内实现正常工作,本课题将通过keil软件构建开发平台,编写C语言程序代码,将它下载到STM32微处理器芯片中使其工作,从而达到各项预期功能指标,这款微型控制器里面搭载了一片512K字节的FLASH型储存模块和一个72k字节的RAM存储器,该轻量化的搭配能够使得重量测量系统具有很快的数据运算性能。

原文链接:http://www.jxszl.com/dzxx/txgc/560099.html