小动物动态电子秤设计

摘  要

通常在小动物的重量测量中，动物自身活动引起的加速度对实际的重量会产生很大的影响，本文针对上述情况研制了一种小动物动态电子秤。该系统以单片机为核心，结合传感器，并采用A/D转换技术，比较精确的实现了小动物在动态状态下的重量测量。本文主要介绍了小动物动态电子秤的设计和具体实现。该系统主要由秤体、称重传感器和测量电路等三部分组成。其中测量电路部分主要从放大电路的设计、低通滤波电路的选择，A/D转换电路的设计和显示电路的设计等方面对电子秤的电路组成进行了研究。系统采用防脉冲干扰平均值滤波算法，实现动态质量数字化测量。实践证明，该系统测量精度高、稳定性好、抗干扰性强，具有一定的应用前景和使用价值。

关键词：小动物电子秤；动态质量测量；电阻应变式传感器；单片机

目  录

第1章 绪  论 1

1.1 课题背景 1

1.1.1 电子秤发展过程 1

1.1.2 电子秤发展方向与展望 3

1.2 课题任务及要求 4

1.3 课题内容及安排 4

第2章 小动物动态电子秤的总体方案论证 5

2.1 电子秤动态部分方案论证 5

2.1.1 电子秤动态部分硬件实施方案 5

2.1.2 电子秤动态部分软件实施方案 6

2.1.3 电子秤动态部分实施方案比较 8

2.2 小动物动态电子秤的硬件方案论证 9

2.3 小动物动态电子秤的软件方案论证 10

第3章 小动物动态电子秤的硬件设计 13

3.1 应变式传感器的测量原理及分类 13

3.2 放大电路的设计 14

3.3 数据采集电路的设计 16

3.3.1 数据采集系统的组成 16

3.3.2 数据采样保持器 16

3.3.3 A/D转换器 17

3.4 单片机的选择 18

3.5 显示电路的设计 20

3.6 复位电路的设计 21

第4章 小动物动态电子秤的软件设计 22

4.1 监控程序设计 22

4.2 数据采集子程序设计 23

4.3 数据处理子程序设计 24

4.3.1 系统调整 24

4.3.2 数制转换 24

4.3.3 防脉冲干扰平均值滤波 24

4.4 LED显示子程序设计 27

第5章 小动物动态电子秤的整体调试 28

5.1 调试分析 28

5.2 故障调试及解决方式 28

5.3 联调结果 29

结  论 32

社会经济效益分析 33

参考文献 34

致  谢 36

附录Ⅰ 小动物动态电子秤的硬件原理图 37

附录Ⅱ 程序清单 38

附录Ⅲ 元器件清单 50