基于STM32的语音电子秤的设计学生专业：测控技术与仪器学生姓名：张城照导师姓名：张福才摘 要质量是测量领域中的一个非常有意义的被测参数，称重技术的发展从古至今被人们所重视，称重在日常生活中随处可见，如首饰店测量贵金属重量，工厂原料定量配比，市场上称菜，货车过地磅等。秤是最普通、最普及的计量设备。传统的机械秤体积庞大，结构繁琐，易受外界挤压、碰撞变形，在长期使用中由于金属腐蚀，机械磨损会给机械秤带来不可逆的损害直接导致机械秤精度下降。电子秤相比机械秤拥有诸多优点，例如成本低、响应快、稳定、高智能等。随着社会的迅猛发展，人们的需求日益多元化，多元化的电子秤将具有极其广阔的市场前景。本设计采用STM32F103作为主控芯片，外接电桥式称重传感器和24位高精度A/D转换芯片来完成称重，以TFT液晶屏和触控芯片实现人机交互，独特的语音播报功能给本设计增添了个性特点，实时温度和实时时钟方便了使用者的日常生活。关键词 质量 电子秤 STM32F103 语音AbstractQuality is an important parameter to measured in the field of measurement, weighing technology is paid great attention by people since ancient times, weighing can be seen everywhere in our daily life, such as jewelry shop measuring weight of precious metals, quantitative ratio of raw materials, weighing food on the market, trucks pass loadometer, etc. Balance is the most common, the most popular measuring equipment. The traditional mechanical scale is large, the structure is complicated, vulnerable to external extrusion, collision deformation, due to the metal corrosion in the long-term use, mechanical wear will bring irreversible damage to mechanical scale directly led to the decrease of the precision of mechanical scale.Electronic scale mechanical scale compared with many advantages, such as low cost, fast response, stability, high intelligence, etc. With the rapid development of society, the demand of people increasingly diversified, diversified electronic scale will be extremely broad market prospect.This design uses STM32F103 as the master control chip, external bridge type weighing sensors and 24 bit high precision A/D transformation chip to complete the weighing, TFT LCD screen and touch chip to realize human-machine interaction, unique speech function add individuality to the design characteristics of real-time temperature and real time clock is convenient for users daily life.Key wordsQuality Electronic scale STM32F103 Speech不要删除行尾的分节符，此行不会被打印目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 课题来源及研究的目的和意义11.2 本论文的技术要求和主要工作2第2章 电子秤的总体设计方案32.1 电子秤称重系统的整体设计方案32.2 系统基本功能及其性能指标32.3 称重传感器要求及选择42.4 质量的计算5第3章 电子秤硬件电路设计63.1 A/D采集的电路设计63.2 单片机外扩电路设计73.2.1 STM32F103RBT6的最小系统硬件设计73.2.2 TFT液晶屏的硬件电路设计93.2.3 WT588D语音模块的硬件电路设计103.2.4 电源模块的硬件电路设计12第4章 测量装置的软件设计及其优化134.1 单片机软件设计流程134.2 各个模块的程序设计思路及部分代码144.2.1 TFT触控液晶模块部分144.2.2 WT588D语音模块部分174.2.3 HX711芯片部分204.2.4 DS18B20芯片部分214.2.5 实时时钟部分264.2.6 数据计算部分274.3 提高测量精度的数字滤波软件设计28结 论30致 谢31参考文献32附录1：电子秤实物图34附录2：系统总体电路图35附录3：PCB电路板36行后加一空行CONTENTSAbstractIAbstractIIChapter 1 Introduction11.1 Subject sources and research goal and significance11.2 The technical requirement of design and main work2Chapter 2 The overall design scheme of electronic scale32.1 The overall design scheme of electronic weighing system32.2 The basic function and performance index of system32.3 Requirement and selection of weighing sensor42.4 The calculation of the quality5Chapter 3 Electronic hardware circuit design73.1 A/D acquisition circuit design73.2 MCUs outside enlarge circuit design83.2.1 STM32F103RBT6s minimum system hardware design83.2.2 The hardware circuit design of the TFT LCD screen103.2.3 Hardware circuit design of the WT588D voice module113.2.4 Power supply module of hardware circuit design13Chapter 4 Measuring software design and its optimization144.1 Microcomputer software design process144.2 Each module program design and part of the code154.2.1 TFT touch LCD module part154.2.2 WT588D voice module part184.2.3 HX711 chip part214.2.4 DS18B20 chip part224.2.5 Real time clock parts264.2.6 The data calculated part274.3 Improve the measurement precision of the digital filter software design28Conclusions30Acknowledgements31Reference32Appendix 1：Electronic scale physical figure34Appendix 2：Overall system circuit diagram35Appendix 3：PCB circuit boards36行后加一空行- 15 -第1章 绪 论1.1 课题来源及研究的目的和意义电子称重技术是测控工程的重要技术之一。自60年代初期出现的机电结合式电子秤以来，经过几十年的不断改进与完善，电子秤从最初的全机械式到机电结合式再发展到现在的全电子式和数字化智能式。由于数字智能化式的电子秤具有称量准确、快速、读数方便、环境适应性强、便于与计算机结合而实现过程控制自动化等特点，在工商贸易、冶金矿山、能源交通、医药卫生、航空航天、轻工食品等部门得到广泛的应用12。最近几年来，伴随着称重传感器技术和计算机技术的迅猛发展，以及现代科学技术间的相互渗透，电子称重技术有了新发展。称重计量方法从模拟测量向数字发展；称重技术从静态称重向动态发展；测量特点从单参数测量向多参数发展。快速称重和动态称重的研究与应用，已成为世界各国所关注的焦点之一。电子称重技术水平的高低已成为衡量一个国家测量控制技术水平的标志之一。电子称重技术是集电子、材料、传感器、管理为一体的综合技术，发达国家一直以来都很重视电子称重技术的研究，它们研究开发的重点不再是单纯的称重，而是自动控制领域和生产过程的称重系统，这使得称重计量的内涵被不断扩展，由狭义到广义，单项到系统，新型的现代称重一跃成为当代世界瞩目的技术与行业。电子秤的发展过程经历了从粗糙到精密、从单纯机械结构到机电结合再到全电子化、从功能单一到多功能化的过程。尤其是最近20年以来，各个生产工艺流程中配料的称重、药物定量、饲料配比、以及产品质量的监督把关等，都离不开能输出电信号的电子秤。电子称重信号的输出方便了自动化控制，能作为系统中的一个重要参数承担着自动控制和检验的功能，从而有力地推进贸易交往合理化、生产工艺标准化、材料配比科学化和工业生产自动化。从80年代至今，我国测控行业已经走上了按专业和产品归类的行业管理化轨道中，且已经开创了由机械向数字电子过渡的全新局面，但与发达工业国家相比，我国的电子称重技术的研究与应用仍然出于较低水平，有很大的进步空间，电子称重行业的总体水平还跟不上国内需求的发展步伐。1.2 本论文的技术要求和主要工作本论文设计的电子秤是以STM32单片机为主要部件，使用C语言进行软件设计，硬件则以