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基于51單片機(jī)HX711+WT588D智能語音電子秤程序電路原理圖設(shè)計(jì)

[復(fù)制鏈接]
ID:1108110 發(fā)表于 2024-3-6 17:27 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本系統(tǒng)采用單片機(jī) + LCD1602液晶   + HX711AD模塊   + 5 kg電阻應(yīng)變式壓力傳感器 +蜂鳴器+矩陣鍵盤+WT588D語音模塊而成。
1.單片機(jī)型號(hào)：STC89C52/51、AT89C52/51、AT89S52/51可以任選，都是51單片機(jī)。
2.稱重傳感器采用電子秤專用模擬/數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換器芯片hx711對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行調(diào)理轉(zhuǎn)換，提供更高的精度。
3.采用液晶LCD1602顯示屏顯示,第一行顯示當(dāng)前重量（單位為kg），第二行單價(jià)和總價(jià)（單位為元）。
4.按鍵具有提示聲，具有超量程報(bào)警功能當(dāng)超出壓力傳感器的量程時(shí)蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲。
5.采用高精度電阻應(yīng)變式壓力傳感器，測(cè)量量程0 -5kg，測(cè)量精度可達(dá)3g。
6.采用4*4矩陣鍵盤進(jìn)行人機(jī)交互，可以實(shí)現(xiàn)直接輸入單價(jià)、刪除單價(jià)、去皮、清零等功能操作非常方便。
7.采用WT588D語音模塊實(shí)現(xiàn)語音播報(bào)功能。

4*4矩陣鍵盤定義如下
       1          2          3            15(刪除鍵)
       4          5          6            14(去皮或是清零)
       7          8          9            13(清除單價(jià))
10(未定義)   0    11(未定義)    12(未定義)

  鍵0—9為數(shù)字鍵，用于單價(jià)輸入。
  鍵13為單價(jià)一鍵清零，按下該鍵則單價(jià)清為0。
  鍵14為去皮鍵，按下后當(dāng)前重量清為0。
  鍵15為刪除鍵，當(dāng)我們單價(jià)輸入錯(cuò)誤時(shí)可以逐位刪除輸錯(cuò)的單價(jià)，刪除后可以繼續(xù)輸入單價(jià)。

Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)
截圖格式 雙擊可以打開.png 帶語音.png

單片機(jī)源程序如下:
  1. #include <reg52.h>                 //調(diào)用單片機(jī)頭文件
  2. #define uchar unsigned char  //無符號(hào)字符型 宏定義        變量范圍0~255
  3. #define uint  unsigned int         //無符號(hào)整型 宏定義        變量范圍0~65535

  5. #define ulong unsigned long
  6.   
  7. sbit rs=P1^0;         //寄存器選擇信號(hào) H:數(shù)據(jù)寄存器          L:指令寄存器
  8. sbit rw=P1^1;         //寄存器選擇信號(hào) H:數(shù)據(jù)寄存器          L:指令寄存器
  9. sbit e =P1^2;         //片選信號(hào)   下降沿觸發(fā)

  11. sbit hx711_dout = P2^1;         //hx711 IO口定義
  12. sbit hx711_sck  = P2^0;         //hx711 IO口定義

  14. sbit beep = P2^7;     //蜂鳴器 IO口定義

  16. long weight;        //重量變量

  18. unsigned long Weight_Maopi;           //皮重變量

  20. #define GapValue 437.0

  22. uchar flag_300ms ;          //300毫秒的變量

  24. ulong price,z_price;   //單價(jià) 總價(jià)
  25. uchar flag_p;

  27. uchar menu_1,menu_2;  //設(shè)置不同參數(shù)的變量


  30. /***********************語音模塊控制IO口的定義************************/
  31. sbit  VRST  = P1^3;          //復(fù)位腳
  32. sbit  VBUSY = P1^4;            //忙腳
  33. sbit  VDATA = P1^5;         //數(shù)據(jù)輸入腳
  34. sbit  VCS   = P1^6;     //片選腳
  35. sbit  VCLK  = P1^7;            //時(shí)鐘腳  


  38. /******1ms延時(shí)函數(shù)***12M晶振**************/
  39. void delay_1ms(uint q)
  40. {
  41.         uint i,j;
  42.         for(i=0;i<q;i++)
  43.                 for(j=0;j<120;j++);
  44. }

  46. /***********************語音模塊子程序************************/
  47. void Send_threelines(unsigned char addr)
  48. {
  49.    unsigned char i;
  50.         VRST=0;                 //復(fù)位腳  低電平
  51.          VRST=1;                 //復(fù)位腳  高電平
  52.          VCS=0;                  //片選腳 低電平
  53.      for(i=0;i<8;i++)   //8位的數(shù)據(jù) 要循環(huán)8次1位1位的寫入
  54.         {
  55.                 VCLK=0;                 //時(shí)鐘腳 低電平
  56.                 if(addr&0x01 == 0x01)
  57.                 {
  58.                         VDATA=1;                 //數(shù)據(jù)輸入腳 寫數(shù)據(jù)1
  59.                 }
  60.                 else
  61.                         VDATA=0;                 //數(shù)據(jù)輸入腳 寫數(shù)據(jù)0
  62.                 addr>>=1;          //數(shù)據(jù)左移一位
  63.                 VCLK=1;                   //時(shí)鐘腳   高電平
  64.         }
  65.         VCS=1;            //片選腳 高電平
  66.         while(VBUSY == 0);          //忙等待
  67. }


  70. /********************************************************************
  71. * 名稱 : delay_uint()
  72. * 功能 : 小延時(shí)。
  73. * 輸入 : 無
  74. * 輸出 : 無
  75. ***********************************************************************/
  76. void delay_uint(uint q)
  77. {
  78.         while(q--);
  79. }

  81. /********************************************************************
  82. * 名稱 : write_com(uchar com)
  83. * 功能 : 1602指令函數(shù)
  84. * 輸入 : 輸入的指令值
  85. * 輸出 : 無
  86. ***********************************************************************/
  87. void write_com(uchar com)
  88. {
  89.          rs=0;             //寫指令
  90.         rw=0;             //對(duì)1602寫操作
  91.         P0=com;             //P0口對(duì)1602寫指令數(shù)據(jù)
  92.         delay_uint(25);
  93.         e=1;                 //e=1使能信號(hào)
  94.         delay_uint(100);   //延時(shí)一下等1602完成操作
  95.         e=0;
  96. }

  98. /********************************************************************
  99. * 名稱 : write_data(uchar dat)
  100. * 功能 : 1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)
  101. * 輸入 : 需要寫入1602的數(shù)據(jù)
  102. * 輸出 : 無
  103. ***********************************************************************/
  104. void write_data(uchar dat)
  105. {
  106.          rs=1;             //寫數(shù)據(jù)
  107.         rw=0;             //對(duì)1602寫操作
  108.         P0=dat;                  //P0口對(duì)1602寫數(shù)據(jù)
  109.         delay_uint(25);
  110.         e=1;                 //e=1使能信號(hào)
  111.         delay_uint(100);   //延時(shí)一下等1602完成操作
  112.         e=0;        
  113. }

  115. /********************************************************************
  116. * 名稱 : write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
  117. * 功能 : 改變液晶中某位的值，如果要讓第一行，第五個(gè)字符開始顯示"ab cd ef" ，調(diào)用該函數(shù)如下
  118.                   write_string(1,5,"ab cd ef;")
  119. * 輸入 : 行，列，需要輸入1602的數(shù)據(jù)
  120. * 輸出 : 無
  121. ***********************************************************************/
  122. void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
  123. {
  124.         if(hang==1)   
  125.                 write_com(0x80+add);           //1602寫第一行的地址
  126.         else
  127.                 write_com(0x80+0x40+add);   //1602寫第二行的地址
  128.         while(1)                                                                                                                 
  129.         {
  130.                 if(*p == '\0')  break;        //\0字符串的結(jié)尾標(biāo)志  break結(jié)束while循環(huán) 結(jié)束寫字符
  131.                 write_data(*p);            //寫數(shù)據(jù)
  132.                 p++;                    //指針地址加1  
  133.         }        
  134. }

  136. ////////////////在指定位置顯示指定字符//////////
  137. void write_zifu(uchar hang,uchar add,uchar dat)
  138. {
  139.         if(hang==1)   
  140.                 write_com(0x80+add);           //1602寫第一行的地址
  141.         else
  142.                 write_com(0x80+0x40+add);   //1602寫第二行的地址
  143.         write_data(dat);
  144. }

  146. /********************************************************************
  147. * 名稱 : write_lcd4_price(uchar hang,uchar add,uchar date)
  148. * 功能 : 顯示價(jià)格
  149. * 輸入 : 行，列，需要輸入1602的數(shù)據(jù)
  150. * 輸出 : 無
  151. ***********************************************************************/
  152. void write_lcd4_price(uchar hang,uchar add,uint date)
  153. {
  154.         if(hang==1)   
  155.                 write_com(0x80+add);           //1602寫第一行的地址
  156.         else
  157.                 write_com(0x80+0x40+add);   //1602寫第二行的地址
  158.         write_data(0x30+date/1000%10);         //顯示千位數(shù)
  159.         write_data(0x30+date/100%10);    //顯示百位數(shù)
  160.         write_data('.');                             //顯示小數(shù)點(diǎn)
  161.         write_data(0x30+date/10%10);     //顯示十位數(shù)
  162.          write_data(0x30+date%10);             //顯示個(gè)位數(shù)        
  163. }

  165. /***********************lcd1602初始化設(shè)置************************/
  166. void init_1602()         //lcd1602初始化設(shè)置
  167. {
  168.         write_com(0x38);        //
  169.         write_com(0x0c);
  170.         write_com(0x06);
  171.         write_string(1,0,"   W:0.000kg    ");        //初始化1602顯示
  172.         write_string(2,0,"P:00.00  Z:00.00");        //初始化1602顯示
  173.         write_zifu(2,7,0x5c);        //￥               
  174. }

  176. /*******************重量顯示程序***********************/
  177. void write_1602_yl(uchar hang,uchar add,uint date)


  180. /*********************AD采集程序*********************/
  181. unsigned long HX711_Read(void)        //增益128
  182. {
  183.         unsigned long count;
  184.         unsigned char i;
  185.           hx711_dout=1;
  186.           hx711_sck=0;
  187.           count=0;
  188.           for(i=0;i<24;i++)
  189.         {
  190.                   hx711_sck=1;
  191.                   count=count<<1;
  192.                 hx711_sck=0;
  193.                   if(hx711_dout)
  194.                         count++;
  195.         }
  196.          hx711_sck=1;
  197.     count=count^0x800000;//第25個(gè)脈沖下降沿來時(shí)，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)
  198.         hx711_sck=0;  
  199.         return(count);
  200. }


  203. void get_pizhong()          //獲取皮重，秤盤重量
  204. {
  205.         Weight_Maopi = HX711_Read();        
  206. }

  208. void get_weight()          //獲取被測(cè)物體重量
  209. {
  210.         weight = HX711_Read();
  211.         weight = weight - Weight_Maopi;                //獲取凈重
  212.         if(weight > 0)                        
  213.         {        
  214.                 weight = (unsigned int)((float)weight/GapValue);         //計(jì)算實(shí)物的實(shí)際重量                                                                                                                                       
  215.         }
  216.         else
  217.         {
  218.                 weight = 0;
  219.         }
  220. }

  222. /*****************語音報(bào)價(jià)********************/
  223. void bojia()  //語音報(bào)價(jià)
  224. {
  225.         Send_threelines(z_price / 1000 % 10);           //語音播放
  226.         Send_threelines(10);
  227.         Send_threelines(z_price / 100 % 10);           //語音播放
  228.          Send_threelines(11);             //點(diǎn)
  229.         Send_threelines(z_price / 10 % 10);           //語音播放
  230.         Send_threelines(z_price % 10);           //語音播放
  231.         Send_threelines(93);   //元
  232. }

  234. /*****************語音函數(shù)********************/
  235. void yuying()  //語音函數(shù)
  236. {
  237.          long z_p;
  238.         if(weight != 0)
  239.         if(weight == z_p)          //重量穩(wěn)定
  240.         {
  241.                  bojia();  //語音報(bào)價(jià)
  242.          }
  243.          z_p = weight;
  244. }

  246. /********************獨(dú)立按鍵程序*****************/
  247. uchar key_can;         //按鍵值

  249. void key()         //獨(dú)立按鍵程序
  250. {
  251.         static uchar key_new = 0, key_l;
  252.         key_can = 20;                   //按鍵值還原
  253.         P3 = 0x0f;
  254.         if((P3 & 0x0f) != 0x0f)                //按鍵按下
  255.         {
  256.                 delay_1ms(1);                     //按鍵消抖動(dòng)
  257.                 if(((P3 & 0x0f) != 0x0f) && (key_new == 1))
  258.                 {                                                //確認(rèn)是按鍵按下
  259.                         key_new = 0;
  260.                         key_l = P3 | 0xf0;   //矩陣鍵盤掃描
  261.                         P3 = key_l;
  262.                         switch(P3)
  263.                         {
  264.                                 case 0xee:  key_can = 1;  break;  //得到按鍵值

  266.                                 case 0x77:  key_can = 12;  break;  //得到按鍵值         
  267.                         }        
  268.                         beep = 0;  //蜂鳴器叫一聲
  269.                         delay_1ms(100);
  270.                         beep = 1;
  271.                 }                        
  272.         }
  273.         else
  274.                 key_new = 1;        
  275. }

  277. /************按鍵控制函數(shù)*************/
  278. void key_with()
  279. {
  280.         if(key_can <= 9)   //數(shù)字鍵
  281.         {
  282.                 if(flag_p >= 4)
  283.                 {
  284.                         flag_p = 0;
  285.                 }
  286.                 if(flag_p == 0)
  287.                         price = key_can;
  288.                 else
  289.                 {
  290.                         price = price * 10 + key_can;            
  291.                 }           
  292.                 write_lcd4_price(2,2,price);        //顯示單價(jià)               
  293.                 flag_p ++;
  294.         }
  295.         if(key_can == 15)   //刪除鍵
  296.         {   
  297.                 if(price != 0 )
  298.                 {
  299.                         flag_p --;
  300.                         price /= 10;                 //刪除
  301.                         write_lcd4_price(2,2,price);//顯示單價(jià)                                
  302.                 }
  303.         }
  304.         if(key_can == 14)   //去皮
  305.         {
  306.                 get_pizhong();          //獲取皮重，秤盤重量
  307.         }
  308.         if(key_can == 13)   //價(jià)格清零
  309.         {
  310.                 flag_p = 0;
  311.                 price = 0;
  312.                 write_lcd4_price(2,2,price);//顯示單價(jià)                                
  313.         }
  314. }

  316. /*****************主函數(shù)********************/
  317. void main()
  318. {        
  319.         beep = 0;  //蜂鳴器叫一聲
  320.         delay_1ms(100);
  321.         P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff;                //單片機(jī)IO口初始化為1
  322.          init_1602();                 //lcd1602初始化
  323.          get_pizhong();          //獲取皮重，秤盤重量
  324.         while(1)
  325.         {
  326.                 key();         //獨(dú)立按鍵程序
  327.                 if(key_can < 20)
  328.                         key_with();
  329.                 flag_300ms++;  
  330.                 if(flag_300ms >= 300)        //300毫秒執(zhí)行一次里面的程序
  331.                 {
  332.                         flag_300ms = 0;
  333.                         get_weight();          //獲取被測(cè)物體重量
  334.                          if(weight >= 0 )
  335.                                 write_1602_yl(1,5,weight);              //顯示重量
  336.                         z_price = weight * price / 1000;   //總價(jià)等于重量*單價(jià)
  337.                         write_lcd4_price(2,11,z_price);        //顯示總價(jià)                                       
  338.                         if(weight >= 5000)  //超重報(bào)警
  339.                                 beep = ~beep;        //蜂鳴器報(bào)警
  340.                         else
  341.                                 beep = 1;
  342.                         yuying();  //語音函數(shù)        
  343.                 }
  344.                 delay_1ms(1);
  345.         }
  346. }
復(fù)制代碼

程序+原理圖+PCB 51hei附件下載:
電子秤.7z (505.64 KB, 下載次數(shù): 61)





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ID:1118403 發(fā)表于 2024-5-10 10:59 | 顯示全部樓層
這個(gè)pcb不太對(duì)啊
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