【单片机毕业设计推荐】基于 STM32/51 单片机的 12864 称重计价装置设计与实现 基于单片机的 HX711 称重计价终端系统设计(021104)

文章目录

  • 20 个相关毕业设计备选题目
  • 项目研究背景
  • 摘要
  • 总体方案
  • 核心功能
    • 基础功能
    • 核心功能
    • 辅助功能
  • 技术路线
  • 项目演示
  • 关于我们
    • 项目案例
    • 源码获取

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✌️技术范围:单片机,STM32,52/51单片机、小程序、SpringBoot、SSM、JSP、Vue、PHP、Java、python、爬虫、数据可视化、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。
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20 个相关毕业设计备选题目

  1. 基于 STM32/51 单片机的 12864 称重计价装置设计与实现
  2. 基于单片机的 HX711 称重计价终端系统设计
  3. 基于 STM32/51 单片机的智能电子计价秤设计
  4. 基于 LCD12864 的单片机称重价格计算系统开发
  5. 单片机驱动的智能称重与价格核算设备设计
  6. 基于 STM32/51 单片机的多路单价切换电子秤设计
  7. 带去皮与超限报警功能的单片机称重系统设计
  8. 基于 HX711 传感器的单片机智能计价装置开发
  9. 4×4 矩阵按键操控单片机称重计价设备设计
  10. 基于 LCD12864 显示的商用智能电子秤设计
  11. STM32/51 单片机控制的高精度称重计价平台设计
  12. 具备多单价存储切换功能单片机称重终端设计
  13. 基于单片机的 10kg 量程智能计价电子秤研发
  14. 超限声光报警单片机称重核算系统设计与实现
  15. 单片机 LCD12864 中文显示称重计价设备开发
  16. 基于 HX711 模块的智能称重计价硬件系统设计
  17. 商用小型单片机称重价格计算终端设计
  18. 支持去皮校准的单片机智能称重装置设计
  19. 4×4 矩阵按键输入单片机电子计价秤系统设计
  20. 基于 STM32/51 单片机的高精度称重数据采集与计价系统

项目研究背景

随着生鲜零售、农贸市场、小型商铺等线下交易场景持续发展,电子称重计价设备已经成为商品交易过程中的基础硬件设施。市面上传统电子秤产品功能固化,部分简易称重设备缺少可视化中文显示、多组单价快速切换、传感器校准等实用功能,设备操作流程繁琐,难以满足多种品类商品快速称重结算的需求。很多低端称重设备显示界面狭小,无法清晰展示重量、单价、总价信息,同时缺少标准化去皮、量程超限预警机制,称重数据稳定性较差。随着嵌入式单片机技术快速普及,STM32 或 51 单片机成本持续降低,搭配称重传感器、液晶显示屏可以快速搭建轻量化嵌入式称重终端。依托嵌入式开发技术搭建集重量采集、单价管理、价格自动运算、可视化显示、声光报警于一体的智能称重计价装置,能够有效弥补传统简易电子秤功能单一、交互体验差的短板。本课题基于嵌入式单片机平台开发智能称重计价系统,针对小型商户称重结算场景设计完整软硬件方案,具备较强实际应用价值。

摘要

本课题设计一套基于 STM32 或 51 单片机的智能称重计价装置,硬件平台整合 HX711 称重采集模块、12864 液晶显示屏、4×4 矩阵按键、称重传感器与蜂鸣器报警模块。系统通过称重传感器采集物体重量,最高支持 10kg 量程,称重分辨率可达 1g;利用 LCD12864 实现中文信息可视化展示,支持 4×4 矩阵按键完成去皮、清除单价、传感器校准等操作,内置 8 组可快速切换的商品单价,自动完成总价运算。系统搭载去皮功能与量程超限报警机制,重量超过 5kg 时触发蜂鸣器预警。课题完成硬件电路搭建、底层驱动程序开发、业务逻辑编写与整机功能调试。测试结果表明,该装置运行稳定、称重精度达标、操作便捷,能够满足小型商铺、农贸市场基础称重计价需求,具备良好的实用价值。

总体方案

  1. 主控单元:STM32 或 51 单片机

    选型理由:单片机具备丰富通用 IO 引脚,可驱动液晶显示屏、按键、传感器与蜂鸣器,开发资料丰富,编译调试门槛低,硬件成本低廉,完全匹配本科生嵌入式开发学习要求。作用:作为整个系统控制核心,完成传感器数据读取、按键扫描、数据运算、屏幕刷新、报警逻辑控制。

  2. 显示单元:LCD12864 液晶显示屏

    选型理由:支持中文汉字显示,屏幕可视面积更大,无需复杂上位机即可独立展示重量、单价、总价等信息。作用:实时展示称重数值、当前选中单价、系统状态、校准提示等交互信息。

  3. 重量采集单元:HX711 模数转换模块 + 10kg 称重传感器

    选型理由:HX711 专为称重传感器设计,具备高精度 24 位 AD 转换能力,抗干扰性能强。搭配 10kg 压力传感器,实现 1g 精度重量采集。作用:采集压力模拟信号,转换为数字重量数据传输至单片机。

  4. 输入单元:4×4 矩阵按键模块

    选型理由:占用单片机 IO 资源少,按键数量充足,能够实现数字输入与多种功能按键分配。作用:提供数字输入、去皮、单价清除、传感器校准、单价切换等操作入口。

  5. 报警单元:有源蜂鸣器模块

    选型理由:驱动逻辑简单,响应速度快。作用:实现超量程声光提醒,当称重数值超过 5kg 时触发报警提示。

  6. 硬件整体架构逻辑

    单片机作为核心控制器,循环扫描矩阵按键获取用户操作指令;周期性读取 HX711 模块采集的重量数据,完成数据滤波处理;结合当前选中单价自动计算商品总价;将重量、单价、总价信息推送至 LCD12864 刷新显示;实时判断重量阈值,达到预警条件时驱动蜂鸣器发出报警信号。

核心功能

基础功能

  1. 高精度重量采集与显示功能

    实现效果:系统采集称重传感器数据,最高支持 10kg 测量量程,称重分辨率精确至 1g;采集得到的重量数值实时在 LCD12864 屏幕展示。使用场景:商户放置商品后自动读取重量,为价格计算提供基础数据。目标:稳定、持续获取物体重量数据,降低数据波动误差。

  2. 4×4 矩阵按键交互功能

    实现效果:矩阵按键包含数字键 0~9,功能按键 A 去皮、B 清除单价、C 校验减、D 校验加,* 键切换内置单价。系统持续扫描按键状态,识别用户操作并执行对应业务逻辑。使用场景:操作人员通过按键完成各项参数设置与功能控制。目标:提供完整人机交互通道,响应用户操作指令。

核心功能

  1. 多单价存储与快速切换计价功能

    实现效果:系统内部预先存储 8 组商品单价,按下 * 按键循环切换不同单价;系统读取当前重量与选中单价,自动计算商品总价并展示在显示屏。使用场景:商户售卖多种不同定价商品,快速切换单价完成计价。目标:实现重量与单价自动运算,免去人工口算,提升结算效率。

  2. 称重去皮功能

    实现效果:按下 A 去皮按键,系统记录当前空载容器重量,后续称重数值自动扣除容器自重,仅展示商品净重。使用场景:商品放置塑料袋、容器内称重时去除容器重量。目标:获取纯净商品重量,保证计价准确。

  3. 传感器校准功能

    实现效果:通过 C 校验减、D 校验加按键,对传感器原始采集数据进行数值修正,修正传感器零点误差,保证称重精度。使用场景:设备安装、长期使用出现称重偏差时进行校准。目标:修正硬件误差,维持称重数据准确性。

辅助功能

  1. 单价清除功能

    实现效果:按下 B 按键清空当前生效单价,总价同步清零,等待录入或者切换新单价。使用场景:完成一次交易后重置计价参数,准备下一笔称重结算。目标:快速重置计价参数,防止不同商品价格混淆。

  2. 重量超限报警功能

    实现效果:系统实时监测重量数值,当测量重量超过 5kg 时,驱动蜂鸣器发出报警提示;重量达到 10kg 上限时保护传感器。使用场景:提醒操作人员当前物体重量接近设备量程上限。目标:避免超载造成传感器损坏,提示用户合理放置重物。

  3. 开机零点初始化功能

    实现效果:设备上电启动阶段自动读取传感器初始零点数据,完成零点校准,开机初始化过程中触碰传感器会造成零点偏移。使用场景:设备通电启动阶段自动完成初始化配置。目标:保证设备上电之后称重数据从零基准开始测量。

技术路线

  1. C 语言:本课题嵌入式程序开发语言,用于编写单片机底层驱动、称重数据处理、按键逻辑、价格运算、屏幕显示控制全部业务代码。
  2. STM32/51 单片机开发环境(Keil C51 / Keil MDK):程序代码编写、编译、链接,通过下载器将固件烧录至单片机开发板,在线调试程序运行状态。
  3. LCD12864 驱动程序:实现液晶屏幕初始化、汉字显示、数字字符刷新、光标控制等底层显示驱动开发。
  4. HX711 驱动库:完成称重模数转换芯片通信协议封装,实现重量数据读取、数字滤波处理。
  5. Altium Designer / AD 电路设计软件:绘制硬件电路原理图,规划各模块之间引脚连接关系,完成硬件接线方案设计。
  6. Proteus 仿真软件(可选):前期开展程序仿真调试,验证按键、显示屏、传感器驱动逻辑,降低硬件调试风险。
  7. 串口调试助手:程序调试阶段打印重量原始数据、按键状态,辅助排查数据采集异常、程序逻辑 bug。
  8. 万用表、逻辑分析仪:硬件调试工具,检测电路电压、引脚电平,排查硬件接线故障。
  9. ST-Link / 51 下载器:程序固件下载工具,实现 PC 端程序向单片机开发板烧录。
  10. 嵌入式程序调试技术:采用模块化开发思路,依次调试显示模块、按键模块、称重采集模块,最后整合全部业务逻辑完成整机联调。

项目演示






关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室,目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验,被多个学校常年聘为校外企业导师,指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导,有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。

项目案例

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