TI杯二等奖

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TI杯二等奖

2024-03-21 11:49| 来源: 网络整理| 查看: 265

前言:

这是本人参加2016年TI杯福建赛区的作品,获得二等奖。作品以TI的MSP430F5529为主控,利用电阻应变片作为传感器,经过AD采样后得到数字信号。将这套系统分享给有需要的人。

硬件平台:

主控制器:MSP430F5529 flash 128k sram 8k 屏幕:NOKIA5110*1 传感器:电阻应变片*4 放大器:HX711 * 1 稳压:7805 * 1 矩阵键盘 * 1 DC +12V

硬件成本:150左右。

注:芯片的数据手册等信息可以在集成电路查询网站搜索 https://www.datasheet5.com/

芯片询价和在线购买链接 https://www.bom2buy.com/

软件平台:

TI的energia、VS c++ 6.0 altium designer、protues

简易电子秤要求及功能:

并制作一个以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤,电子秤的结构如图所示。

铁质悬臂梁固定在支架上,支架高度不大于40cm,支架及秤盘的形状与材质不限。悬臂梁上粘贴电阻应变片作为称重传感器。

电子秤可以数字显示被称物体的重量,单位克(g); 电子秤称重范围5.00g~500g;重量小于50g,称重误差小于0.5g;重量在50g及以上,称重误差小于1g; 电子秤可以设置单价(元/克),可计算物品金额并实现金额累加; 电子秤具有去皮功能,去皮范围不超过100g;

简易电子秤性能参数:

主控:MSP430F5529 液晶屏:电压供电的nokia 5110 AD:24位高精度HX711 内码:0.01克/3 精度:0-50克误差0.10 50-500克误差0.50克 预热时间:1min 称重范围0-600g 放大方式:全桥差分

实测参数及误差

砝码标值 标准电子秤数值 简易电子秤数值 误差 10 9.9 10.05 0.15 50 49.8 50.19 0.39 100 100.2 100.67 0.47 200 198.8 199.21 0.41 300 302.4 301.90 0.50

传感器制作方法:

https://v.ku6.com/show/KioEVEdbJxweS6aGg5fvcw...htm...

注:经多次制作,利用全桥测量时,应选用在4-6mm的钢材最为合适。位置应在支柱架3-5CM位置适宜。贴电阻片时,宜用大目砂纸先同一方向打磨,后用细目砂纸打磨。

全桥差分图:

HX711典型应用原理图:

注:若读出内码浮动太大,可更改E+与E-之间的滤波电容

MSP430F5529launchpad引出引脚及功能图:

硬件实物图:

PCB图:

系统结构框图及程序流程图详见附录报告:

软件滤波:一阶滞后滤波,详见源码;

设计心得:

这个作品的制作时间只有三天,三天时间内需要定方案,软件仿真,电路图绘制及制版和编写程序调试,时间短。所以采用的launchpad这种I/O口并非全部引出的开发板为主控板,这中间有利有弊。选用软件平台来说,energia是一款类似arduino的IDE软件,但不同的是,energia可以在底层更改配置,使用时会比arduino更加灵活。这中间的花在编程的时间可以节约很多。其实,在实物制作上,三天时间测试许多的钢材,制作各种传感器着实不易,靠着手工锯出来的形状总不进人意,电阻应变片的贴法也很有讲究。在比赛中,体现出来的问题有,作品的预热时间过长,测量臂很娇贵等问题。希望大家有兴趣可以继续改进。

附件内容包括:

整个电路设计源代码; 电路设计的硬件文件; 文档报告及其它设计文件; energia下载地址及修改过的库文件。



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