摘要：本设计并实现了一种基于AT89C52单片机的智能电子秤系统。该系统以51单片机为核心控制器，采用HX711高精度24位A/D转换模块采集称重传感器信号，通过LCD1602液晶显示屏实时显示重量、单价和总价信息，并配备4×4矩阵键盘实现人机交互功能。
项目简介
系统主要功能包括：重量测量（精度0.001kg，量程0-10kg）、去皮功能、单价设置、自动计价、参数校准以及超重报警等。软件设计 采用模块化编程思想，分别实现了HX711数据采集模块、LCD1602显示驱动模块、矩阵键盘扫描模块和主控逻辑模块。硬件电路通过Prot eus软件进行仿真验证，软件程序使用Keil uVision开发环境编写和调试。
实验结果表明，该电子秤系统工作稳定可靠，称重精度高，人机交互友好，成本低廉，具有较好的实用价值和推广前景。本设计为嵌入式系统在称重计量领域的应用提供了参考方案。
图1 基于51单片机和HX711的电子秤系统架构图
主要功能
基础功能
该电子秤系统具备完整的称重计价功能，测量范围为0-10kg，测量精度可达0.001kg（1g），能够实时显示当前重量。系统支持去皮功能，通过按键15可自动扣除容器重量，再次按下即可取消去皮。用户可通过数字键盘（0-9）输入单价，支持小数点输入（按键11），单价设置范围为0.0-99.9元。系统能够实时计算总价（重量×单价），总价显示范围为0.00-999.99元，并自动四舍五入到分位。
辅助功能
为保证称重精度，系统提供参数校准功能，通过按键12和按键13可增减GapValue校准参数。此外，系统还配备按键14用于删除当前单价重新输入，LED指示灯实时显示系统工作状态，当重量超过10kg时LED闪烁进行超重报警。增强版本还集成了JQ8400语音模块，通过UART串口通信控制，可实现重量和价格的语音播报功能，进一步提升用户体验。
硬件配置
表1 外设模块表
软件架构
软件系统采用模块化设计，以AT89C52单片机为核心控制器。底层驱动层包括HX711称重模块（GPIO模拟时序读取24位ADC数据）、LCD1602显示驱动（字符显示和光标控制）、4×4矩阵键盘扫描（行扫描法实现按键检测）。应用层实现重量数据处理（去皮计算、精度控制）、价格计算（单价输入、总价运算、四舍五入）、显示格式化（数值转字符串）及按键响应处理。增强版扩展了UART串口和JQ8400语音模块驱动，实现语音播报功能。整体架构层次清晰、耦合度低，便于扩展维护。
图2 软件架构图
软件环境
Keil uVision(C51编译器)
– 用于编写和编译C代码
– 生成HEX烧录文件
Proteus(电路仿真软件)
– 用于硬件电路仿真
– 验证系统功能
STC-ISP(烧录工具)
– 用于将程序烧录到STC系列单片机
快速开始
Proteus仿真
1. 打开仿真文件
双击打开：1.仿真图/51电子称仿真.pdsprj
2. 加载程序
– 双击仿真图中的单片机芯片
– 在”Program File”中选择：`2.仿真源程序/Project/dianzicheng.hex`
– 点击”OK”确认
3. 运行仿真
– 点击Proteus左下角的”播放”按钮
– 观察LCD显示屏显示”Welcome To Use”
– 等待初始化完成后显示”We:00.000 Pr:00.0″
4. 测试功能
– 点击数字键输入单价（例如：5 → . → 8 = 5.8元）
– 调整称重传感器模拟重量变化
– 观察LCD显示重量和总价
修改源代码
1. 打开Keil工程
双击打开：2.仿真源程序/Project/dianzicheng.uvproj
2. 修改代码
– 在左侧文件树中找到需要修改的文件
– 编辑代码（例如修改显示文字、调整参数等）
3. 编译生成HEX
– 点击菜单：Project → Build Target (F7)
– 查看编译信息，确保无错误
– 生成的HEX文件位于：`Project/dianzicheng.hex`
4. 重新仿真
– 返回Proteus，重新加载新生成的HEX文件
– 运行仿真验证修改效果
实物制作
1. 制作PCB
– 参考原理图：`3.仿真原理图(3种格式)/`
– 使用洞洞板或定制PCB
2. 焊接电路
– 按照元件清单采购器件
– 按原理图焊接电路
3. 烧录程序
– 使用STC-ISP软件
– 连接USB转TTL模块到单片机
– 选择HEX文件并烧录
4. 调试测试
– 上电测试基本功能
– 使用标准砝码校准（调整GapValue参数）
按键说明
键盘布局
图3 4×4矩阵键盘布局图
按键功能详解
表2 按键功能详解
LCD显示说明
图4 LCD1602显示格式说明
硬件设计与仿真
原理图
图5 原理图
仿真图
图6 仿真图
配套资源
包括完整的项目源代码、演示视频、运行截图，开箱即用。
项目文档
有偿提供开题材料、系统设计说明书和成果汇报PPT，完整呈现项目的研究依据、设计过程与最终成果。
使用授权
本项目采用AGPL-3.0开源协议，允许个人和组织自由使用、修改和分发代码，但基于本项目的衍生作品必须同样开源，且用于提供网络服务时需向用户提供完整源代码。本项目仅供学习研究使用，作者不对使用本项目产生的任何后果承担责任，使用者应遵守当地法律法规，合理合法使用本项目。如本项目对您的研究或工作有所帮助，欢迎引用并注明出处。
作者联系
作者信息
改进作者：Steven（可提供二次开发有偿技术服务）
项目编号：MCU-9
改进声明：本项目为改进作品
联系方式
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