本文采用微處理技術(shù)和傳感技術(shù)，提出一種用單片機控制的高精度智能電子秤設計方案。這種高精度智能地磅體積 小、計量準確、攜帶方便，集質(zhì)量稱(chēng)量功能與價(jià)格計算功能于一體，能夠滿(mǎn)足商業(yè)貿易和居民家庭的使用需求。

0.引言

本文采用微處理技術(shù)和傳感技術(shù)，提出一種用單片機控制的 高精度智能電子秤設計方案。這種高精度智能電子秤體積小、計 量準確、攜帶方便，集質(zhì)量稱(chēng)量功能與價(jià)格計算功能于一體，能夠 滿(mǎn)足商業(yè)貿易和居民家庭的使用需求。

1.系統設計

本論文研宄的便攜式地磅的主要技術(shù)指標為：量程 0?10kg;分度值0.005kg;誤差±0.005kg;功能：開(kāi)機自檢、去皮、 清零、中文液晶顯示、過(guò)載報警等。

在確定了開(kāi)發(fā)體系的需求之后，對系統整體方案進(jìn)行充分研 宄論證，決定采用單片機主控制器和重傳感器等主要部件構成的 方案執行。其方案圖如圖1所示。

工作原理：稱(chēng)重傳感器感應被測重力，輸出微弱的毫伏級電 壓信號。該電壓信號經(jīng)過(guò)電子秤專(zhuān)用模擬/數字(A/D)轉換器芯 片hx711對傳感器信號進(jìn)行調理轉換。單片機讀取被測數據，進(jìn) 行計算轉換，在液晶屏上顯示出來(lái)。矩陣鍵盤(pán)用來(lái)實(shí)現校正稱(chēng)重、計價(jià)等輸入功能。

2.硬件電路設計

2.1 STC89C52主控電路

STC89C52系列單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機器周期 (1T)的單片機，是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單 片機，指令代碼完全兼容傳統8051，但速度快8-12倍，內部集成 MAX810專(zhuān)用復位電路。

2.2稱(chēng)重傳感器電路

根據本文設計要求，選用電阻應變式壓力傳感器作為地磅稱(chēng)重傳感器。電阻應變式壓力傳感器主要由彈性體、電阻應變片 電纜線(xiàn)等組成，內部線(xiàn)路采用惠更斯電橋，當彈性體承受載荷產(chǎn) 生變形時(shí)，電阻應變片(轉換元件）

受到拉伸或壓縮應變片變形后，它 的阻值將發(fā)生變化(增大或減?。?，從而使電橋失去平衡，產(chǎn)生相應 的差動(dòng)信號，供后續電路測量和處 理。電阻應變式傳感器測量原理如 圖2所示。 圖2稱(chēng)重傳感器原理圖

當垂直正壓力P作用于梁上時(shí)，梁產(chǎn)生形變，電阻應變片 R1、R3受壓彎拉伸，阻值增加；R2、R4受壓縮，阻值減小。電橋 失去平衡，產(chǎn)生不平衡電壓，不平衡電壓與作用在傳感器上的載 菏P成正比，從而將非電量轉化成電量輸出。

2.3 HX711模數轉換電路

HX711是一款專(zhuān)為高精度地磅而設計的24位A/D轉換 器芯片。與同類(lèi)型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩壓電源、片 內時(shí)鐘振蕩器等其它同類(lèi)型芯片所需要的外圍電路，具有集成度 高、響應速度快、抗干擾性強等優(yōu)點(diǎn)。

稱(chēng)重傳感器獲取的重量模擬信號經(jīng)接口傳遞到24位A/D 轉換器芯片HX711進(jìn)行A/D轉換，將重量模擬信號轉換成數字 信號，并送到STC89C52單片機進(jìn)行處理。單片機與HX711之間 IIC總線(xiàn)格式進(jìn)行傳輸，P1.3連接HX711—SCK，完成時(shí)鐘信號傳 輸，P1.2連接HX711—DT，完成數據信號傳輸。

2.4液晶顯示電路

為方便觀(guān)看稱(chēng)重數據，本論文采用LCD1602液晶顯示屏顯示 數據，如圖4所示。使用單片機P0 口的PO. 0-P0.7上拉電阻的方 法與LCD1602的D0-D7相連，完成數據傳輸，使用單片機P2 口的 P2.5-P2.7與LCD1602的控制線(xiàn)RS/RW/EN相連，完成控制信號傳輸。

3.系統實(shí)現與結論

隨著(zhù)微處理器技術(shù)不斷提升和傳感器技術(shù)不斷發(fā)展，地磅設計水平與工藝越來(lái)越完善。本論文基于單片機控制和稱(chēng)重傳感 器的基本框架設計出一種便攜式電子秤，實(shí)物如圖5所示，經(jīng)測試，該地磅實(shí)現了預定的功能.