基于單片機的智能電子秤設(shè)計

黃世高 彭森

摘 要：隨著微電子技術(shù)的應(yīng)用，市場上使用的傳統(tǒng)稱重工具已經(jīng)滿足不了人們的要求。 為了改變傳統(tǒng)稱重工具在使用上存在的問題，在本設(shè)計中將智能化、自動化、人性 化用在了電子秤重的控制系統(tǒng)中。本系統(tǒng)主要由單片機來控制，測量物體重量部分 由稱重傳感器及A/D 轉(zhuǎn)換器組成，加上顯示單元，此電子秤俱備了功能多、性價比高、功耗低、系統(tǒng)設(shè)計簡單、使用方便直觀、速度快、測量準(zhǔn)確、自動化程度 高等特點。

關(guān)鍵詞：單片機；稱重傳感器；高精度高增益A/D轉(zhuǎn)換器

1 引言

電子秤相較于機械秤體積更小、重量更輕、結(jié)構(gòu)比較簡單、功能性強、維護也更方便，可以稱量一些不規(guī)則的，環(huán)境限制不便于測量的物品。對重量數(shù)字化顯示方便數(shù)據(jù)記錄及其處理從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸達到自動化生產(chǎn)過程的目的，和計算機聯(lián)網(wǎng)進行各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制從而對提高勞動生產(chǎn)率意義巨大。目前電子測重技術(shù)有了新的發(fā)展：電子稱重技術(shù)靜動態(tài)測量的轉(zhuǎn)換；計量方式由模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換；多參數(shù)測量得到廣泛應(yīng)用。能實現(xiàn)多功能聚于一身的先進的智能儀器儀表取代了常規(guī)的比如根據(jù)杠桿原理或彈力系數(shù)來測量的老式器具，使得稱重實現(xiàn)多功能、高精度自動化控制，并出現(xiàn)了多種多樣智能儀器控制系統(tǒng)，從而在科研以及實際應(yīng)用的自動化程度獲得更大提升。

2 智能電子秤的工作原理

電子秤的工作原理。首先是通過稱重傳感器采集到被測物體的重量并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號。輸出電壓信號通常很小，需要通過高精度高增益AD芯片HX711的信號放大與AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量被送入到主控電路的單片機中處理，再經(jīng)過單片機控制顯示器，從而顯示出被測物體的重量。

3 方案設(shè)計

電子秤需要有數(shù)據(jù)采集、處理、存結(jié)果、送顯示的運行過程。根據(jù)這一要求，電子秤的信息采集與處理分三個階段：在微處理器的控制下，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換的電壓信號通過輸入電路送入A/D轉(zhuǎn)換器處理，存入到數(shù)據(jù)存儲器中；微處理器對采集的測量數(shù)據(jù)進行必要的數(shù)據(jù)處理，把數(shù)據(jù)信號處理為顯示所要求的信號格式，通過輸出接口電路輸出并顯示。

圖1為系統(tǒng)整體框架圖。圖2為主程序流程示意圖。硬件部分采用51系列單片機AT89C52為控制核心部件，系統(tǒng)的硬件部分還包括串口通信、數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)電源、時鐘和語言報數(shù)等部分。串口通信主要用于單片機與PC機的通信，主要由MAX232實現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集部分由HL-8型稱重傳感器、高精度稱重傳感器專業(yè)的24位A/D轉(zhuǎn)換器部分組成。

4 結(jié)論

隨著集成電路和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，使電子儀器的整體水平發(fā)生巨大變化，傳統(tǒng)的儀器逐步的被智能儀器所取代。智能儀器的核心部件是單片機，因其極高的性價比得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展，從而加快了智能儀器的發(fā)展。而傳感器作為測控系統(tǒng)中對象信息的入口，越來越受到人們的關(guān)注。傳感器好比人體“五官”的工程模擬物，它是一種能將特定的被測量信息（物理量、化學(xué)量、生物量等）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號輸出的器件或裝置。本次基于單片機的多功能電子稱的設(shè)計就是在以上儀器的基礎(chǔ)上設(shè)計而成的。

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作者簡介

黃世高，邵陽學(xué)院信息工程系電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生