基于單片機的電子秤設計

劉明雨 沈陽工學院 劉文宇 國網遼寧省電力有限公司檢修分公司 孔德尉 沈陽工學院

1 系統硬件設計

本系統實現了對放入電子稱上的物品進行稱量計數，并能夠在設計的顯示屏顯示出物品名稱、單價、數量、總額。并可以在顯示屏上顯示出當前時間和日期，方便使用者或購買者具體了解購買物品的具體信息。

本系統采用液晶屏顯示，STC89C52RC單片機作為核心控制單元，由按鍵模塊、數據采集模塊、電源控制模塊、顯示模塊等構成。按功能劃分，硬件系統可分為五大部分。其系統設計框圖如圖1所示。

圖1 系統設計框圖

2 單片機控制模塊

本系統采用STC89C52RC單片機為系統核心。STC89C52RC單片機是宏晶科技推出的新一代高速/低功率/超強抗干擾的單片機，指令代碼完全兼容傳統8051單片機，12時鐘/機器周期和6時鐘/機器周期可以任意選擇。該單片機采用按鍵復位電路，內部時鐘頻率為12MHZ，通過軟件構成系統時鐘。

3 數據采集模塊

數據采集模塊由壓力傳感器、信號的前級處理和A/D轉換部分組成。轉換后的數字信號送給控制器處理，由控制器完成對該數字量的處理。

壓力傳感器是一種典型的有源傳感器，又秤自發電式傳感器。其工作原理是壓力傳感器體積小、重量輕、結構簡單、工作可靠，適用于動態力學量的測量，不適合測頻率太低的被測量，更不能測靜態量。電子秤中的壓力傳感器是將所受物體的壓力轉換為物體的重量，測出重量信號，以模擬信號的方式差動放大器，在由差動放大器把傳感器微弱的信號進行一定倍數的放大。

A/D轉換器是一種能把輸入模擬電壓或電流成與它成比的數字量，也就是說能把被控對象的各種模擬信息變成計算機可以識別的數字信息。A/D轉換器將由差動放大器把進行一定倍數放大的傳感器微弱的信號，把其模擬信號轉化為數字信號，再傳送到單片機STC89C52RC中進行處理。

4 按鍵電路

本系統中，除了單片機STC89C52RC的復位電路需要獨立按鍵，還需要時11個按鍵進行結算。其中10個按鍵是對系統輸入編號指令，使電子秤知道該物體是什么，該物體輸入系統的單價是什么，使其更方便的進行計算稱量物品的總金額。還有一個按鍵是可以實現電子秤的開關啟停。

5 液晶顯示電路

LCD1602的4腳RS為數據/命令選擇端，單片機的P2.0端控制；5腳R/W是讀寫控制端，接單片機的P2.1端；6腳為1602的使能端，控制1602是否工作；1602的7腳～14腳分別接單片機的P0.0～P0.7，P0端連接一個排阻, P0口跟其他I/O結構不一樣為漏極開路的結構，因此，要加上拉電阻才能正常使用。由單片機向顯示器傳送數據。液晶顯示器與單片機接口電路。

6 系統軟件設計

本系統軟件設計采用C語言編程，運行準確。軟件設計由主程序、顯示模塊子程序、按鍵模塊子程序、數據采集模塊子程序等。

圖2 設計流程圖

7 結論

在現實生活中，電子秤不僅僅是能將計量準確、迅速便捷，更重要的是它可以自動稱取重量，并且將重量信息直觀的顯示出來，而且電子秤相比于機械秤有體積小、重量輕、結構簡單、價格低、實用性強、維護方便等特點，可在各種環境工作，重量信號可遠傳，易于實現重量顯示數字化，易于計算機聯網，提高勞動生產率，對人們生活的影響越來越大，受到廣大歡迎。