基于单片机的智能电子秤设计

黄世高 彭森

摘 要：随着微电子技术的应用，市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。 为了改变传统称重工具在使用上存在的问题，在本设计中将智能化、自动化、人性 化用在了电子秤重的控制系统中。本系统主要由单片机来控制，测量物体重量部分 由称重传感器及A/D 转换器组成，加上显示单元，此电子秤俱备了功能多、性价比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度 高等特点。

关键词：单片机；称重传感器；高精度高增益A/D转换器

1 引言

电子秤相较于机械秤体积更小、重量更轻、结构比较简单、功能性强、维护也更方便，可以称量一些不规则的，环境限制不便于测量的物品。对重量数字化显示方便数据记录及其处理从而实现数据传输达到自动化生产过程的目的，和计算机联网进行各个生产环节的控制从而对提高劳动生产率意义巨大。目前电子测重技术有了新的发展：电子称重技术静动态测量的转换；计量方式由模拟到数字的转换；多参数测量得到广泛应用。能实现多功能聚于一身的先进的智能仪器仪表取代了常规的比如根据杠杆原理或弹力系数来测量的老式器具，使得称重实现多功能、高精度自动化控制，并出现了多种多样智能仪器控制系统，从而在科研以及实际应用的自动化程度获得更大提升。

2 智能电子秤的工作原理

电子秤的工作原理。首先是通过称重传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。输出电压信号通常很小，需要通过高精度高增益AD芯片HX711的信号放大与AD转换，转换成数字量被送入到主控电路的单片机中处理，再经过单片机控制显示器，从而显示出被测物体的重量。

3 方案设计

电子秤需要有数据采集、处理、存结果、送显示的运行过程。根据这一要求，电子秤的信息采集与处理分三个阶段：在微处理器的控制下，经传感器转换的电压信号通过输入电路送入A/D转换器处理，存入到数据存储器中；微处理器对采集的测量数据进行必要的数据处理，把数据信号处理为显示所要求的信号格式，通过输出接口电路输出并显示。

图1为系统整体框架图。图2为主程序流程示意图。硬件部分采用51系列单片机AT89C52为控制核心部件，系统的硬件部分还包括串口通信、数据采集和系统电源、时钟和语言报数等部分。串口通信主要用于单片机与PC机的通信，主要由MAX232实现。数据采集部分由HL-8型称重传感器、高精度称重传感器专业的24位A/D转换器部分组成。

4 结论

随着集成电路和计算机技术的迅速发展，使电子仪器的整体水平发生巨大变化，传统的仪器逐步的被智能仪器所取代。智能仪器的核心部件是单片机，因其极高的性价比得到广泛的应用与发展，从而加快了智能仪器的发展。而传感器作为测控系统中对象信息的入口，越来越受到人们的关注。传感器好比人體“五官”的工程模拟物，它是一种能将特定的被测量信息（物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置。本次基于单片机的多功能电子称的设计就是在以上仪器的基础上设计而成的。

参考文献

[1] 李夙. 异步电动机直接转矩控制[M].北京： 机械工业出版社， 1998.

[2] 张友德. 单片微型机原理、应用与实验[M].上海： 复旦大学出版社， 2005.

[3] 胡长胜. 单片机实用技术教程[M].北京： 北京师范大学出版社， 2003.

[4] 谭浩强. C语言程序设计[M].北京： 清华大学出版社， 2005.

作者简介

黄世高，邵阳学院信息工程系电子科学与技术专业学生