電子秤憑借著其性能穩(wěn)定、直觀便利等特點,，已經(jīng)在各個領(lǐng)域取代機械秤的地位,。但隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對其性能有著更高的要求,，比如：精度更高,、功耗更小、成本更低,。

本文介紹了公司設(shè)計的24位高精度ADC芯片——CS1237應用在電子秤上的解決方案,。系統(tǒng)通過CS1237內(nèi)置放大器對稱重傳感器的微弱電壓信號進行放大，然后通過Sigma-DeltaADC進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,，最后使用2線SPI接口輸出數(shù)據(jù)給MCU來進行處理,。MCU處理完畢后，把重量信息送往顯示模塊或無線發(fā)射模塊,。
一,、電子秤設(shè)計方案系統(tǒng)設(shè)計

電子秤由CS1237、稱重傳感器,、MCU,、按鍵模塊、顯示模塊等組成

二,、電子秤設(shè)計方案詳細設(shè)計

2.1,、硬件設(shè)計

在高精度應用場合,，為了避免MCU的工作電源對ADC工作電源造成影響，可以將CS1237的工作電源與MCU的工作電源分開,，PCBLayout時要注意采用數(shù)模分離,、單點接地的方式。信號輸入端經(jīng)過RC濾波器再進入CS1237,，可以減少噪聲的干擾,。CS1237的通訊接口與MCU相連的過程中，各串聯(lián)一個電阻,，可以提高通訊的可靠性,。

2.2、通訊時序

CS1237采用2線的通訊接口：DRDY/DOUT（數(shù)據(jù)線）,、SCLK（時鐘線）,。當DRDY拉低后，表明數(shù)據(jù)已經(jīng)轉(zhuǎn)換完成,，輸入的第1個SCLK就可以將輸出的最高位讀出,，在24個SCLK后，將所有的24位DOUT數(shù)據(jù)讀出,。如果需要更改配置（通道,、PGA、速率）或關(guān)閉傳感器激勵源以節(jié)省功耗,，可以通過相應的命令對CS1237的寄存器進行配置,。

2.3、軟件處理

對讀取的AD值可以進行適當?shù)能浖�濾波處理,，比如算術(shù)平均濾波,、滑動平均濾波、中值濾波,，等等,，以獲取更高的精度或抗干擾能力。

由于傳感器的溫度特性往往不是很理想,，需要補償才能達到性能要求,。此時可以利用CS1237內(nèi)置的溫度傳感器讀取溫度值，用軟件的方式來分段補償,，以節(jié)省成本,。

當電子秤處于閑置狀態(tài)，可以通過間歇開啟/關(guān)閉傳感器的方式來節(jié)省系統(tǒng)功耗,，如果有重物放置,，再恢復到正常的狀態(tài)。

三、電子秤方案總結(jié)

CS1237具有小體積（SOP8封裝）,、集成度高,、外圍電路簡單等特點，可以使得整個PCB非常小,。從而在保證性能滿足需求的同時,，可以有效降低生產(chǎn)廠家的BOM成本。其有效位可達20位以上,，對于典型的2mV/V稱重傳感器可以實現(xiàn)60,000d以下的分辨率,，滿足現(xiàn)有大部分電子秤的精度需求。用戶還可以利用CS1237的傳感器激勵源開關(guān)在電子秤休眠時關(guān)閉稱重傳感器的電源,，以節(jié)省功耗，大大延長蓄電池的使用時間,。同時,，CS1237的2線SPI通訊接口可以簡化主控的軟硬件開銷，使得用戶可以選擇成本更低的MCU,。