秤是一種在實(shí)際工作和生活中經(jīng)常用到的測(cè)量器具,。隨著計(jì)量技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)純機(jī)械結(jié)構(gòu)的桿秤,、臺(tái)秤,、磅秤等稱量裝置逐步被淘汰電子稱量裝置電子秤,、電子天平等以其準(zhǔn)確、快速,、方便,、顯示直觀等諸多優(yōu)點(diǎn)而受到人們的青睞。和傳統(tǒng)秤相比較,,電子秤利用新型傳感器,、高精度AD轉(zhuǎn)換器件、單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),,具有精度高,、功能強(qiáng)等特點(diǎn)。本課題設(shè)計(jì)的電子秤具有基本稱重,、鍵藍(lán)輸入,、計(jì)算價(jià)格、顯示,、超重報(bào)警功能,。該電子秤的測(cè)量范圍為0-10Kg測(cè)量精度達(dá)到5g,有高精度,,低成本,,易攜芾的特點(diǎn)。電子秤采用液晶顯示漢字和測(cè)量記過,,比傳統(tǒng)秤具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性,。另外,該電子秤電路簡單,,使用壽命長,,應(yīng)用范圍廣,可以應(yīng)用于商場(chǎng),、超市,、家庭等場(chǎng)所成為人們?nèi)粘I钪胁豢缮俚谋匦杵贰?br />
一、電子秤方案之功能描述
1,、采用高精度電阻應(yīng)變式壓力傳感器,,測(cè)量量程0-10kg,測(cè)量精度可達(dá)5g
2,、采用電子秤專用模擬數(shù)字(AD)轉(zhuǎn)換器芯片hx711對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行調(diào)理轉(zhuǎn)換,,HX711采用了海芯科技集成電路專利技術(shù),是一款專為高精度電子秤而設(shè)計(jì)的24位AD轉(zhuǎn)換器芯片,。
3,、采用STC89c52單片機(jī)作為主控芯片,實(shí)現(xiàn)稱重,、計(jì)算價(jià)格等主控功能
4,、采用128*64漢字液晶屏顯示稱重重量,、單價(jià)、總價(jià)等信息
5,、采用4*4矩陣鍵盤進(jìn)行人機(jī)交互,,鍵盤容量大,操作便捷,。
6,、具有超量程報(bào)警功能,可以通過蜂鳴器和LED燈報(bào)警
7,、系統(tǒng)通過USB電源供電,,單片機(jī)程序也可通過USB線串行下載
二、電子秤設(shè)計(jì)方案之硬件方案
電子秤方案單片機(jī)設(shè)計(jì)原理
1,、硬件設(shè)計(jì)
稱重傳感器感應(yīng)被測(cè)重力,,輸出微弱的毫伏級(jí)電壓信號(hào)。該電壓信號(hào)經(jīng)過電子秤專用模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器芯片hx711對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行調(diào)理轉(zhuǎn)換,。HK711采用了海芯科技集成電路專利技術(shù),,是一款專為高精度電子秤而設(shè)計(jì)的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片,內(nèi)置增益控制,,精度高,,性能穩(wěn)定。HK711芯片通過2線串行方式與單片機(jī)通信,。單片機(jī)讀取被測(cè)數(shù)據(jù),,進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)換,再液晶屏上顯示出來,。矩陣鍵盤主要用于計(jì)算金額,。當(dāng)被測(cè)物體重量得到后,用戶可以通過矩陣鍵盤輸入單價(jià),,電子秤自動(dòng)計(jì)算總額并在液晶屏顯示。電源系統(tǒng)給單片機(jī),、HX711電路及傳感器供電,。
2、稱重傳感器
傳感器是測(cè)量機(jī)構(gòu)最重要的部件,。稱重傳感器本身具有單調(diào)性,,其主要參數(shù)指標(biāo)是靈敏度、總誤差和溫度漂移,。
(1)靈敏度
稱重傳感器的電靈敏度為滿負(fù)荷輸出電壓與激勵(lì)電壓的比值,,典型值是2mV/V。
(2)壓電式壓力傳感器穩(wěn)定性好,,精度和靈敏度高,,壽命長,,但大量程的壓力傳感器尚待進(jìn)一步研究。
(3)電阻應(yīng)變式壓力傳感器穩(wěn)定性較好,,精度和靈敏度較高,,壽命較長,對(duì)測(cè)量環(huán)境要求不太嚴(yán)格,。
宗上所述,,選用電阻應(yīng)變式壓力傳感器作為電子秤稱重傳感器是最為合適的。電阻應(yīng)變式壓力傳感器主要由彈性體,、電阻應(yīng)變片電纜線等組成,,內(nèi)部線路采用惠更斯電橋,當(dāng)彈性體承受載荷產(chǎn)生變形時(shí),,電阻應(yīng)變片(轉(zhuǎn)換元件)受到拉伸或壓縮應(yīng)變片變形后,,它的阻值將發(fā)生變化(増大或減小),從而使電橋失去平衡,,產(chǎn)生相應(yīng)的差動(dòng)信號(hào),,供后續(xù)電路測(cè)量和處理。