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,。
電子秤ic方案圖一
本文介紹了芯海科技設(shè)計的24位高精度ADC芯片——CS1237應(yīng)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ic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。
電子秤方案圖二
二,、電子秤ic方案詳細設(shè)計
2.1,、硬件設(shè)計
在高精度應(yīng)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(dāng)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(yīng)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(dāng)?shù)能浖䴙V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(dāng)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(fù)到正常的狀態(tài),。
三,、電子秤ic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,。
綜上所訴,，CS1237是一款非常適合電子秤應(yīng)用的ADC芯片。
