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(chēng)量裝置逐步被淘汰電子稱(chēng)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(chēng)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(guò),,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(jiǎn)單,,使用壽命長(zhǎng),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(zhuān)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(zhuān)利技術(shù),是一款專(zhuān)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(chēng)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(chēng)重重量、單價(jià),、總價(jià)等信息
5,、采用4*4矩陣鍵盤(pán)進(jìn)行人機(jī)交互,鍵盤(pán)容量大,,操作便捷,。
6、具有超量程報(bào)警功能,,可以通過(guò)蜂鳴器和LED燈報(bào)警
7,、系統(tǒng)通過(guò)USB電源供電,單片機(jī)程序也可通過(guò)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(chēng)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(guò)電子秤專(zhuān)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(zhuān)利技術(shù),,是一款專(zhuān)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(guò)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(lái)。矩陣鍵盤(pán)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(guò)矩陣鍵盤(pán)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(chēng)重傳感器
傳感器是測(cè)量機(jī)構(gòu)最重要的部件,。稱(chēng)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(chēng)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(zhǎng),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(zhǎng),,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(chēng)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,。