隨著科技和社會(huì)發(fā)展,，人們的生活發(fā)生日新月異的變化，生活品質(zhì)也在不斷提高,，廚房秤更新?lián)Q代的速度更是驚人,，由以前沉重復(fù)雜變的靈活小巧，精度也不斷提高,，最主要的是成為家家戶戶必不可少可靠的稱量工具,，由于它的功能越來越豐富，越來越人性化,，得到了廣大人民群眾的青睞,，大街小巷都能發(fā)現(xiàn)它的身影。通過基于單片機(jī)的高精度廚房秤設(shè)計(jì)，又進(jìn)一步的完善了傳統(tǒng)廚房秤所存在的不足,，更加方便了人們的生活,。
廚房秤是配備有電子設(shè)備的秤。由于它們種類繁多,，涉及貿(mào)易結(jié)算和保護(hù)消費(fèi)者利益,，因此受到世界各國(guó)政府的廣泛關(guān)注和重視。它被確定為該國(guó)希望強(qiáng)加的法律衡量工具,。目前廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè),、手工業(yè)等領(lǐng)域，與人們的生活利益息息相關(guān),。隨著電子信息技術(shù)和高精度測(cè)量等技術(shù)的快速發(fā)展,，傳統(tǒng)的測(cè)量工具在形式、智能化,、便攜性和準(zhǔn)確性等方面已經(jīng)不能滿足要求,。只有不斷改進(jìn)和改進(jìn)設(shè)備,，提高性價(jià)比,，才能得到消費(fèi)者和廣大公眾的認(rèn)可和青睞。
1系統(tǒng)功能描述及
方案設(shè)計(jì)
1.1功能描述
（1）使用高精度的壓力傳感器使其測(cè)量范圍為精確到0-10千克,。
（2）運(yùn)用具有24位的轉(zhuǎn)換芯片對(duì)來自傳感器的信號(hào)實(shí)行轉(zhuǎn)換,。
（3）單片機(jī)主要控制芯片為CSU8RP1186單片機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)稱重等功能,。
（4）帶超范圍報(bào)警功能塊,，配蜂鳴器和LED燈完成報(bào)警。
（5）系統(tǒng)采用USB供電,。
1.2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)由五個(gè)模塊,，稱重傳感器模塊，A/D轉(zhuǎn)換器模塊,，LED顯示模塊,，矩陣鍵盤模塊和傳感器模塊。系統(tǒng)硬件電路包括A/D轉(zhuǎn)換模塊,，LED模塊和傳感器模塊;軟件模塊可分為一個(gè)主程序模塊,，一A/D轉(zhuǎn)換模塊和液晶顯示模塊。首先,，由壓力變化所產(chǎn)生的電壓信號(hào)被測(cè)力傳感器收集,，該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)被發(fā)送到單芯片微型計(jì)算機(jī),，單芯片進(jìn)行相應(yīng)的處理,。該過程控制液晶顯示器，然后顯示的信息要顯示給用戶。
2硬件設(shè)計(jì)
首先,，利用重量傳感器對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行檢測(cè),，并輸出電壓信號(hào)。該傳感器對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析,、調(diào)理和轉(zhuǎn)換,。單片機(jī)采集測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算并輸出,，然后將數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示屏上,。當(dāng)獲得被測(cè)物品的質(zhì)量后，用戶通過鍵盤輸入該物品的單價(jià),，該物品的總價(jià)則會(huì)在廚房秤上出現(xiàn),。供電系統(tǒng)會(huì)給單片機(jī)、電路和傳感器供電,，保證正常運(yùn)行,。
2.1稱重傳感器模塊
電阻應(yīng)變式稱重傳感器是彈性物體在外力作用下發(fā)生彈性變形，它的電阻應(yīng)變儀也一起變形,，而應(yīng)變表的電阻值在應(yīng)變表變形后發(fā)生變化,，由于應(yīng)變表在平衡橋型的情況下是連接在一起的，應(yīng)變表的電阻值的變化會(huì)導(dǎo)致橋梁不平衡,，而信號(hào)是從表面輸出的,，從而完成了將外力轉(zhuǎn)化為信號(hào)的過程[2]。
2.2 A/D轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)模塊
通過稱重傳感器電路將物品的重量信息轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后,，得到的信號(hào)屬于模擬信號(hào),。模擬信號(hào)只能被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后被提供給MCU（單片機(jī)）MCU（單片機(jī)）處理該數(shù)字信號(hào)。因此,，模擬量必須輸入到微控制器進(jìn)行處理,，并且執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。輸出電壓信號(hào)在使用前必須放大,，因?yàn)閼?yīng)變片本身變形小,，輸出電壓信號(hào)變化不大，直接使用不方便,。在此過程中,，放大器電路的精度、穩(wěn)定性和A/D轉(zhuǎn)換精度直接影響廚房秤的稱重精度,、反應(yīng)時(shí)間等,。
2.3 LCD模塊
此廚房秤是以顯示屏來呈現(xiàn)稱重的結(jié)果。為了更直觀,、方便,、清晰地顯示稱重信息，采用了高亮度液晶顯示和漢字顯示功能。重量,、單價(jià),、商品數(shù)量等信息更詳細(xì)、清晰地顯示在一個(gè)顯示屏上,，用戶可根據(jù)需要通過“單位”開關(guān)按鈕在“公斤”,、“斤”、“千克”,、“克”之間進(jìn)行切換,。
2.4傳感器模塊
稱重傳感器在廚房秤中占有十分重要的位置，被喻為廚房秤的心臟部件,，它的性能好壞很大程度上決定了廚房秤的精確度和穩(wěn)定性本設(shè)計(jì)采用電阻應(yīng)變式電阻應(yīng)變式稱重傳感器包括兩個(gè)主要部分,，一個(gè)是彈性敏感元件：利用它將被測(cè)的重量轉(zhuǎn)換為彈性體的應(yīng)變值;另一個(gè)是電阻應(yīng)變計(jì)：它作為傳感元件將彈性體的應(yīng)變，同步地轉(zhuǎn)換為電阻值的變化,。電阻應(yīng)變片所感受的機(jī)械應(yīng)變量一般為10–6–10–2,，隨之而產(chǎn)生的電阻變化率也大約在10–6–10–2數(shù)量級(jí)之間。這樣小的電阻變化用一般測(cè)量電阻的儀表很難測(cè)出,，必須采用一定形式的測(cè)量電路將微小的電阻變化率轉(zhuǎn)變成電壓或電流的變化,，才能用二次儀表顯示出來。在電阻應(yīng)變式稱重傳感器中通過橋式電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓變化[5],。
3系統(tǒng)軟件
3.1軟件設(shè)計(jì)
為了方便廚房秤設(shè)計(jì)的一系列要求完成,，程序設(shè)計(jì)采用從上到下,、模塊化,、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)，逐步實(shí)現(xiàn)每一個(gè)功能,，各功能間相互獨(dú)立,，模塊與模塊間都能相互協(xié)調(diào)配合完成任務(wù)，用以實(shí)現(xiàn)具體的功能,。軟件部分用于執(zhí)行初始化系統(tǒng),、數(shù)據(jù)處理、按鍵測(cè)試以及顯示數(shù)據(jù)等操作,。主程序初始化系統(tǒng),，子程序模塊化結(jié)構(gòu)方便A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理和LCD顯示模塊的檢測(cè)和調(diào)試,。系統(tǒng)初始化后,，按鍵檢測(cè)重物，直到完成測(cè)試,，整個(gè)操作過程中,，程序以有序協(xié)調(diào)的方式實(shí)現(xiàn)廚房秤的功能。
