多功能智能電子秤的設計與實現(xiàn)探討

李鑫宇

摘要：基于多功能智能電子秤的設計與實現(xiàn)探討，首先要明確多功能電子秤電路設計思路，之后對多功能精準電子秤的實現(xiàn)進行探討，全面闡述多功能智能電子秤的設計與實現(xiàn)的重要性。

關鍵詞：多功能;智能電子秤;設計;實現(xiàn)

0 引言

人們生活水平在不斷提高過程中，人們消費能力也在不斷加強，物品稱量作為人們在消費過程中經(jīng)常涉及到的活動，這就需要不斷提高電子稱量系統(tǒng)智能化及精確化水平，所以設計出一種能夠滿足人們實際要求的電子秤，具有重要的現(xiàn)實意義。為了能夠為人們提供更加精確稱量信息，研究人員設計出了一種以單片機基礎的多功能電子秤，該類別電子秤能夠同時對10多種商品進行銷售單價儲存，在稱量之后還能夠顯著產(chǎn)品重量及價格，甚至還能夠顯著稱量時間及溫度，顧客查看消費清單更加便捷，同時收銀員也能夠了解購物清單明細。

1 多功能電子秤電路設計思路

1.1 壓力信號采集電路

壓力信號采集電路主要由三部分構(gòu)成，分別為稱重傳感器、高增益儀表放大器、轉(zhuǎn)換器。稱重傳感器在實際應用過程中所傳輸?shù)男盘柺治⑷酰孕盘柌荒軌蛑苯永肁D轉(zhuǎn)換，AD轉(zhuǎn)換之前需要對稱重傳感器所傳輸?shù)男盘栠M行放大。AD轉(zhuǎn)換器正常情況下，一共具有24位模數(shù)，完成芯片轉(zhuǎn)換，應用最為新型轉(zhuǎn)換技術，信號在輸出過程中噪聲數(shù)值較高，具有良好抗干擾性能，提高芯片增益。

1.2 觸摸屏控制電路

觸摸屏所應用的芯片為專用控制接口類別芯片，屬于同步串行接口轉(zhuǎn)換器，正常運行狀態(tài)下功率大約為750uw，在靜止狀態(tài)下功率大約為0.5uw。所以，觸摸屏芯片具有兩種特性，分別為高速率及低功耗，在小型手持設備內(nèi)廣泛應用。

1.3 語音播報電路

為了能夠有效縮短顧客結(jié)賬所花費的時間，單片機多功能電子秤在設計過程中，為電子秤系統(tǒng)設置了語音報價功能。在語音報價功能內(nèi)，通過OTP型一次編程芯片，對電子秤內(nèi)數(shù)字信息及漢字信息進行儲存，同時將語言進行記錄。單片機在實際應用過程中，采取的是P2連接口，提前對語音芯片語音段落進行提前編寫。由于語音芯片所傳輸?shù)男盘栞^為微弱，在傳輸之后需要經(jīng)過放大處理，通過揚聲器將產(chǎn)品類別及銷售價格進行語音播報。

1.4 打印機控制電路

為了能夠，滿足顧客對于產(chǎn)品購物清單的選擇，多功能電子秤就需要具有購物明細清單功能打印功能。多功能電子秤打印機控制電路內(nèi)，采取的為并行接口微型針式打印機。打印機在實際運行過程中，按照客戶需求，對產(chǎn)品進行掃描。

2 多功能精準電子秤的實現(xiàn)

（1）硬件初始化硬件初始化工作主要完成微控制器的工作模式設定和硬件資源分配，包括：

系統(tǒng)時鐘初始化工作是通過調(diào)用NXP公司給LPC17XX系列芯片開發(fā)的時鐘配置庫函數(shù)進行的。初始化工作實現(xiàn)的功能有：為系統(tǒng)的每一個組件設置時間，設置主要時鐘包括選擇外部高速晶體作為振蕩器的時鐘源，使能PLL功能使得芯片的主頻275MHZ-550MHZ，設置USB時鐘以及設置FLASH加速模塊等。本設計中函數(shù)為void target nit。

引腳初始化工作主要是配置微控制器LPC1766的管腳，由于芯片的引腳有復用功能，需要指定引腳使用哪個功能，本設計中函數(shù)為void pinlnit;還需要配置引腳是用于輸入還是輸出，本設計中函數(shù)為void pcon-plnit。外部FLASH初始化主要完成的功能是選擇扇區(qū)，復制RAM數(shù)據(jù)到FLASH，扇區(qū)數(shù)據(jù)擦除，校驗數(shù)據(jù)，從FLASH讀取數(shù)據(jù)等功能。SPI接口初始化主要完成的功能是SPI接口1的工作模式設定、時序設定、時鐘速率設定、字節(jié)發(fā)送和接收格式設定。

（2）系統(tǒng)抗干擾性和可靠性設計。

硬件電路抗干擾性和可靠性設計思路，在本設計中就是AD采樣芯片CS5460C。在本設計中將AD模塊采用屏蔽防護罩來防止外部信號對其干擾。另外，電路系統(tǒng)中的元器件、電源線、信號線等都高密度的集合在電路板中。電路板的好壞也直接影響著系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。而電路板好壞取決于元器件的選擇和布局：

系統(tǒng)軟件設計采取的措施;①指令冗余化。對于重要指令應多次反復執(zhí)行，這樣可以糾正干擾引發(fā)的錯誤;對于頻率較低的采集數(shù)據(jù)，需要進行多次采集然后再進行濾波處理;對于對外輸出的指令，需要進行多次重復執(zhí)行以確保信號的可靠性。②軟件看門狗技術。軟件看門狗不斷監(jiān)視程序循環(huán)運行時間，若發(fā)現(xiàn)超過已知的循環(huán)設定時間，就強迫程序返回到人口處，使系統(tǒng)運行重新納入正軌。這種干擾措施將使系統(tǒng)運行的可靠性大大提高。

3 結(jié)語

現(xiàn)階段，電子秤正在快速發(fā)展，降低電子秤成本、提高電子秤精確度，已經(jīng)成為電子秤發(fā)展主要趨勢。電子秤這種發(fā)展趨勢，對模擬信號處理器件要求不斷提高，降低信號處理器件成本，提高信號處理器件性能。筆者對單片機基礎的多功能電子秤進行設計分析，主要目的希望能夠推動電子秤數(shù)字化發(fā)展。

參考文獻

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