基于單片機(jī)的電子秤設(shè)計(jì)

劉明雨 沈陽(yáng)工學(xué)院 劉文宇 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司檢修分公司 孔德尉 沈陽(yáng)工學(xué)院

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)放入電子稱(chēng)上的物品進(jìn)行稱(chēng)量計(jì)數(shù)，并能夠在設(shè)計(jì)的顯示屏顯示出物品名稱(chēng)、單價(jià)、數(shù)量、總額。并可以在顯示屏上顯示出當(dāng)前時(shí)間和日期，方便使用者或購(gòu)買(mǎi)者具體了解購(gòu)買(mǎi)物品的具體信息。

本系統(tǒng)采用液晶屏顯示，STC89C52RC單片機(jī)作為核心控制單元，由按鍵模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、電源控制模塊、顯示模塊等構(gòu)成。按功能劃分，硬件系統(tǒng)可分為五大部分。其系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖

2 單片機(jī)控制模塊

本系統(tǒng)采用STC89C52RC單片機(jī)為系統(tǒng)核心。STC89C52RC單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速/低功率/超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇。該單片機(jī)采用按鍵復(fù)位電路，內(nèi)部時(shí)鐘頻率為12MHZ，通過(guò)軟件構(gòu)成系統(tǒng)時(shí)鐘。

3 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊由壓力傳感器、信號(hào)的前級(jí)處理和A/D轉(zhuǎn)換部分組成。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送給控制器處理，由控制器完成對(duì)該數(shù)字量的處理。

壓力傳感器是一種典型的有源傳感器，又秤自發(fā)電式傳感器。其工作原理是壓力傳感器體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，適用于動(dòng)態(tài)力學(xué)量的測(cè)量，不適合測(cè)頻率太低的被測(cè)量，更不能測(cè)靜態(tài)量。電子秤中的壓力傳感器是將所受物體的壓力轉(zhuǎn)換為物體的重量，測(cè)出重量信號(hào)，以模擬信號(hào)的方式差動(dòng)放大器，在由差動(dòng)放大器把傳感器微弱的信號(hào)進(jìn)行一定倍數(shù)的放大。

A/D轉(zhuǎn)換器是一種能把輸入模擬電壓或電流成與它成比的數(shù)字量，也就是說(shuō)能把被控對(duì)象的各種模擬信息變成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信息。A/D轉(zhuǎn)換器將由差動(dòng)放大器把進(jìn)行一定倍數(shù)放大的傳感器微弱的信號(hào)，把其模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，再傳送到單片機(jī)STC89C52RC中進(jìn)行處理。

4 按鍵電路

本系統(tǒng)中，除了單片機(jī)STC89C52RC的復(fù)位電路需要獨(dú)立按鍵，還需要時(shí)11個(gè)按鍵進(jìn)行結(jié)算。其中10個(gè)按鍵是對(duì)系統(tǒng)輸入編號(hào)指令，使電子秤知道該物體是什么，該物體輸入系統(tǒng)的單價(jià)是什么，使其更方便的進(jìn)行計(jì)算稱(chēng)量物品的總金額。還有一個(gè)按鍵是可以實(shí)現(xiàn)電子秤的開(kāi)關(guān)啟停。

5 液晶顯示電路

LCD1602的4腳RS為數(shù)據(jù)/命令選擇端，單片機(jī)的P2.0端控制；5腳R/W是讀寫(xiě)控制端，接單片機(jī)的P2.1端；6腳為1602的使能端，控制1602是否工作；1602的7腳～14腳分別接單片機(jī)的P0.0～P0.7，P0端連接一個(gè)排阻, P0口跟其他I/O結(jié)構(gòu)不一樣為漏極開(kāi)路的結(jié)構(gòu)，因此，要加上拉電阻才能正常使用。由單片機(jī)向顯示器傳送數(shù)據(jù)。液晶顯示器與單片機(jī)接口電路。

6 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言編程，運(yùn)行準(zhǔn)確。軟件設(shè)計(jì)由主程序、顯示模塊子程序、按鍵模塊子程序、數(shù)據(jù)采集模塊子程序等。

圖2 設(shè)計(jì)流程圖

7 結(jié)論

在現(xiàn)實(shí)生活中，電子秤不僅僅是能將計(jì)量準(zhǔn)確、迅速便捷，更重要的是它可以自動(dòng)稱(chēng)取重量，并且將重量信息直觀的顯示出來(lái)，而且電子秤相比于機(jī)械秤有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低、實(shí)用性強(qiáng)、維護(hù)方便等特點(diǎn)，可在各種環(huán)境工作，重量信號(hào)可遠(yuǎn)傳，易于實(shí)現(xiàn)重量顯示數(shù)字化，易于計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，對(duì)人們生活的影響越來(lái)越大，受到廣大歡迎。