基于MSP430和HX711的電子稱設(shè)計(jì)與制作

劉宸，陳垚至

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川遂寧，629000）

1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1.1 稱重傳感器

一般來說，電子秤的整機(jī)誤差有50%以上由稱重傳感器所產(chǎn)生。在溫差變化劇烈的環(huán)境條件下，會(huì)帶來更大的誤差比例。稱重傳感器的性能很大程度上決定了電子秤的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性。為控制成本，選擇電阻應(yīng)變片和鐵質(zhì)材質(zhì)的懸臂作為稱重傳感器。

電阻應(yīng)變片阻值的變化是由機(jī)械構(gòu)件上應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換而來，因而可測得應(yīng)變。為了降低制作稱重傳感器的難度，且提高測量精度，在設(shè)計(jì)制作中選用全橋結(jié)構(gòu)的應(yīng)變電阻。當(dāng)鐵質(zhì)懸臂受力時(shí)，應(yīng)變片產(chǎn)生形變，上表面的兩個(gè)電阻受拉應(yīng)變，下表面的兩個(gè)電阻受壓應(yīng)變。電橋失去平衡，有輸出電壓。采用差分電橋還能實(shí)現(xiàn)溫度變化自動(dòng)補(bǔ)償。

1.2 信號調(diào)理及A/D轉(zhuǎn)換芯片HX711

HX711是高精度重量傳感器專用的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片。該芯片集成了穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路，具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。降低了電子秤的整機(jī)成本，提高了整機(jī)的性能和可靠性。可選取A或B通道，與其內(nèi)部的低噪聲可編程放大器相連。通道A的可編程增益為128或64，對應(yīng)的滿額度差分輸入信號幅值分別為±20mV或±40mV。通道B則為固定的64增益，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測。芯片內(nèi)提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器提供電源，系統(tǒng)板上無需另外的模擬電源。芯片內(nèi)的時(shí)鐘振蕩器不需要任何外接器件。

1.3 微控制器

采用MSP430進(jìn)行信號處理及運(yùn)算。……