英语原文共 3 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

基于单片机的多功能电子秤设计

顾润安 葛鑫和郎逸凡

电气工程及其自动化 电气工程及其自动化

哈尔滨理工大学荣成校区 哈尔滨理工大学荣成校区 中国威海 中国威海

邮箱：740421179@qq.com 邮箱：735511707@qq.com

摘要：在研究基于单片机的多功能电子秤的设计过程中，以单片机为研究核心， 通过测量 多功能电子秤的重量和温度，设计电子秤的其他电路，材料和结构，有效提高了抗干扰性能 和测量精度。

关键字：单片机; 多功能电子秤

1 简介

随着人们生活水平的不断提高，其消费能力也在增强。 因此，消费活动过程中涉及到 称重物品，需要不断提高电子称重系统的智能化和精确化程度。 因此设计出满足人们实际 需求的电子秤具有深远的现实意义。为了给人们提供更准确的称重信息，研究人员设计了一 种基于单片机的多功能电子秤。这种电子秤可以同时存储 10 种待售商品的价格，测量后可 以显示产品的重量和价格，甚至可以显示称量时间和温度。消费者可以更方便地查看消费清 单，并让收银员了解购物清单。

2 基于单片机的多功能电子秤总体设计思路

经过称重传感器的数字传输处理后，计算机需要将这些数据传输到上述数字温度传感器 并再次处理，最后将称重传感器和温度传感器的数据转换为主控制器。这将通过使用显示界 面完成客户对产品信息的要求。在实际操作过程中，触摸屏控制芯片主要是将不同按键的信 息转换为电压信号，然后进行信号处理，待数字处理完成后，PC 需要传送给主控制器。打 印机将打印消费者名单和产品信息，并了解客户的总消费量[1]。

电子秤的整体结构如图 1 所示。

测量传感器的重量。

A/D 转换

单片机 STC89C52

液晶显示器

语音播报

打印机控制

图 1.电子秤的整体结构

3 基于单片机的多功能电子秤电路设计

3.1 压力信号采集电路

压力信号采集电路主要由三部分组成，即称重传感器、高增益仪表放大器和变频器。在 实际应用过程中，称重传感器的信号传输非常微弱。因此，信号不能被 AD 直接转换。它需 要在转换前放大对称放大的信号。在正常情况下，模数转换器有 24 位模数转换器，完成芯 片的转换并应用新的转换技术。在具有良好的抗干扰性能下，噪声中信号输出也比较高，提 高了芯片的增益。

称重传感器的输出信号与压力信号之间存在正相关关系。放大器需要放大传感器输出的 信号，然后将噪声值输入仪器放大器。在数据输出过程中，转换器采用三总线接口的形式， 单片机应用非常方便。

3.2 触摸屏控制电路

触摸屏使用的芯片采用特殊的控制接口类芯片，属于同步串行接口转换器。在正常运行 状态下功率约为 750uw，在静止状态下功率约为 0.5uw。因此，触摸屏芯片具有高速、低功 耗两个特点，广泛应用于小型手持设备。

为了有效提高触摸屏信号传输的准确性，触摸屏芯片的内部参考电压主要由参考源提供。 触摸屏芯片主要由两种电路组成，分别是中断信号的输出电路和总线接口的输入电路。在转 换过程中，接触电压信号的最大值超过 4000。

3.3 液晶显示电路

在 PC 的电子秤中，LCD 的人机界面选择了日本企业生产的液晶显示屏。它的大小是 5.6。 由于这种液晶屏的控制难度较大，传统的 51 单片机无法控制液晶屏。因此，我们需要一个 控制接口板来支持液晶屏，使单片机在接口板上有直接的效果。它提高了液晶显示控制的质 量，缩短了设计时间，同时缩短了设计人员在控制 LCD 驱动程序编程软件的时间。此外，时 间管理过程可以大大缩短。客户使用的 LCD 屏幕尺寸为 64，属于点阵液晶显示，可直接显 示客户的消费金额和产品，确保客户能直接了解产品信息，满足客户对产品信息的需求。 3.4 语音播报电路

为了有效地缩短客户的结账时间，单片机多功能电子秤在设计过程中为报价功能设置了 电子秤语音系统。在语音报价功能中，数字信息和汉字信息由 OTP 类型的编程芯片存储在电 子秤中。单片机在实际的应用程序过程中采用 P2 连接，芯片的声音需要提前编写。由于芯 片信号传输的声音相对较弱，因此需要放大后再传输，产品类别和销售价格将由扬声器播放。 3.5 打印机控制电路

为了满足顾客在购物产品清单上的选择，多功能电子秤需要有一个能打印详细的购物功 能清单的功能。本实用新型涉及一种具有并行接口的微型打印机，用于多功能电子秤打印机 的控制电路。在打印机的实际操作中，可以根据客户需求进行产品扫描[2]。

4 系统抗干扰和可靠性设计

本文的单片机多功能电子秤芯片信号是 CS460c，信号的抗干扰性能在整体硬件电路分 析和研究过程中，通过在 AD 模块中安装屏蔽外壳，防止外部信号进入电子秤。

在实际操作中，电子秤需要反复执行相关指令，有效地纠正电子天平的错误行为。同时， 由于数据采集效率较低，需要多次采集数据，通过滤波处理数据，然后根据输出指令反复执 行，以提高电子秤信号的稳定性。流程图如图 2 和图 3 所示。

PC 完成初始化、触摸屏、液晶显示等功能的参数，下一台机器完成参数初始化，称量 监控、打印等功能[4]。

监督机构的主要功能是监测电子秤程序的实际运行情况。一旦电子秤超过设定的时间， 程序就需要被迫回到开头，以保证电子秤系统的稳定运行[3]。

否

主程序

初始化

采集传感器信号

是否打印

是

打印

语音播报

否

是

播报

结束

图 2.PC 流程图

开始

初始化 LCD 和 A/D

主界面显示

判断

键盘是否按

下

是

是否选择商品

属性

是

蔬菜

水果

饼干

肉类

海鲜

设置单价

称重和处理

打印结果

否

否

图 3.下一个机器流程图

5 测量数据和测量结果分析

对样机进行了测试，并与标准重量和样机测试结果进行了对比。测试结果和分析如表 1 所示。

从实验结果可以看出，电子秤可以完成项目的称重功能，误差小于 0.5g，足以满足正 常情况下称重仪器要求的准确性。

表 1.电子秤测量结果及误差分析:

6 结论

如今，电子秤迅速发展。降低电子秤的成本和提高电子秤的精确度已成为电子秤的主要 发展趋势。电子秤的发展趋势不断提高了模拟信号处理器的要求。需要降低信号处理器的成 本，提高信号处理器的性能。基于微控制器的多功能电子秤的设计与分析，主要是为了促进 数字电子秤的发展。

参考文献

[1] Zhang Zhenggang, Xiong gang. Microcomputer multifunctional electronic scale mechanical and electronic design of [J]., based on the 2016 (11): 58-61.

[2] Pan Youhua, Lin Chengxin. 51 singlechip multifunctional electronic scale design and research of [J].based on the communication of science and technology, 2012, (11): 188 153.

[3] Yu Tao. Design of multifunctional electronic scale based on single chip microcomputer [J]. value engineering, 2012, (03): 136

[4] Li Huan. Based on 51 single-chip microcomputer design of simple electronic scales [J].

Information and computer (theoretical), 2016, (22): 119-120 123.

[5] Wang Feng. Electronic scale design based on STC89C51RC single chip microcomputer [J].

Electronic World, 2016, (06): 70.

[6] Wu Shaocheng, Zhang Renyan, GaoZhuntao.Multi-function electronic scale design based on single-chip microcomputer [J]. Programmable Controller and Factory Automation, 2011, (01): 82-85.

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[21962]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word