劉昌盛（湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院,武漢 430068）

基于單片機(jī)的智能電子秤設(shè)計(jì)

劉昌盛
（湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院,武漢 430068）

摘 要：以AT89c52為核心，通過(guò)將壓力傳感器的測(cè)量值經(jīng)過(guò)ADC0809轉(zhuǎn)換輸入單片機(jī)，可實(shí)現(xiàn)稱重的顯示和語(yǔ)音輸出，并可顯示單價(jià)及總價(jià)。關(guān)鍵詞：AT89c52；ADC0809；液晶顯示

1　引言

數(shù)字電子秤在生活中隨處都可以見(jiàn)到，早期的電子秤多為模擬稱，即通過(guò)模擬電路實(shí)現(xiàn)。隨著數(shù)字芯片的價(jià)格下降，其被廣泛應(yīng)用于稱重系統(tǒng)中，功能強(qiáng)大，可靠性高，精度好是其優(yōu)點(diǎn)，因此，已逐步普及開(kāi)來(lái)?；趩纹瑱C(jī)的數(shù)字電子秤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功耗低，可通過(guò)軟硬件配合實(shí)現(xiàn)諸多功能，性價(jià)比高。

2　系統(tǒng)總體方案

基本原理是：將被測(cè)物體對(duì)壓力傳感器的壓力值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。輸出的電信號(hào)通常比較微弱，這時(shí)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的信號(hào)處理電路進(jìn)行處理， 放大后的模擬電信號(hào)經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，送入到單片機(jī)中，再經(jīng)過(guò)單片機(jī)譯碼顯示，就可以顯示出被測(cè)物體的重量了，并且可以通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)出來(lái)[1]。

3　硬件電路設(shè)計(jì)

（1）壓力傳感器的種類很多，應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。當(dāng)受到壓力時(shí)壓阻傳感器的電阻產(chǎn)生變化，測(cè)量出電阻的變化，就可以計(jì)算出物體的重量。

（2）電橋與信號(hào)處理電路：應(yīng)變片電橋測(cè)量電路，壓阻傳感器的電阻R1和另外三個(gè)電阻R2、R3、R4構(gòu)成橋架，當(dāng)電橋平衡時(shí)（即電阻應(yīng)變片未受了作用時(shí)），R1＝R2＝R3＝R4＝R，此時(shí)電橋的輸出U0＝0，當(dāng)應(yīng)變片受力后，R1發(fā)生變化，使R1?R3≠R2?R4，電橋輸出U0≠0，并有：

壓阻傳感器上施加一力時(shí)，引起電橋不平衡，把力信號(hào)轉(zhuǎn) 換為微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算放大器，把信號(hào)放大至0～ 5V，作為ADC0809的A/D輸入信號(hào)。

（3）ADC0809電路：ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開(kāi)關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8個(gè)單斷模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。

在彈簧片上加不同的壓力，啟動(dòng)0809對(duì)0通道轉(zhuǎn)換，然后讀0809，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸送給AT89c52。

（4）液晶顯示模塊：可以選用內(nèi)置FM12232A液晶顯示控制器的屏，它集行、列驅(qū)動(dòng)器和控制器于一體，被廣泛應(yīng)用于小規(guī)模液晶顯示模塊中。

其接口工作方式：

由于液晶點(diǎn)陣為122×32，實(shí)際由二片SED1520控制，每一片控制61×32的點(diǎn)陣，由CS1、CS2來(lái)選擇鎖存，所以當(dāng)片選端有效時(shí)，通過(guò)8255PA口寫(xiě)入相應(yīng)的RAM地址的頁(yè)號(hào)及RAM單元號(hào)，然后才是要顯示的編碼。一旦對(duì)屏內(nèi)要顯示的內(nèi)容都寫(xiě)入后，可看到字符出現(xiàn)在屏上。

（5）語(yǔ)音播報(bào)：采用語(yǔ)音芯片ISD2590，具有音質(zhì)好，抗斷電能力強(qiáng)，直接存儲(chǔ)了語(yǔ)音的模擬信號(hào)，解決了A/D、D/A轉(zhuǎn)換的問(wèn)題[2]。

4　軟件設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)總體思想是，自動(dòng)完成對(duì)電壓與質(zhì)量之間的轉(zhuǎn)換，顯示出物體的質(zhì)量并通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)；對(duì)測(cè)量誤差能夠進(jìn)行修正；可以根據(jù)物品的單價(jià)與測(cè)得的質(zhì)量計(jì)算出總價(jià)。

5　結(jié)論

通過(guò)將壓阻式壓力傳感器與AT89c51單片機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物體的稱重功能，能將所測(cè)重量通過(guò)液晶屏顯示出來(lái)，并能通過(guò)語(yǔ)音進(jìn)行播報(bào)，還可以自動(dòng)計(jì)算物品的總價(jià)，操作簡(jiǎn)單，精確快速。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳詩(shī)茂,萬(wàn)澤君,陸鵬.數(shù)字電子秤設(shè)計(jì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2012(04).

[2]楊玉芳等.基于單片機(jī)的脈搏檢測(cè)系統(tǒng)[J].儀器儀表學(xué)報(bào),2011(06).