王艷新 ，李家琪，王曉強(qiáng)，馮 銳

（哈爾濱東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040）

基于單片機(jī)技術(shù)的商用小型自動(dòng)稱重機(jī)的設(shè)計(jì)

王艷新 ，李家琪，王曉強(qiáng)，馮 銳

（哈爾濱東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，生活水平不斷提高，人們對(duì)自動(dòng)化的依賴程度越來(lái)越高。因此，在一些簡(jiǎn)單但費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作上引入自動(dòng)化機(jī)械是非常必要的。商用小型自動(dòng)稱重機(jī)，在應(yīng)用條碼技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)商品進(jìn)行自動(dòng)稱重，實(shí)現(xiàn)對(duì)已包裝好的零散食品以及一些貼有條形碼的商品進(jìn)行識(shí)別稱量，減少人力，為商品自動(dòng)識(shí)別稱重打下基礎(chǔ)。

單片機(jī)控制；自動(dòng)化；稱重機(jī)；條碼技術(shù)

稱重機(jī)主要用于自動(dòng)化流水線以及物流輸送系統(tǒng)上重量稱量、超限判別或重量分級(jí)及篩選，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造，物流等行業(yè)的在線檢測(cè)。目前，形形色色的稱重機(jī)因其各異的功能而應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，然而，自動(dòng)稱重機(jī)還主要應(yīng)用于單一的生產(chǎn)線。在商場(chǎng)等小領(lǐng)域，依舊采用人工稱重的方法，耗時(shí)耗力。對(duì)商用小型稱重機(jī)進(jìn)行改進(jìn)、設(shè)計(jì)，使自動(dòng)稱重機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)商品自動(dòng)稱量，對(duì)節(jié)省勞動(dòng)力、減輕稱重工人的負(fù)擔(dān)以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化具有重要意義。

1 稱重機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析

1.1 系統(tǒng)組成

本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)、傳感器、條碼技術(shù)等進(jìn)行自動(dòng)稱重機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)商品進(jìn)行識(shí)別稱重，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要輸入端、中心處理端和輸出端組成。

圖1 自動(dòng)稱重機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖

系統(tǒng)具體的組成為 ：

（1）輸入端

①商品信息的采集：采用條碼技術(shù)，識(shí)別商品信息。②商品稱重：采用稱重傳感器對(duì)商品進(jìn)行稱量，進(jìn)而將信息傳入中央處理器。

（2）中心控制端

由單片機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)各模塊的功能。

（3） 輸出端

①打印端：通過(guò)中心控制端，控制打印機(jī)打印商品的價(jià)簽。②價(jià)簽的粘貼端：中心控制端控制對(duì)商品價(jià)簽的粘貼。

1.2 工作原理及路線

（1）原理圖（見(jiàn)圖2）：

圖2 自動(dòng)稱重機(jī)原理圖

（2）模塊設(shè)計(jì)

①條碼識(shí)別模塊：此模塊是自動(dòng)稱重機(jī)的重要組成部分之一，是利用二維碼的識(shí)別處理技術(shù)，對(duì)已包裝且貼有條形碼的商品進(jìn)行識(shí)別，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將信息傳輸?shù)街醒胩幚砥?；②稱重模塊：利用稱重傳感器（壓力傳感器），將商品進(jìn)行稱重，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)傳給中央處理器；③中央處理模塊：中央處理模塊由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，利用單片機(jī)控制打印模塊進(jìn)行打印以及貼碼模塊將商品價(jià)簽貼在商品上；④打印模塊，由中央處理器單片機(jī)控制打印機(jī)打印出商品的價(jià)簽；⑤貼碼模塊：通過(guò)中央處理器的控制，通過(guò)機(jī)械控制將商品標(biāo)簽粘貼在商品上。

2 單片機(jī)系統(tǒng)

2.1 單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成

單片機(jī)，又稱微控制器（MCU）， 采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)在一塊硅片上集成了中央處理器CPU、適當(dāng)容量的隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM和只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和串行通訊接口、中斷系統(tǒng)、可編程定時(shí)器/計(jì)時(shí)器?？梢哉f(shuō)一塊單片機(jī)就是一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制、儀器儀表等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

2.2 單片機(jī)選擇

MSP430單片機(jī)（混合信號(hào)處理器——，是一種低成本高效率的16位單片機(jī)。集成了許多功能豐富的模塊，可電池供電。它的特點(diǎn)是低電壓電源供電、處理能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快、超低功耗、功能豐富、便于開(kāi)發(fā)。它的各模塊完全獨(dú)立，不需要CPU干涉（都可以休眠降耗），有獨(dú)特的雙時(shí)鐘系統(tǒng)，因此精度高，抗干擾能力強(qiáng)。它的程序指令存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，采用的是馮·諾依曼結(jié)構(gòu)。用有7 種源操作數(shù)尋址、4 種目的操作數(shù)尋址、簡(jiǎn)潔的 27 條RISC指令（采用模擬指令后為51條），自帶Flash控制器。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文整體的對(duì)自動(dòng)稱重的效率和勞動(dòng)力以及識(shí)別率等多種問(wèn)題進(jìn)行了考慮，通過(guò)MSP430單片機(jī)對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行控制，合理的對(duì)新型自動(dòng)稱重機(jī)自身的優(yōu)越性能加以實(shí)現(xiàn)，減輕了傳統(tǒng)的人工稱重的繁瑣工作，通過(guò)運(yùn)用條形碼技術(shù)即實(shí)現(xiàn)對(duì)已包裝好的零散食品以及一些便于貼商品信息條形碼且貼有條形碼的商品進(jìn)行識(shí)別。通過(guò)單片機(jī)技術(shù)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)全部稱量過(guò)程的自動(dòng)化。

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［4］沈江.自動(dòng)稱重系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用［J］.儀表技術(shù)，2010，（1）.

［5］李秉榮，劉夫云，程雄，等.自動(dòng)稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.電子器件，2010，（2）.

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