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

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

本系統(tǒng)實現(xiàn)了對放入電子稱上的物品進行稱量計數(shù)，并能夠在設(shè)計的顯示屏顯示出物品名稱、單價、數(shù)量、總額。并可以在顯示屏上顯示出當(dāng)前時間和日期，方便使用者或購買者具體了解購買物品的具體信息。

本系統(tǒng)采用液晶屏顯示，STC89C52RC單片機作為核心控制單元，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)計框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)設(shè)計框圖

2 單片機控制模塊

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

3 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊由壓力傳感器、信號的前級處理和A/D轉(zhuǎn)換部分組成。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送給控制器處理，由控制器完成對該數(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)簡單、工作可靠，適用于動態(tài)力學(xué)量的測量，不適合測頻率太低的被測量，更不能測靜態(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，測出重量信號，以模擬信號的方式差動放大器，在由差動放大器把傳感器微弱的信號進行一定倍數(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，也就是說能把被控對象的各種模擬信息變成計算機可以識別的數(shù)字信息。A/D轉(zhuǎn)換器將由差動放大器把進行一定倍數(shù)放大的傳感器微弱的信號，把其模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，再傳送到單片機STC89C52RC中進行處理。

4 按鍵電路

本系統(tǒng)中，除了單片機STC89C52RC的復(fù)位電路需要獨立按鍵，還需要時11個按鍵進行結(jié)算。其中10個按鍵是對系統(tǒng)輸入編號指令，使電子秤知道該物體是什么，該物體輸入系統(tǒng)的單價是什么，使其更方便的進行計算稱量物品的總金額。還有一個按鍵是可以實現(xiàn)電子秤的開關(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，單片機的P2.0端控制；5腳R/W是讀寫控制端，接單片機的P2.1端；6腳為1602的使能端，控制1602是否工作；1602的7腳～14腳分別接單片機的P0.0～P0.7，P0端連接一個排阻, P0口跟其他I/O結(jié)構(gòu)不一樣為漏極開路的結(jié)構(gòu)，因此，要加上拉電阻才能正常使用。由單片機向顯示器傳送數(shù)據(jù)。液晶顯示器與單片機接口電路。

6 系統(tǒng)軟件設(shè)計

本系統(tǒng)軟件設(shè)計采用C語言編程，運行準(zhǔn)確。軟件設(shè)計由主程序、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)計流程圖

7 結(jié)論

在現(xiàn)實生活中，電子秤不僅僅是能將計量準(zhǔn)確、迅速便捷，更重要的是它可以自動稱取重量，并且將重量信息直觀的顯示出來，而且電子秤相比于機械秤有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、價格低、實用性強、維護方便等特點，可在各種環(huán)境工作，重量信號可遠(yuǎn)傳，易于實現(xiàn)重量顯示數(shù)字化，易于計算機聯(lián)網(wǎng)，提高勞動生產(chǎn)率，對人們生活的影響越來越大，受到廣大歡迎。