秤是一種(zhǒng)在實際工作和生活中經(jīng)常用到的測量器具。随著(zhe)計量技術和電子技術的發(fā)展,傳統純機械結構的杆秤、台秤、磅秤等稱量裝置逐步被(bèi)淘汰電子稱量裝置電子秤、電子天平等以其準确、快速、方便、顯示直觀等諸多優點而受到人們的青睐。和傳統秤相比較,電子秤利用新型傳感器、高精度AD轉換器件、單片機設計實現,具有精度高、功能(néng)強等特點。本課題設計的電子秤具有基本稱重、鍵藍輸入、計算價格、顯示、超重報警功能(néng)。該電子秤的測量範圍爲0-10Kg測量精度達到5g,有高精度,低成(chéng)本,易攜芾的特點。電子秤采用液晶顯示漢字和測量記過(guò),比傳統秤具有更高的準确性和直觀性。另外,該電子秤電路簡單,使用壽命長(cháng),應用範圍廣,可以應用于商場、超市、家庭等場所成(chéng)爲人們日常生活中不可少的必需品。
一、電子秤方案之功能(néng)描述
1、采用高精度電阻應變式壓力傳感器,測量量程0-10kg,測量精度可達5g
2、采用電子秤專用模拟數字(AD)轉換器芯片hx711對(duì)傳感器信号進(jìn)行調理轉換,HX711采用了海芯科技集成(chéng)電路專利技術,是一款專爲高精度電子秤而設計的24位AD轉換器芯片。
3、采用STC89c52單片機作爲主控芯片,實現稱重、計算價格等主控功能(néng)
4、采用128*64漢字液晶屏顯示稱重重量、單價、總價等信息
5、采用4*4矩陣鍵盤進(jìn)行人機交互,鍵盤容量大,操作便捷。
6、具有超量程報警功能(néng),可以通過(guò)蜂鳴器和LED燈報警
7、系統通過(guò)USB電源供電,單片機程序也可通過(guò)USB線串行下載
二、電子秤方案之硬件方案
1、硬件設計
稱重傳感器感應被(bèi)測重力,輸出微弱的毫伏級電壓信号。該電壓信号經(jīng)過(guò)電子秤專用模拟/數字(A/D)轉換器芯片hx711對(duì)傳感器信号進(jìn)行調理轉換。HK711采用了海芯科技集成(chéng)電路專利技術,是一款專爲高精度電子秤而設計的24位A/D轉換器芯片,内置增益控制,精度高,性能(néng)穩定。HK711芯片通過(guò)2線串行方式與單片機通信。單片機讀取被(bèi)測數據,進(jìn)行計算轉換,再液晶屏上顯示出來。矩陣鍵盤主要用于計算金額。當被(bèi)測物體重量得到後(hòu),用戶可以通過(guò)矩陣鍵盤輸入單價,電子秤自動計算總額并在液晶屏顯示。電源系統給單片機、HX711電路及傳感器供電。
2、稱重傳感器
傳感器是測量機構最重要的部件。稱重傳感器本身具有單調性,其主要參數指标是靈敏度、總誤差和溫度漂移。
(1)靈敏度
稱重傳感器的電靈敏度爲滿負荷輸出電壓與激勵電壓的比值,典型值是2mV/V。
(2)壓電式壓力傳感器穩定性好(hǎo),精度和靈敏度高,壽命長(cháng),但大量程的壓力傳感器尚待進(jìn)一步研究。
(3)電阻應變式壓力傳感器穩定性較好(hǎo),精度和靈敏度較高,壽命較長(cháng),對(duì)測量環境要求不太嚴格。
宗上所述,選用電阻應變式壓力傳感器作爲電子秤稱重傳感器是最爲合适的。電阻應變式壓力傳感器主要由彈性體、電阻應變片電纜線等組成(chéng),内部線路采用惠更斯電橋,當彈性體承受載荷産生變形時(shí),電阻應變片(轉換元件)受到拉伸或壓縮應變片變形後(hòu),它的阻值將(jiāng)發(fā)生變化(増大或減小),從而使電橋失去平衡,産生相應的差動信号,供後(hòu)續電路測量和處理。