随著(zhe)科技和社會(huì)發(fā)展，人們的生活發(fā)生日新月異的變化，生活品質也在不斷提高，廚房秤更新換代的速度更是驚人，由以前沉重複雜變的靈活小巧，精度也不斷提高，最主要的是成(chéng)爲家家戶戶必不可少可靠的稱量工具，由于它的功能(néng)越來越豐富，越來越人性化，得到了廣大人民群衆的青睐，大街小巷都(dōu)能(néng)發(fā)現它的身影。通過(guò)基于單片機的高精度廚房秤設計，又進(jìn)一步的完善了傳統廚房秤所存在的不足，更加方便了人們的生活。
廚房秤是配備有電子設備的秤。由于它們種(zhǒng)類繁多，涉及貿易結算和保護消費者利益，因此受到世界各國(guó)政府的廣泛關注和重視。它被(bèi)确定爲該國(guó)希望強加的法律衡量工具。目前廣泛應用于農業、手工業等領域，與人們的生活利益息息相關。随著(zhe)電子信息技術和高精度測量等技術的快速發(fā)展，傳統的測量工具在形式、智能(néng)化、便攜性和準确性等方面(miàn)已經(jīng)不能(néng)滿足要求。隻有不斷改進(jìn)和改進(jìn)設備，提高性價比，才能(néng)得到消費者和廣大公衆的認可和青睐。
1系統功能(néng)描述及方案設計
1.1功能(néng)描述
（1）使用高精度的壓力傳感器使其測量範圍爲精确到0-10千克。
（2）運用具有24位的轉換芯片對(duì)來自傳感器的信号實行轉換。
（3）單片機主要控制芯片爲CSU8RP1186單片機，用于實現稱重等功能(néng)。
（4）帶超範圍報警功能(néng)塊，配蜂鳴器和LED燈完成(chéng)報警。
（5）系統采用USB供電。
1.2系統方案設計
整個系統由五個模塊，稱重傳感器模塊，A/D轉換器模塊，LED顯示模塊，矩陣鍵盤模塊和傳感器模塊。系統硬件電路包括A/D轉換模塊，LED模塊和傳感器模塊;軟件模塊可分爲一個主程序模塊，一A/D轉換模塊和液晶顯示模塊。首先，由壓力變化所産生的電壓信号被(bèi)測力傳感器收集，該模拟信号轉換成(chéng)A/D轉換器的數字信号，數字信号被(bèi)發(fā)送到單芯片微型計算機，單芯片進(jìn)行相應的處理。該過(guò)程控制液晶顯示器，然後(hòu)顯示的信息要顯示給用戶。
2硬件設計
首先，利用重量傳感器對(duì)被(bèi)測物體進(jìn)行檢測，并輸出電壓信号。該傳感器對(duì)信号進(jìn)行分析、調理和轉換。單片機采集測量數據，計算并輸出，然後(hòu)將(jiāng)數據顯示在液晶顯示屏上。當獲得被(bèi)測物品的質量後(hòu)，用戶通過(guò)鍵盤輸入該物品的單價，該物品的總價則會(huì)在廚房秤上出現。供電系統會(huì)給單片機、電路和傳感器供電，保證正常運行。
2.1稱重傳感器模塊
電阻應變式稱重傳感器是彈性物體在外力作用下發(fā)生彈性變形，它的電阻應變儀也一起(qǐ)變形，而應變表的電阻值在應變表變形後(hòu)發(fā)生變化，由于應變表在平衡橋型的情況下是連接在一起(qǐ)的，應變表的電阻值的變化會(huì)導緻橋梁不平衡，而信号是從表面(miàn)輸出的，從而完成(chéng)了將(jiāng)外力轉化爲信号的過(guò)程[2]。
2.2 A/D轉換設計模塊
通過(guò)稱重傳感器電路將(jiāng)物品的重量信息轉換爲電壓信号後(hòu)，得到的信号屬于模拟信号。模拟信号隻能(néng)被(bèi)轉換成(chéng)數字信号之後(hòu)被(bèi)提供給MCU（單片機）MCU（單片機）處理該數字信号。因此，模拟量必須輸入到微控制器進(jìn)行處理，并且執行模數轉換。輸出電壓信号在使用前必須放大，因爲應變片本身變形小，輸出電壓信号變化不大，直接使用不方便。在此過(guò)程中，放大器電路的精度、穩定性和A/D轉換精度直接影響廚房秤的稱重精度、反應時(shí)間等。
2.3 LCD模塊
此廚房秤是以顯示屏來呈現稱重的結果。爲了更直觀、方便、清晰地顯示稱重信息，采用了高亮度液晶顯示和漢字顯示功能(néng)。重量、單價、商品數量等信息更詳細、清晰地顯示在一個顯示屏上，用戶可根據需要通過(guò)“單位”開(kāi)關按鈕在“公斤”、“斤”、“千克”、“克”之間進(jìn)行切換。
2.4傳感器模塊
稱重傳感器在廚房秤中占有十分重要的位置，被(bèi)喻爲廚房秤的心髒部件，它的性能(néng)好(hǎo)壞很大程度上決定了廚房秤的精确度和穩定性本設計采用電阻應變式電阻應變式稱重傳感器包括兩(liǎng)個主要部分，一個是彈性敏感元件：利用它將(jiāng)被(bèi)測的重量轉換爲彈性體的應變值;另一個是電阻應變計：它作爲傳感元件將(jiāng)彈性體的應變，同步地轉換爲電阻值的變化。電阻應變片所感受的機械應變量一般爲10–6–10–2，随之而産生的電阻變化率也大約在10–6–10–2數量級之間。這(zhè)樣(yàng)小的電阻變化用一般測量電阻的儀表很難測出，必須采用一定形式的測量電路將(jiāng)微小的電阻變化率轉變成(chéng)電壓或電流的變化，才能(néng)用二次儀表顯示出來。在電阻應變式稱重傳感器中通過(guò)橋式電路將(jiāng)電阻的變化轉換爲電壓變化[5]。
3系統軟件
3.1軟件設計
爲了方便廚房秤設計的一系列要求完成(chéng)，程序設計采用從上到下、模塊化、結構化的設計，逐步實現每一個功能(néng)，各功能(néng)間相互獨立，模塊與模塊間都(dōu)能(néng)相互協調配合完成(chéng)任務，用以實現具體的功能(néng)。軟件部分用于執行初始化系統、數據處理、按鍵測試以及顯示數據等操作。主程序初始化系統，子程序模塊化結構方便A/D轉換模塊、數據處理和LCD顯示模塊的檢測和調試。系統初始化後(hòu)，按鍵檢測重物，直到完成(chéng)測試，整個操作過(guò)程中，程序以有序協調的方式實現廚房秤的功能(néng)。