如今的电子秤的原理是将重量这种物理量转换成电信号,通过系统的计算出结果并在液晶屏幕上显示出来。通过仔细的调查研究,对比不同压力传感器工作原理和输出变量,本设计的压力传感器选择灵敏度、称量准确、可靠的应变片式传感器。
1。3 本系统主要功能
通过前期的调研和实地考察等,结合电子秤发展以及用户实际需求,本设计的语音电子秤应包含以下功能:
(1)具有功能设定按键,用于使用者根据不同使用需求调节电子秤称量模式。
(2)压力传感器在工作允许称量范围内,具有良好的单调性的线性变化特征。
(3)提供价格按键输入。
(4)相应速度快,用户称量完毕后需根据货物重量及设定的单价,即时显示并播报出货物重量和货的总价值。
2。 总体方案论证与设计
本次制作的电子秤总共涉及了下面的几个模块:主控模块,AD模块,显示模块。本文采用模块化设计,按照各个功能模块进行开发和设计,最后再整体调试、测试整体系统。
2。1主控模块的选型
本设计主控模块选择单片机进行控制,由于不同系列单片机所提供的接口、功能、存储容量等各不相同,需根据实际接口、需求、性价比等进行选择。此处单片机选择51系列,而且STC系列单片机在编程方面基本满足我们对于此次设计的所要功能。
综合以上的观点及条件,我们决定使用STC89C52单片机作为此次设计的主控芯片。
2。2显示模块的选型
显示模块的选择需考虑显示效果,性价比等,由于电子秤还需具有一定的可移动特性,因此还需显示模块耗电量低,设计开发简单等。LED数字显示表现良好,并且采用动态扫面与芯片相连的时候,所占用线口较少。但是在进行电路调试时经常性的出现各种问题,所以最后选择放弃。
选取LCD作为显示屏,拥有的性能足以满足此次设计的需求,在价格方面也是很好,除了在设计过程中可能会出现借口线较多的情况,带来一点小麻烦外,基本没有太多的缺点。
所以通过删选排查过后决定选取LCD1602液显示屏。
2。3 AD模块的选型
方案一:
AD模块芯片选用由美工公司设计制造的ADC0809芯片。采用CMOS工艺,拥有一个8通道多路开关,精确度不高。又因本设计不涉及多通道采集的AD转换,经过研究后决定放弃[1]。
方案二:
选取一款精确度较高的HX711作为AD模块芯片。此模电转换芯片具有丰富的输入输出接口,可提供强大的并行输入输出,数据传输响应速度快,可扩展性强,可以在设计过程中降低很多成本。芯片的控制信号是通过管脚来进行驱动的,所以不需要惊醒寄存器编程,芯片内还提供稳压电源,不需要在电路板上再增加其他的模拟电源。拥有上电自动复位的它极大的简化了开机初始化过程。
所以经过研究决定选取方案二中的HX711
2。4语音播报模块的选择
为了实现称量的结果可实时准确的被自动播报出来,以及减少硬件电路的设计,本设计选择集成度高、性价比高、采用OTP芯片的KY3P035语音芯片,在对其进行开发时,通过单片机指令系统调用,就能够得到实时的重量和价格。
2。5系统整体设计概述
系统整体设计时,以单片机为核心,通过各个功能模块的扩展实现整体系统设计。本系统的总体框图如下图2-1所示,单片机为控制核心,在启用系统前需对系统进行初始化操作,后采集电压等功能的管控。总体系统搭建完成后,即可进行总体系统调试、运行[2]。