1。3 电子秤的设计思路
当前商业生活中电子秤的使用十分广泛,但依旧存在成本偏高、体积偏大、使用不方便等弊端。传统秤多为杆秤或弹簧秤,日常用户运用的大部分都是杆秤。其制作工艺高,容易拉伸变形,超过弹簧弹性极限时会发生形变,无法恢复,影响称重结果。本系统的设计在实现称量工具的基本功能后,还可与其他设备进行数据的交换。系统选用51系列单片机作为微控制器,因其具有较好的兼容性,在系统更新时,只需增加少量外部硬件或删改内部程序就能实现。电子称在实际应用中普遍具有一定的范围,并有专门的电路进行监督提示,以防止过载。综上,本设计思路是:由传感器感受压力并收集电压信号,传送给放大电路将该信号放大,A/D转换器将电压信号转换为数字信号,数字信号被传送给单片机后,由单片机完成自主计算得出被测物的重量及价格,最后传送给显示器进行显示[4]。
第二章 系统方案论证与选择
2。1 控制器部分
本设计将单片机作为主控器,因其内部含有CPU和存储器等部分,并将测量控制技术加以运用,“智能测量控制系统”就此产生[5]。其特点是可以自主完成测试以及结果的处理。为简化电路,设计中的单片机采取内含数模转换器的,这样可直接在单片机内部进行程序的编写,不再需要进行外部扩展。此处选择STC89C51单片机。STC89C51与AT89C51相比有如下优势:
第一, 其内部存储器是闪速存储器,可快捷的进行程序的填入与编写,调试方便且减小了开发的周期;
第二, 单片机的尺寸极小使外部电路体积也得到了缩小。并且价格低廉、性能稳定。
第三, 单片机的指令周期是单指令,其运行的速率也比较快。
第四, 单片机内部能够自动进行复位,使电路达到最初的状态,缩小了外部整体电路的结构。
STC89C51单片机的实物图如图2-1所示[6]:
图2-1 STC89C51单片机的实物图
STC89C51引脚图如图2-2所示:
图2-2 STC89C51单片机的引脚图
2。2 数据采集部分
2。2。1 传感器的选择
电子秤测量系统中,传感器具有关键作用,其性能的好坏对秤的精确度起决定性作用[7]。性能好坏的依据即综合考虑灵敏度、温度漂移和总误差三个指标。
(1) 灵敏度
传感器输出量变化与输入量变化的线性关系即为灵敏度。灵敏度最高,线性关系最好的点在满量程范围的2/3。
(2)漂移
传感器的漂移与时间有关。
下面介绍三种常用的传感器:
(1) 电容式压力传感器测量精准度比较高且比较敏锐,对细微变化都能感应到,但是比较不稳定,不适合较远距离的数据交流,对测试时周围的各种因素也有较高要求。
(2) 压电式压力传感器与(1)相比区别是比较稳定,其他几种特点相同或相似,但其测量量程范围比较有限。
(3) 电阻应变式压力传感器则是综合了以上两种的优点,综合应用能力较强,适用范围更加广泛。
(3) 总误差来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766
传感器所测出的数据和实际数据之间的比值即为总误差。一般如何选择ADC分辨率以及如何设计放大电路都由秤的总误差决定,其标准指标为0。02%,该指标确定了电路的精确度。 STC89C51单片机的电子秤的设计+程序+电路图(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_201294.html