基于单片机的电子秤硬件系统设计.pdf

基于单片机的电子秤硬件系统设计--第1页

基于单片机的电子秤硬件系统设计

摘要：电子秤是集检验与改造、电子信息技术、信息资源管理、电子信息技

术等技术方面于一体的当代新型衡器。它与每个人的日常生活息息相关。电子秤

的关键是单片机设计为管理中心控制模块，根据重量传感器进行AD转换模块，

由电脑键盘、指示电源电路和功能强大的手机软件组成.电子秤不仅计量检定准

确、快捷、方便，更重要的是自动称重和数据显示，它们对大家的日常生活越来

越有害，受到大家的广泛喜爱。

关键词：单片机；电子秤硬件；系统设计；

引言

销售市场上的各种款式都是针对传统的专用测量工具，如平底秤。存在测量

精度低、准确测量全过程读数复杂、甚至不法商家等问题。如今，在销售市场上，

电子秤产品的平均水平不高，存在运行不可靠、成本增加、校准时间长、能耗大

等问题。因此，可以从技术上解决上述难点，设计一个简单高效的电子秤系统软

件，具有一定的现实意义。

一、系统硬件设计

系统软硬件配置的关键是单片机设计，它由控制板、传感器、数据信息显示

器、计算机键盘和电源电路开关电源组成。电子秤的原理取决于：利用重量传感

器进行工作压力数据信号检测，接收到微弱的电子信号后，对电路进行处理，将

解析后的数据信号传送到A/D转换器中。微控制器设计，将模拟输入转换为数据

量，控制器会对数字量进行接收，通过运算，将数字信号转换为实体的重量信号

在屏幕上进行显示。

1.1基本设计思路

当物体放在秤盘上时，物体产生的工作压力作用在传感器上。传感器变形并

改变特性阻抗。同时，应用促使工作电压发生变化，传感器输出变换后的脉冲信

基于单片机的电子秤硬件系统设计--第1页

基于单片机的电子秤硬件系统设计--第2页

号。数据信号经运算放大器放大后输出到工作电压－频率转换电源电路，转换成

有利于求解的模拟信号输出到单片机。微控制器被设计成根据计算机键盘指令将

这样的结果输出到LED以指示电源电路，显示出要显示的结果。

1.2控制器设计

电子秤控制板的关键应用是设计和执行单片机的设计方案。根据单片机设计，

精密测量技术可与电子信息技术紧密结合，形成全新升级的软件系统。这种类型

的软件系统取代了传统的自动控制系统。由于系统要求不是很高，所以采用A/D

转换器单片机设计。这种智能系统的仪表盘可以在精确测量中显示多样化的数据

信息解决方案，应用软件可以立即保存到存储芯片中。内部无需安装扩展内存，

大大简化了电源电路的设计。

1.3传感器设计

传感器的功能取决于数据采集和电源电路的解决方案。在电子秤控制系统的

设计中，传感器是飞中重要的元件。在选择传感器时，必须注意主要参数和测量

范围，而电路原理的难易程度及其高性价比也不容忽视。传感器的测量范围必须

根据电子秤较大的称量值、传感器数量和称重体的重量综合选择。为了更好的电

子称重结果的准确性，在实际工作中，要确保传感器的有效量程在20%-80%之间，

对重量称量的误差要控制在0.01Kg以内。

二、单片机的电子秤电路设计

2.1最小系统电路设计

电路、晶振电路、单片机设计、延时电路可以产生一个单片机设计的最小系

统。给定微控制器设计的时间标准，微控制器设计将根据该决定实施速率。晶振

电路采用12MHz晶振电路给出数字时钟。执行基本命令所需的时间是一个振荡周

期。其中，晶振电路给出正弦波数据信号，电容C1、C2起平滑作用。单片机设

计的延时电路，按下校准功能键后，单片机设计在刚上电时就可以进入启停状态，

只有上拉电阻才能正常校准。上电校准和手动校准相结合，组成混合延迟电路进

行校准。上电校准采用RC电池充电，RS