基于STC8A8K与HX711的高精度电子秤设计.docx

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基于STC8A8K与HX711的高精度电子秤设计

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张良玉罗龙伏钊

[摘??要]设计制作以电阻应变片为称重传感器的电子称重装置，所在金属悬臂梁上黏贴应变片作为称重传感器。使用了12V的锂电池自制充电器，称重装置使用了上电自校准功能，并使用LCD液晶屏进行响应数据的显示，在称重为2.00～500g之间，称重误差要求小于0.50g，具有去皮功能，去皮范围不超过50g，并且可以设置单价（元/g），可计算物品金额并实现金额累加、报警和语音等相应功能。

[关键词]自制充电器;LCD液晶屏;去皮功能;设置单价;金额累加

[中图分类号]TH715.1[文献标志码]A[文章编号]2095–6487（2021）06–0–03

[Abstract]Anelectronicweighingdevicewithresistancestraingaugesasloadcellsisdesignedandmanufactured，andthestraingaugesarepastedonthemetalcantileverbeamastheloadcells.A12Vlithiumbatteryself-madechargerisused，theweighingdeviceusesthepower-onself-calibrationfunction，andtheLCDscreenisusedtodisplaythedesireddata.Theweighingerrorisrequiredtobelessthan0.50gwithintheweighingrangeof2.00-500g，Whentheweightisabove50g，theweighingerrorislessthan1.00g，withtarefunction，thetarerangedoesnotexceed50g，andtheunitprice（yuan/gram）canbeset，theamountofitemscanbecalculatedandtheamountofmoneycanbeaccumulated，alarmandvoice，etc.Features.

[Keywords]self-madecharger;LCDscreen;peelingfunction;setunitprice;sumtotal

1方案論证与比较

1.1重力采样方法比较与选择

在全桥电路中输出电压较小，一般为几毫伏到几十毫伏，所以在进行AD转换之前需要先将电路输出信号进行放大处理，再将放大过后的信号进行AD转换，通过AD把信号转换为电信号输送给MCU进行运算处理。

（1）用OP07将采集的信号进行放大，最后通过ADC0809将所放大的采集信号进行AD转换为数字信号，最后送MCU处理。

（2）直接由32位MCU的定时中断进行信号的采集，然后对信号分析。

（3）将采集的信号通过HX711进行AD转换为数字信号，然后将信号送给MCU处理。

HX711是一款24位的AD转换芯片，内部集成了包括稳压源和信号放大器，片内时钟震荡等其他同类型转换芯片所需要的的电路。所以使用HX711不仅信号稳定、精度高、切电路简单，而且成本较低。

1.2处理器的选择

（1）使用传统8051内核单片机，运行速度慢，程序储存空间小。

（2）使用增强型8051内核单片机，运行速度快程序储存空间可达64K，成本低、操作方便、电路简单。

（3）使用STM32系列单片机，电路复杂、操作难、成本高。

本设计采用增强型80c51内核STC8A8K单片机，运行速度是传统51内核单片机的20倍。它拥有8K的ARM和64K的程序储存空间，且不需要外部晶振，最小系统简单方便、成本低。

2系统整体方案及软件设计

本系统主要包括信号采集单元、语音报警单元、单片机数据处理单元、显示和键盘设置单元、电源降压单元和锂电池充电单元组成，其中信号采集单元包括有称重重量采集电路（采样）和A/D转换电路。

2.1信号采集单元设计

本部分使用4块应变片组成全桥式电桥分别安装在金属悬臂梁上的两端，为了使电桥检测更加稳定，分别将两组应变片互为交叉式地贴在了金属悬臂梁上。

在将应变片贴于金属悬臂梁上时，应注意保证悬臂梁上应变片贴的位置干净切平滑，然后使用502将应变皮贴于金属悬臂梁的对称轴上，一面对应的贴两块，表示一正一负。

2.2数据