基于单片机的电子秤设计

摘要：电子秤计量准确、快速方便，更重要的是自动称重、数字显示，对人们生活的影响越来越大，因而广受欢迎。

此次设计的电子秤以单片机为中心控制单元，软硬件结合。硬件电路由控制模块、按键模块、显示模块、称重模块、模数转换模块组成。控制模块以单片机STC89C52RC为控制单元，实现数字信号的处理；矩阵按键模块用于单价的输入及对转换后数字信号处理的控制；显示模块采用LCD128X64芯片显示数据；称重模块采用电阻应变式压力传感器N430，对压力信号进行采集；模数转换模块采用模数转换芯片HX711，将压力传感器采集到的模拟量转换成数字信号。软件部分采用C语言编写，对按键模块、显示模块、称重模块进行了编程，最终实现去皮、自动称重、输入单价及修改单价、计算金额的功能。

关键词：电子秤；单片机；称重传感器；压力传感器

The Design of Electronic Scale Based on Single Chip

Microcomputer

Abstract: The electronic scale measures accurately, fastly and conveniently.What is more important is that it can weigh automaticly,and display digitally.Its impact on people's lives becomes more and more large, therefore it is popular.

The design of the electronic scale uses the single chip as its center control unit, with the combination of software and module.The single chip microcomputer minimum system module uses STC89C52RC MCU as control unit,and realizes processing the digital signal;the matrix key module is used for the input of the unit price and the control of the converted digital signal;the implementation is made up of LCD128X64 liquid crystal display modules;the weighing module adopts resistance strain type pressure sensor N430 which collects the pressure signal;the Analog-to-digital conversion module uses electronic scale special 24 bit ADC core HX711,converting the analog of the weighing sensor into digital signals.The software part is written by C language,programming the key module, display module, weighing module.And realizes peeling,weighing automaticly,inputting and modifying the unit price,and the function of calculating amount finally.

Keywords: Electronic scale;Single chip microcomputer;Weighing sensor; Pressure sensor

引 言

称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域，与人民的生活紧密相连。电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域，取得了显著的经济效益。

电子秤是称重技术中的一种新型仪表，广泛应用于各种场合。电子秤与机械秤比较有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用价值强、维护方便等特点，可在各种环境工作，重量信号可远传，易于实现重量显示数字化，易于与计算机联网，实现生产过程自动化，提高劳动生产率。从世界水平看，衡器技术已经经历了四个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤。我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展：电子称重技术从静态称重向动态称重发展；计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。

按照设计的基本要求，系统可分为五大模块，控制模块、按键模块、显示模块、称重模块、模数转换模块。系统的大部分功能都需要软件来控制。此次设计的电子秤，价格便宜电路简单，损坏后便于维修。

本次设计的电子秤在实际使用时达到以下要求： 1. 电子秤称重范围0~5Kg，精度1g。

2. 液晶显示所称量物品的重量、输入的单价及金额。 3. 矩阵按键实现单价的输入与修改。

第一章 绪 论

1.1选题目的及意义

称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域，与人民的生活紧密相连。随着科技进步，电子电路和计算机的发展给称重测量产业带来了巨大的影响。常规的称重仪器被更先进的智能称重仪器所取代，电子称重仪器在功能和精度及自动化水平等方面有了巨大进步，使得应用工程和科学实验等领域的自动化程度得以显著提高。

作为测量重量的仪器，智能电子秤具有测量精确，反应速度快，能够实时测量和监控的优点，其在原理和结构上取代了杠杆原理的机械式称重工具。相对机械称重仪器，电子秤具有称重精度高、体积小、应用广泛和易操作等优点。在工作原理、结构外形、布局和材料上都是全新的称量仪器。

现在市场使用测量重量的仪器，质量水平低、成本高、维修困难。特别是一些小型企业，没有健全的设备，缺乏开发能力生产的电子秤的质量差易损坏。所以针对上面的问题设计出一套高应用价值的电子秤，从而解决这些问题，改善电子秤应用中的不足，具有现实意义。此次设计的电子秤精度高、电路简单，结构清晰便于维修，可以很大程度上减少用户的损失。

1.2电子称重系统现状

1.2.1国外的研究现状

随着第二次世界大战后电子技术渗入衡器制造业。在1954年使用了带新式打印机的倾斜式秤。在1960年开发出了与衡器相联的专门称重打印机。当时带电子装置的衡器其称量工作是机械式的，但与称量有关的显示、记录、远传式控制器等功能是电子方式的。电子称的发展过程与其他事物一样，也经历了由简单到复杂、由粗糙到精密、由机械到机电结合再到全电子化、由单一功能到多功能的过程。特别是近30年以来，工艺流程中的现场称重、配料定量称重、以及产品质量的监测等工作，都离不开能输出信号的电子衡器。这是由于电子衡器不仅给出质量或重量信号，而且也能作为总系统中的一个单元承担着控制和检验功能，从而推进工业生产和贸易交往的自动化和合理化。近年来电子秤已愈来愈多地参与到数据的处理和控制过程中。现代称重技术和数据系统已经成为工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可或缺的组成部分。随着称重传感器各