基于單片機(jī)技術(shù)的商用小型自動稱重機(jī)的設(shè)計

王艷新 ，李家琪，王曉強(qiáng)，馮 銳

（哈爾濱東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040）

基于單片機(jī)技術(shù)的商用小型自動稱重機(jī)的設(shè)計

王艷新 ，李家琪，王曉強(qiáng)，馮 銳

（哈爾濱東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040）

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，生活水平不斷提高，人們對自動化的依賴程度越來越高。因此，在一些簡單但費時費力的工作上引入自動化機(jī)械是非常必要的。商用小型自動稱重機(jī)，在應(yīng)用條碼技術(shù)的基礎(chǔ)上，對商品進(jìn)行自動稱重，實現(xiàn)對已包裝好的零散食品以及一些貼有條形碼的商品進(jìn)行識別稱量，減少人力，為商品自動識別稱重打下基礎(chǔ)。

單片機(jī)控制；自動化；稱重機(jī)；條碼技術(shù)

稱重機(jī)主要用于自動化流水線以及物流輸送系統(tǒng)上重量稱量、超限判別或重量分級及篩選，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造，物流等行業(yè)的在線檢測。目前，形形色色的稱重機(jī)因其各異的功能而應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，然而，自動稱重機(jī)還主要應(yīng)用于單一的生產(chǎn)線。在商場等小領(lǐng)域，依舊采用人工稱重的方法，耗時耗力。對商用小型稱重機(jī)進(jìn)行改進(jìn)、設(shè)計，使自動稱重機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)商品自動稱量，對節(jié)省勞動力、減輕稱重工人的負(fù)擔(dān)以及實現(xiàn)自動化具有重要意義。

1 稱重機(jī)系統(tǒng)設(shè)計和分析

1.1 系統(tǒng)組成

本設(shè)計采用單片機(jī)、傳感器、條碼技術(shù)等進(jìn)行自動稱重機(jī)的設(shè)計，對商品進(jìn)行識別稱重，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要輸入端、中心處理端和輸出端組成。

圖1 自動稱重機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖

系統(tǒng)具體的組成為 ：

（1）輸入端

①商品信息的采集：采用條碼技術(shù)，識別商品信息。②商品稱重：采用稱重傳感器對商品進(jìn)行稱量，進(jìn)而將信息傳入中央處理器。

（2）中心控制端

由單片機(jī)進(jìn)行控制，實現(xiàn)各模塊的功能。

（3） 輸出端

①打印端：通過中心控制端，控制打印機(jī)打印商品的價簽。②價簽的粘貼端：中心控制端控制對商品價簽的粘貼。

1.2 工作原理及路線

（1）原理圖（見圖2）：

圖2 自動稱重機(jī)原理圖

（2）模塊設(shè)計

①條碼識別模塊：此模塊是自動稱重機(jī)的重要組成部分之一，是利用二維碼的識別處理技術(shù)，對已包裝且貼有條形碼的商品進(jìn)行識別，通過A/D轉(zhuǎn)換將信息傳輸?shù)街醒胩幚砥?；②稱重模塊：利用稱重傳感器（壓力傳感器），將商品進(jìn)行稱重，并通過A/D轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)傳給中央處理器；③中央處理模塊：中央處理模塊由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，利用單片機(jī)控制打印模塊進(jìn)行打印以及貼碼模塊將商品價簽貼在商品上；④打印模塊，由中央處理器單片機(jī)控制打印機(jī)打印出商品的價簽；⑤貼碼模塊：通過中央處理器的控制，通過機(jī)械控制將商品標(biāo)簽粘貼在商品上。

2 單片機(jī)系統(tǒng)

2.1 單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成

單片機(jī)，又稱微控制器（MCU）， 采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)在一塊硅片上集成了中央處理器CPU、適當(dāng)容量的隨機(jī)存儲器RAM和只讀存儲器ROM、多種I/O口和串行通訊接口、中斷系統(tǒng)、可編程定時器/計時器?？梢哉f一塊單片機(jī)就是一個小而完善的微型計算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制、儀器儀表等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

2.2 單片機(jī)選擇

MSP430單片機(jī)（混合信號處理器——，是一種低成本高效率的16位單片機(jī)。集成了許多功能豐富的模塊，可電池供電。它的特點是低電壓電源供電、處理能力強(qiáng)、運算速度快、超低功耗、功能豐富、便于開發(fā)。它的各模塊完全獨立，不需要CPU干涉（都可以休眠降耗），有獨特的雙時鐘系統(tǒng)，因此精度高，抗干擾能力強(qiáng)。它的程序指令存儲器和數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編址，采用的是馮·諾依曼結(jié)構(gòu)。用有7 種源操作數(shù)尋址、4 種目的操作數(shù)尋址、簡潔的 27 條RISC指令（采用模擬指令后為51條），自帶Flash控制器。

3 結(jié)束語

本文整體的對自動稱重的效率和勞動力以及識別率等多種問題進(jìn)行了考慮，通過MSP430單片機(jī)對各個模塊進(jìn)行控制，合理的對新型自動稱重機(jī)自身的優(yōu)越性能加以實現(xiàn)，減輕了傳統(tǒng)的人工稱重的繁瑣工作，通過運用條形碼技術(shù)即實現(xiàn)對已包裝好的零散食品以及一些便于貼商品信息條形碼且貼有條形碼的商品進(jìn)行識別。通過單片機(jī)技術(shù)，運用計算機(jī)，實現(xiàn)全部稱量過程的自動化。

［1］劉宏偉，嚴(yán)妍.快速響應(yīng)碼的識別和解碼［J］.計算機(jī)工程與設(shè)計，2005，（6）.

［2］嚴(yán)國清.基于MC9328MX1的嵌入式二維條碼識別系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［D］.中國海洋大學(xué)，2006.

［3］王艷春，何鵬，李會.智能電子稱重系統(tǒng)的設(shè)計［J］.微計算機(jī)信息，2007，（11）.

［4］沈江.自動稱重系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用［J］.儀表技術(shù)，2010，（1）.

［5］李秉榮，劉夫云，程雄，等.自動稱重系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.電子器件，2010，（2）.

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1671-3818（2016）10-0175-01