基于STC89C52單片機(jī)的電子稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

姜玉泉　江冠顯　王杰

【摘 要】本文介紹了一種基于STC89C52單片機(jī)的電子稱重系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由壓力傳感器電路、信號(hào)采集調(diào)理電路、人機(jī)接口電路和LCD顯示電路等部分組成，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物體質(zhì)量的精確測(cè)量。經(jīng)過測(cè)試表明，該系統(tǒng)采集信息準(zhǔn)確，使用方便快捷，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉，具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】STC89C52單片機(jī)；電子稱重系統(tǒng)；應(yīng)變式壓力傳感器

The Design and Implementation of Electronic Weighing System based on Single Chip of STC89C52

JIANG Yu-quan JIANG Guan-xian WANG Jie

（Xian University of Technology，Xian Shanxi 710048，China）

【Abstract】This paper introduces the electronic weighing system based on Single Chip of STC89C52，it primarily consists of pressure sensor circuit，signal gather and adjustment circuit，man-machine interface circuit and LCD display circuit.This system can precisely measure mass of body. The test shows that this system gathers information accurately，and is very convenient and efficient in using.At the same time，this system has stable performance and low price，so it is very suitable to expanding.

【Key words】Single Chip of STC89C52；Electronic Weighing System；Straining Pressure Sensor

0 引言

電子稱重系統(tǒng)主要用來測(cè)量商品的質(zhì)量，是市場(chǎng)交易中必不可少的稱量?jī)x器。目前市場(chǎng)上使用的電子秤重系統(tǒng)體積大、價(jià)格高、攜帶不方便，關(guān)鍵是測(cè)量精度較低。在總結(jié)眾多相同研究的基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于STC89C52單片機(jī)的電子稱重系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠很好地解決上述問題。

1 設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為控制核心，由應(yīng)變片壓力傳感器模塊、信號(hào)放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、矩陣鍵盤模塊和LCD12864液晶顯示模塊等部分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 電路實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)主要由電源模塊、應(yīng)變橋式電路、信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、矩陣鍵盤電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)等部分組成，電路框圖如圖2所示。

2.1 電源模塊

電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)提供兩類電壓，其中±15V DC用于信號(hào)放大電路；±5V DC作為應(yīng)變橋式電路的輸入電壓；+5V DC也用于單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示電路、矩陣鍵盤電路和A/D轉(zhuǎn)換電路的供電。

2.2 應(yīng)變橋式電路

由于應(yīng)變片輸出的信號(hào)很小，為了產(chǎn)生較高的靈敏度，我們采用全橋電路?！?V DC給電橋提供穩(wěn)定的輸入電壓，從而有效地避免了電源波動(dòng)造成的影響。

2.3 信號(hào)放大電路

信號(hào)放大電路的設(shè)計(jì)如圖3所示。該放大電路的總噪聲主要取決于第一級(jí)，AD620具有低噪聲和低功耗特性，是解決小信號(hào)放大問題的首選方案。

2.4 A/D轉(zhuǎn)換電路

AD7705是完整的16位三線串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，具有低廉的價(jià)格、高分辨率、高精度、低電壓、低功耗以及優(yōu)良的抗噪聲性能等特點(diǎn)，滿足高精度的測(cè)量轉(zhuǎn)換要求，非常適用于橋式傳感信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換電路的硬件主要是AD7705 轉(zhuǎn)換芯片，配以A/D轉(zhuǎn)換程序，就可以實(shí)現(xiàn)采集的模擬信號(hào)數(shù)字化。

2.5 矩陣鍵盤電路

由于人機(jī)交流界面需要較多的按鍵，且STC89C52單片機(jī)只有32個(gè)I/O端口，所以本電路模塊采用矩陣鍵盤，以節(jié)省I/O端口，實(shí)現(xiàn)人工的操作。

2.6 顯示電路

顯示電路采用LCD12864液晶顯示屏做顯示器，該顯示屏具有功耗低、體積小、重量輕、顯示內(nèi)容多等優(yōu)點(diǎn)，作為電子稱重系統(tǒng)的顯示器是合適的。

2.7 單片機(jī)最小系統(tǒng)

單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)工作必不可少的硬件電路。STC89C52單片機(jī)作為電子稱重系統(tǒng)的控制核心，涉及的控制程序主要有LCD12864顯示程序、AD7705 A/D轉(zhuǎn)換程序、矩陣鍵盤掃描程序和價(jià)格換算程序等。

3 程序設(shè)計(jì)

整個(gè)電子稱重系統(tǒng)都由STC89C52單片機(jī)通過軟件完成，系統(tǒng)的程序流程圖如圖4所示。

系統(tǒng)上電后，首先啟動(dòng)主程序，完成單片機(jī)內(nèi)部寄存器的復(fù)位；然后進(jìn)行AD7705的初始化，使其處于A/D轉(zhuǎn)換狀態(tài)；最后，控制程序使LCD12864顯示初始化界面，并進(jìn)行鍵盤掃描，等待用戶操作。在稱重時(shí)，STC89C52通過AD7705進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，并對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成物體的質(zhì)量。此時(shí)如果通過鍵盤輸入物體的價(jià)格，就可以與物體的質(zhì)量進(jìn)行運(yùn)算，并把運(yùn)算結(jié)果通過LCD顯示器顯示出來。

4 結(jié)論

本文介紹了一種基于STC89C52單片機(jī)的電子稱重系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物體質(zhì)量的精確測(cè)量。經(jīng)過測(cè)試表明，該系統(tǒng)采集信息準(zhǔn)確，使用方便快捷，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉，具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]