基于单片机的便携式电子秤的设计

 孙娜 辽宁工程职业学院，辽宁 铁岭 112000

摘 要

本文设计了一种基于单片机AT89C52 的便携式电子秤，阐述了便携式电子秤的工作原理，重点介绍了便携式电子秤的硬件电路设计及软件设计流程。经测试，电子秤的各项性能均优于国家标准规定的二级秤的指标。

引言

随着现代科技的发展，电气行业现代化程度的不断提高，生活中的电子产品也越来越多。电子秤是生产生活中常用的称量装置，其应用简单方便、体积小、称量速度快，被广泛地应用于商业、工业、农业、服务业等各个部门。笔者设计一种以Atmel 公司的单片机 AT89C52 为核心，结合 A/D 转换器的高精度便携式电子秤，其最大量程为51kg，分度值为 5g，检定分度数为51000/5=10200，达到了国家标准规定的二级秤指标。

1 便携式电子秤的工作原理

便携式电子秤以单片机 AT89C52 为信息处理核心，外围电路主要有电源模块、信号采集模块、信号放大积分模块、数据储存模块、键盘及显示输出模块、电压报警模块等部分组成，其原理图如图 1 所示。电源电路为系统提供 +5V 直流稳压电源。当被称重物体放于秤盘（压力传感器）上时，传感器产生与被测物体相对应的电压信号，信号经放大电路放大，积分电路初步数字化之后单片机接收，单片机再进行数字滤波、处理输出给 LCD，显示被称物体的质量，完成称重功能。同时还可以通过键盘操作，实现秤初期制作时的标定及使用中背光等不同功能的选择。电子秤还具有电源监测功能，可以完成低电压报警。

2 便携式电子秤的硬件电路设计

电子秤的硬件电路设计以 AT89 C52为核心，设计完成各功能的外围电路，使系统结构完整，功能齐全。

2 . 1 传感器电路工作原理

秤盘只是一种为了支撑被称重物体而设计的支架，重点部件压力传感器安装于此部分。压力传感器即为能感受压力并将压力信号转换成可用输出信号的传感器。本产品设计中选用电阻应变片压力传感器，金属电阻应变片选金属箔应变片。将应变片通过特殊的黏合剂紧密的黏合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，由于金属导体电阻的公式为 R= ρ L/S,只要应变片的长度或横截面积改变，则应变片的阻值就会发生改变，从而使加在电阻上的电信号发生变化。假如金属受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出由于受力而产生的电阻变化，即可获得变化的电信号。