基于PIC16F628单片机的便携式电子秤
引言
目前,台式电子秤在商业贸易中的使用已相当普遍,但存在较大的局限性:体积大、成本高、需要工频交流电源供应、携带不便、应用场所受到制约。现有的便携秤为杆秤或以弹簧、拉伸变形来实现计量的弹簧秤,居民用户使用的基本是杆秤。弹簧盘秤制造工艺要求较高,弹簧的疲劳问题无法彻底解决,一旦超过弹簧弹性限度,弹簧秤就会产生很大误差,以至损坏,影响到称重的准确性和可靠性,只是一种暂时的代用品,也被列入逐渐取消的行列。多年来,人们一直期待测量准确、携带方便、价格低廉的便携式电子秤(袖珍电子秤)投放市场。
基于电子秤的现状,本项目拟研究一种用单片机控制的高精度智能电子秤设计方案。这种高精度智能电子秤体积小、计量准确、携带方便,集质量称量功能与价格计算功能于一体,能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求。
本项目研究的便携式电子秤主要技术指标为:称量范围。一15 分度值D.OI伙g;精度理咎级m级;电源OC15V(一节5号电池供电)。主要功能有自检、去皮、计价、累计、单价设定、计量单位选择、过载报警和弱电压指示等。仪器若不进行称量操作,5分钟后自动进入休眠模式,降低电源消耗。
本文采用变极距式电容传感器,它由一对距离可变的平行极板构成。两板以弹性元件相连,当向一活动板施加拉力时,两极板距离发生变化,从而改变了平板电容器的电容量。经电容-频率转换电路后,电路输出频率与电容成正比。被测物重量与电容量改变成正比,频率的改变即频差与在传感器上所加重物的重量成正比,因而变极距式电容传感器有良好的线性度。测质量时只须测出电容的变化量。然而,电容值的直接测量非常困难。
因此,系统将不易测量的电容变化量转换成易于测量的频率信号的变化量,并采用高稳定参考电容生成参考频率信号,消除系统误差,实现高精度测量。电容一频率转换框图如图1所示。两路频率分别送入后级处理电路,经过数据选择、带通滤波传入单片机系统。
PIC16F628的主要功能特点
PIC16F628单片机是Microchip公司的PIC系列单片机之一。CS位单片机系列是该公司推出采用RISC(ReducedInstrue-tjonsetComPuter)结构的嵌入式控制器,具有执行速度高、功耗低、体积小巧、工作电压低、驱动能力强、品种丰富等优越性能。
其总线结构采取数据总线和指令线分离独立的哈佛(Horvord)结构,具有很高的流水处理速度。与同类8位单片机相比,程序存储器可节省一半,指令运行速度可以提高4倍左右。此外,PIC系列单片机集成了一系列外部功能模块,例如:上电复位电路厂引脚上拉电路、看门狗定时器等。这样,在组成系统时,就可以最大限度的简化电路、降低成本,提高系统的可靠性。
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