基于厚膜力传感器的电子秤设计

　　我们选用厚膜力传感器作为称重传感器,辅以16×2LCM,薄膜键盘等外围器件,设计了一台电子秤。系统设计总体框图如图1所示。

　　由厚膜电阻应变梁式传感器感受被测物体的质量,通过电桥输出电压信号,通过放大电路将输出信号放大,而后送A/D转换单元进行模数转换,将转换 后的数字信号送给单片机,单片机接收数据后,对数据进行处理,将其转换成为质量信息送LCM液晶显示模块进行显示。单片机同时也可对所称物体价格进行计 算,因此单片机不断查寻键盘是否有输入,如果有单价输入信号,则将输入单价记录并显示,而且将单价与质量数值进行乘法计算,得到货物的价格;如果是功能键 输入,如去皮,清零/复位等则执行相应的功能。

　　1　模拟电路设计

　　本设计选择应变式厚膜力传感器,它能从根本上克服传统应变式力传感器用胶粘贴应变片(计)引起的蠕变和漂移。该传感器结构简单,性价比高。由于 传感器输出的模拟信号比较微弱,必须通过一个模拟放大器对其进行放大,才能满足A/D转换器对输入信号电平的要求,因此选用由三运放构成的具有高输入阻 抗,高共模抑制比的差动放大器。电路如图2所示。要使电路满足平衡,则要求R₁=R₂、R₃=R₄、R₅=R₆,因此电阻选用高精度的金属膜电阻。此外因每个运放的性能不可能完成一致,在A1和A2增设了调零电位器VR1和VR2,这在实际的应用中是非常有用的。

　　2　单片机电路设计

　　2.1　数模转换电路与单片机的接口电路

　　A/D转换器选用ADC0804。当=0时,允许进行A/D转换。由低跳高时A/D转换开始, 是转换结束信号输出端,输出跳转为低电平表示本次转换已经完成,当为低电平时,输出数据锁存器DB0~DB7各端出现8位并行二进制数码。将此数值取进单片机,A/D转换即告完成。

　　2.2　LCM与单片机的接口电路

　　选用5×7点阵图形来显示字符的2行16个字的DM2162液晶模块,下面对编程方法作一简单介绍。

　　DM2162液晶模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、 常用的符号和日文片假名等,每一个字符都有一个固定的代码,比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B(41H),显示时模块把地址41H中的 点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“A”。

　　DM2162液晶模块内部的控制器共有1l条控制指令,它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。液晶显示模块是一个慢显示器 件,所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平(表示不忙),否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址,也就是告诉模块在哪里显示 字符。