基于单片机的智能电子秤的设计与实现

　　一、引言

　　目前，为了提高设备生产率，产品包装机械日趋高速化、自动化和联合化。“自动，快速，准确”是对自动打包类产品的直接要求。包装机械的高速化，随之对相应设备的联动化和自动化提出了更高的要求。在工业上和当前食品包装的广大领域中，有很多用于需要自动称量物体重量的场合。如大家熟知的微机自动配料系统，在自动配料系统中，设定了配料的物品的种类和数量后，可以快速准确称量好要求的重量，按配方比混合后即为需要的饲料。

　　作为重量测量仪器,智能电子秤在各行各业中显现其测量精度高,测量速度快,操作简单易学,可以实时监控的优点,使其已经开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量秤,成为测重领域的主流产品.本文主要介绍了应用于工业生产线的自动打包机的一种智能自动称量的电子秤。从产品需求到产品整体模块分析到硬件电路以及软件实现，均有较详尽的说明。

　　二、系统功能分析

　　本文设计的智能电子秤，主要实现了颗粒状和粉末状物品的预设定物品的自动称量。设计主要针对某药厂自动打包机中的称重环节进行设计。在药品行业采用自动称量，一方面减少污染，另一方面，提高工作效率。具体功能为：当系统检测到有键盘输入的预称量的数值并检测到量具为空时，开始进行自动称量，漏斗内的物品(颗粒状或者粉末状)开始下降到量具中，当达到键盘预设定值以后，单片机控制相应的开关动作，电机运转控制下面的升降台开始下降，传送带移动，称量完成，并有报警提示，从而下一个量具移到漏斗下方，重复上一次的操作，从而达到自动批量称量的目的。

　　三、系统硬件设计

　　通过对工业电子秤进行考察调研，为了避免输入数据与输出显示之间的互相干扰，本设计采用了双 CPU 和串行通信技术，系统整体设计电路包括如下部分：电源控制电路，语音报警电路，单片机输入输出控制电路，串行通信控制电路，日历时间电路(附加功能)，键盘输入电路和数码管显示电路等几部分组成，系统整体设计图如图 1 所示。根据整体设计框图，将设计主要分成以下主模块：电源控制模块，原始数据采集模块，滤波和和放大电路，A/D 转换电路，单片机控制模块，输入电路模块，输出控制模块等模块。

　　各模块实现的功能概述如下：电源控制模块：主要将交流市电 220V 转换为单片机使用的直流低压，主要为 12V 和 5v 的工作电压;原始数据采集模块：实现对压力的测量和容器的检测，由压力传感器和红外传感器实现;滤波和放大电路：主要是将采集到的有用信号放大，没用的噪声信号过滤掉，主要通过调整电路实现;A/D 转换电路:主要完成将电压信号转换为数字信号，以便于单片机控制;单片机控制模块：主要进行信息的响应、处理和控制;输入控制模块：主要是按键的设计及按键的识别;输出控制模块：完成报警和显示及相应开关的动作。