基于STC89C52单片机的电子称重系统设计与实现

龙源期刊网单片机的电子称重系统设计与实现作者：姜玉泉江冠显王杰来源：《科技视界》2017年第11期【摘要】本文介绍了一种基于STC89C52单片机的电子称重系统，该系统主要由压力传感器电路、信号采集调理电路、人机接口电路和LCD显示电路等部分组成，能够实现对物体质量的精确测量。经过测试表明，该系统采集信息准确，使用方便快捷，性能稳定，价格低廉，具有很强的推广价值。【关键词】STC89C52单片机；电子称重系统；应变式压力传感器TheDesignandImplementationofElectronicWeighingSystembasedonSingleChipofSTC89C52JIANGYu-quanJIANGGuan-xianWANGJie（Xi’anUniversityofTechnology，Xi’anShanxi710048，China）【Abstract】ThispaperintroducestheelectronicweighingsystembasedonSingleChipofSTC89C52，itprimarilyconsistsofpressuresensorcircuit，signalgatherandadjustmentcircuit，man-machineinterfacecircuitandLCDdisplaycircuit.Thissystemcanpreciselymeasuremassofbody.Thetestshowsthatthissystemgathersinformationaccurately，andisveryconvenientandefficientinusing.Atthesametime，thissystemhasstableperformanceandlowprice，soitisverysuitabletoexpanding.【Keywords】SingleChipofSTC89C52；ElectronicWeighingSystem；StrainingPressureSensor0引言电子称重系统主要用来测量商品的质量，是市场交易中必不可少的称量仪器。目前市场上使用的电子秤重系统体积大、价格高、携带不方便，关键是测量精度较低。在总结众多相同研究的基础上，本文提出了一种基于STC89C52单片机的电子称重系统，该系统能够很好地解决上述问题。1设计方案龙源期刊网单片机为控制核心，由应变片压力传感器模块、信号放大模块、A/D转换模块、矩阵键盘模块和LCD12864液晶显示模块等部分组成，系统结构如图1所示。2电路实现本系统主要由电源模块、应变桥式电路、信号放大电路、A/D转换电路、矩阵键盘电路、单片机最小系统等部分组成，电路框图如图2所示。2.1电源模块电源模块为整个系统提供两类电压，其中±15VDC用于信号放大电路；±5VDC作为应变桥式电路的输入电压；+5VDC也用于单片机最小系统、显示电路、矩阵键盘电路和A/D转换电路的供电。2.2应变桥式电路由于应变片输出的信号很小，为了产生较高的灵敏度，我们采用全桥电路。±5VDC给电桥提供稳定的输入电压，从而有效地避免了电源波动造成的影响。2.3信号放大电路信号放大电路的设计如图3所示。该放大电路的总噪声主要取决于第一级，AD620具有低噪声和低功耗特性，是解决小信号放大问题的首选方案。2.4A/D转换电路AD7705是完整的16位三线串行模数转换器，具有低廉的价格、高分辨率、高精度、低电压、低功耗以及优良的抗噪声性能等特点，满足高精度的测量转换要求，非常适用于桥式传感信号的模数转换。A/D转换电路的硬件主要是AD7705转换芯片，配以A/D转换程序，就可以实现采集的模拟信号数字化。2.5矩阵键盘电路由于人机交流界面需要较多的按键，且STC89C52单片机只有32个I/O端口，所以本电路模块采用矩阵键盘，以节省I/O端口，实现人工的操作。2.6显示电路显示电路采用LCD12864液晶显示屏做显示器，该显示屏具有功耗低、体积小、重量轻、显示内容多等优点，作为电子称重系统的显示器是合适的。龙源期刊网单片机最小系统单片机最小系统是单片机工作必不可少的硬件电路。STC89C52单片机作为电子称重系统的控制核心，涉及的控制程序主要有LCD12864显示程序、AD7705A/D转换程序、矩阵键盘扫描程序和价格换算程序等。3程序设计整个电子称重系统都由STC89C52单片机通过软件完成，系统的程序流程图如图4所示。系统上电后，首先启动主程序，完成单片机内部寄存器的复位；然后进行AD7705的初始化，使其处于A/D转换状态；最后，控制程序使LCD12864显示初始化界面，并进行键盘扫描，等待用户操作。在称重时，STC89C52通过AD7705进行数据采样，并对采样数据进行处理，转换成物体的质量。此时如果通过键盘输入物体的价格，就可以与物体的质量进行运算，并把运算结果通过LCD显示器显示出来。4结论本文介绍了一种基于STC89C52单片机的电子称重系统，实现了对物体质量的精确测量。经过测试表明，该系统采集信息准确，使用方便快捷，性能稳定，价格低廉，具有很强的推广价值。【参考文献】[1]周航慈.单片机程序设计基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，1997.[2]高玉芹.单片机原理与应用及C51编程技术[M].北京：机械工业出版社，2011.[3]楼钢，李伟，邓学博.小信号放大电路设计[J].浙江理工大学学报，2007（第6期）.[4]孟凡勇，孟立凡，王华斌.应变测试信号处理电路设计[J].电子测试，2009（第9期）.[5]缪刚，韩震宇，温显超.电子定量包装秤系统设计[J].机械设计与制造，2011（第3期）.[6]邓玉良.基于单片机实验系统设计的称重系统硬件设计[J].信息通信，2013（第2期）.[7]张志坚，杨雷，陈平平.DC绝缘阻抗测试仪的设计与实现[J].现代电子技术，2016（第18期）.[8]李云.基于MCS-51单片机的称重系统设计[J].中国高新技术企业，2014（第10期）.[责任编辑：田吉捷]龙源期刊网