稱(chēng)重計量是人類(lèi)生活中不可缺少的部分，由于電子秤具有準確度高、反應靈敏、性能穩定、結構簡(jiǎn)單，環(huán)境適應性強等優(yōu)點(diǎn)，在工商貿易、輕工食品、醫藥衛生等領(lǐng)域得到廣泛應用。本文專(zhuān)門(mén)對高精度、小量程電子秤進(jìn)行設計，具體從系統總體設計原理入手，對高精度、小量程的電子秤系統的硬件部分和軟件部分進(jìn)行了詳細論述，希望能對同行起到借鑒的作用。

   引言

稱(chēng)重計量是人類(lèi)生活中不可缺少的部分。隨著(zhù)現代文明和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對稱(chēng)重計量的準確度要求越來(lái)越高。由于電子秤具有準確度高、反應靈敏、性能穩定、結構簡(jiǎn)單，環(huán)境適應性強等優(yōu)點(diǎn)，在工商貿易、輕工食品、醫藥衛生等領(lǐng)域得到廣泛應用。同時(shí)，對于某些貴重金屬、有毒有害物質(zhì)及藥品等，由于其價(jià)格昂貴或者特殊性質(zhì).嚴格限制其重量非常重要。因此高精度小量程電子秤的研究就成為了解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。

    一、系統整體方案設計

1、設計要求

本文擬設計一套高精度小量程電子秤。

2、系統總體設計原理

電子秤具有計價(jià)和顯示的功能，包括單片機，鍵盤(pán)，顯示器等部分。由這些基本的構件就構成了實(shí)用電子秤的工作原理。市場(chǎng)上的電子秤雖然品種多樣但其原理都大致相同。即：稱(chēng)重物品經(jīng)由裝在構件上的重量傳感器，傳感器產(chǎn)生形變，導致激勵電壓變化從而產(chǎn)生可變得模擬輸出模擬信號，經(jīng)放大及濾波處理后由A/D處理器轉換為數字信號，數字信號有中央處理器CPU(單片機)運算處理，而周邊所需的功能及各種接口電路也和單片機連接應用，最后，由顯示屏幕用數字方式顯示。

    二、系統硬件設計

1、單片機的選擇

單片機選用我們熟悉的單片機。即最后電路的核心采用經(jīng)常用的，好用和廉價(jià)的ATEML公司的AT89C52。

AT89C52單片機是木設計所有功能的一實(shí)現的核心，它對整個(gè)系統的運行起監測和控制作用。AT89C52是一個(gè)低電抓，高性能CMIOS 8位單片機，片內含8K Bytes的可反復擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲器(ROM)和256 bytes的隨機存儲數據存儲器(RAMI),其間采用ATMEL公司的高密度、非易事性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準N(CS-51指令系統，片內置通川8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可為您提供較復雜系統控制應用場(chǎng)合。

2、其他硬件選型設計

顯示器采用4位集成式共陰性L(fǎng)ED，單片機控制LED的數據顯示，采用兩片74LS273地址鎖存器來(lái)對位碼與段碼進(jìn)行上升延鎖存相應的地址II為，字位II: DFFF H，字段口:BFFF H74LS02:非門(mén)，對單片機的片選信號取反，并和讀寫(xiě)信號一起作用決定74Ls273的片選。

LED顯示采用并行驅動(dòng)電路，因為并行驅動(dòng)結構比較簡(jiǎn)單，可清楚地說(shuō)明地址與數據總線(xiàn)的復用情況，采用動(dòng)態(tài)掃描方式不停的掃描字位日，從而實(shí)現不同字位的數據動(dòng)態(tài)顯示。

壓力傳感器(稱(chēng)重傳感器)準確度等級包括:非線(xiàn)性形變，蠕變恢復，滯后重復性，靈敏度等級等技術(shù)指標，選擇時(shí)既要滿(mǎn)足精度又要考慮其成本。稱(chēng)重系統是對傳感器的輸出信號經(jīng)過(guò)處理后顯示結果，一次靈敏度要滿(mǎn)足稱(chēng)重系統相匹配。

8位數模轉換器ADC0809由一個(gè)8路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與i編碼器、一個(gè)n/D轉換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開(kāi)關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉換器進(jìn)行轉換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉換完的數字量，當OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉換完的數據。

    三、系統軟件設計

1、設計思想

分析系統的信息流向如下：

 模擬的產(chǎn)品質(zhì)量一(傳感器)一模擬的較小電壓量一（放大電路)一較大的電壓值一(AD轉換器)一二進(jìn)制的電壞一(BCD)一相應的質(zhì)量輸出一(鍵盤(pán)輸入單價(jià)，井做相應的數據處理)一顯示總價(jià)。

在手編寫(xiě)各部分的程序之前，還需做兩件事：分配系統資源和設計流程圖。提高軟件設計總體效率的有效方法是先設計流程圖，在開(kāi)始編程。程序流程圖的設計過(guò)程就是程序邏輯設計的過(guò)程。具體流程圖由于篇幅有限，在此不再贅述。

2、主要子模塊的設計

（1）AD0809數據采集濾波模塊的設計

 圖2所示的流程圖為AD0809數據采集，濾波模塊的設計。數據采集時(shí)，選用單片機用查詢(xún)方式來(lái)判斷AD0809是否將數據轉換己完成。若完成了就讀結果并對數據進(jìn)行軟件濾波。系統采用軟件濾波，其優(yōu)點(diǎn)可概括為:(1)軟件濾波是一個(gè)計算過(guò)程，無(wú)需硬件，因此可稱(chēng)性高并且不存在阻抗匹配問(wèn)題(2)只要適當改變數字濾波程序或有關(guān)濾波參數.就能方便的改變?yōu)V波特性.在許多中濾波方式中，選用了算術(shù)平均濾波法。它是把N個(gè)連續采樣值相加，然后取起算術(shù)平均值作為本次測量的濾波值。

    將模擬數據進(jìn)行AD轉換，就需要將對他進(jìn)行量化，在本次的設計中，該系統的可以顯示的總質(zhì)量為250克，相對的電壓為5伏，量化為二進(jìn)制數就變?yōu)?55。電I與爪進(jìn)制數之問(wèn)的系數為51，有傳感器出來(lái)的電壓轉換的程序不再贅述。

對數據進(jìn)行AD轉換可以應用以下幾種方式進(jìn)行：

1、中斷方式:將AD轉換器的EOC引腳與單片機的終端引腳相接，如果有數據需要轉換就向單片機發(fā)出終端中請，接到中請后進(jìn)行轉換，使用這種方式可以減少大量的時(shí)問(wèn)，提高整個(gè)系統的工作銷(xiāo)率，

2、查詢(xún)方式:將AD轉換器的EOC引腳，與單片機的任意引腳相接，然后不停的查詢(xún)這一引腳的電平是否發(fā)生變化。

3、等待方式:采用延時(shí)程序，延時(shí)的時(shí)問(wèn)大于A(yíng)d轉換所需要的時(shí)間，保證AD轉換可以在這段時(shí)間內完成即可。

由于篇幅有限，本系統中其他模塊的實(shí)現及程序設計（如：鍵盤(pán)處理子模塊、顯示子模塊、電子秤售藥系統軟件程序）不能在此一一敘述，望讀者諒解。

   結論

本文設計了一套高精度、小量程的電子秤，對其系統的硬件部門(mén)和軟件部分進(jìn)行了詳細論述，希望能對同行起到借鑒的作用。