一種基于單片機(jī)的多功能電子稱(chēng)

1 引 言

物品稱(chēng)量是市場(chǎng)交易中很基本的活動(dòng)，是商業(yè)領(lǐng)域最基本的衡具。傳統(tǒng)的量具是桿稱(chēng)或盤(pán)稱(chēng)，20世紀(jì)70年代開(kāi)始出現(xiàn)了電子稱(chēng)。早期的電子稱(chēng)多通過(guò)模擬電路實(shí)現(xiàn)，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字芯片的價(jià)格逐漸下降，模擬控制已逐步被數(shù)字控制所替代，電子稱(chēng)的設(shè)計(jì)模式也大都以微處理器為核心，使精度和可靠性都有了明顯得提高。因?yàn)樾⌒蜕逃秒娮臃Q(chēng)對(duì)適時(shí)性要求不高，運(yùn)算也不太復(fù)雜，所以用8位微處理器足可滿(mǎn)足要求。榮秀玲、何毅、孫瑩等人設(shè)計(jì)的電子稱(chēng)由于以 MSC-8031為核心，A/D轉(zhuǎn)換用V/F方式，所選芯片為L(zhǎng)M331，因?yàn)?031內(nèi)部沒(méi)有ROM，因此必須外擴(kuò)[1,2,3]，增加了電路的復(fù)雜度。凌有鑄用8751為核心設(shè)計(jì)[4]，A/D則是通過(guò)自行設(shè)計(jì)的雙積分電路實(shí)現(xiàn)的。陳璃林則采用了一種主從[5]方式，89C51作為主機(jī)，并具有打印功能。單寶明等人則用89C51作為核心部件，但A/D則是通過(guò)串行A/D芯片ADS1100實(shí)現(xiàn)的。 在以上的設(shè)計(jì)方法中，都采用了LED顯示方式，優(yōu)點(diǎn)是成本低，但缺點(diǎn)是無(wú)法顯示漢字。

2 結(jié)構(gòu)與功能

2.1 AT89C52特點(diǎn)

ATMEL公司的AT89系列單片機(jī)的內(nèi)核是8031，所以其指令與Intel 8051系列單片機(jī)完全兼容，并且具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）內(nèi)部含有Flash存儲(chǔ)器（AT89C52有8k）。因此在系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以十分容易進(jìn)行程序的修改，這就大大縮短了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期。同時(shí)，在系統(tǒng)工作過(guò)程中，能有效地保存一些數(shù)據(jù)信息，即使外界電源損壞也不影響到信息的保存。

（2）插座與80C51兼容。89系列單片機(jī)的引腳和80C51是一樣的，當(dāng)用89系列單片機(jī)取代80C51時(shí)，可以直接進(jìn)行代換。

（3）靜態(tài)時(shí)鐘方式。89系列單片機(jī)采用靜態(tài)時(shí)鐘方式，可以節(jié)省電能，這對(duì)于降低便攜式產(chǎn)品的功耗十分有用。

（4）錯(cuò)誤編程亦無(wú)廢品產(chǎn)生。因?yàn)?9系列單片機(jī)內(nèi)部采用了Flash存儲(chǔ)器，所以，錯(cuò)誤編程之后仍可以重新編程，直到正確為止，故不存在廢品。

（5）可反復(fù)進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)。用89系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以反復(fù)進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)，每次試驗(yàn)可以編入不同的程序，這樣可以保證用戶(hù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)。而且隨著用戶(hù)的需要和發(fā)展，還可以進(jìn)行修改，使系統(tǒng)不斷能追隨用戶(hù)的最新要求。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)以AT89C52 單片機(jī)為核心，因?yàn)閮?nèi)部含有8k 的Flash存儲(chǔ)器，所以不需要外擴(kuò)ROM。系統(tǒng)有7個(gè)鍵，直接利用P0口進(jìn)行鍵盤(pán)擴(kuò)展，采用查詢(xún)方式讀取鍵值。傳感器杭州南洋傳感器有限公司生產(chǎn)的 PE-2型號(hào)，這是一種專(zhuān)門(mén)用于電子稱(chēng)的傳感器，靈敏度很高，量程可根據(jù)要求而定（3kg、5 kg、10 kg、20 kg都有）。由于信號(hào)輸出在毫伏級(jí)，所以系統(tǒng)通過(guò)ICL7650進(jìn)行前置放大，然后送入A/D。電子稱(chēng)不像有些控制系統(tǒng)，對(duì)適時(shí)性要求并不十分高，所以A /D轉(zhuǎn)換采用串行方式，通過(guò)CS5511實(shí)現(xiàn)。液晶圖形屏目前有很多成品可選，數(shù)據(jù)傳輸方式有并行，也有串行的，連接都非常方便（本系統(tǒng)選用 LCM40128ZK型）。微型漢字打印機(jī)規(guī)格型號(hào)很多，價(jià)格也懸殊較大，可根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本要求而定。電原理圖如圖1所示。

圖1 電原理圖

2.3 主要功能

系統(tǒng)具有稱(chēng)重、去皮、計(jì)價(jià)、重量累加、金額累計(jì)、單價(jià)儲(chǔ)存、自動(dòng)回零、顯示等功能以外，還具有標(biāo)定、校零、打印購(gòu)物清單、超重報(bào)警等功能。程序流程如圖2所示。

圖2軟件流程

3 結(jié)束語(yǔ)

該稱(chēng)達(dá)到了精確（ 5‰k）、智能、方便、明了、可靠的要求，克服了傳統(tǒng)的桿稱(chēng)、盤(pán)稱(chēng)不精確、速度慢、不能計(jì)算、價(jià)、易作弊等缺點(diǎn)。

參 考 文 獻(xiàn)
[1] 榮秀玲. 8031但片機(jī)在電子稱(chēng)中的應(yīng)用. 企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā). [J]. 1998, 2: 14-15
[2] 何毅. MSC-51單片微機(jī)型電子稱(chēng). 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理. [J]. 1999,6:17-19
[3] 孫瑩. 單片機(jī)在電子稱(chēng)中的應(yīng)用. 儀器儀表用戶(hù). [J]. 2001, 8(3): 36-37
[4] 凌有鑄, 劉力. 單片機(jī)控制的電子稱(chēng). [J]. 中國(guó)紡織大學(xué)學(xué)報(bào). 1998,24(5):80-83
[5] 陳璃林, 吳子英. 實(shí)用微機(jī)多功能自動(dòng)電子稱(chēng)系統(tǒng). 自動(dòng)化儀表. [J]. 2000,21(9):15-16