基于单片机的电子秤设计

刘明雨 沈阳工学院 刘文宇 国网辽宁省电力有限公司检修分公司 孔德尉 沈阳工学院

1 系统硬件设计

本系统实现了对放入电子称上的物品进行称量计数，并能够在设计的显示屏显示出物品名称、单价、数量、总额。并可以在显示屏上显示出当前时间和日期，方便使用者或购买者具体了解购买物品的具体信息。

本系统采用液晶屏显示，STC89C52RC单片机作为核心控制单元，由按键模块、数据采集模块、电源控制模块、显示模块等构成。按功能划分，硬件系统可分为五大部分。其系统设计框图如图1所示。

图1 系统设计框图

2 单片机控制模块

本系统采用STC89C52RC单片机为系统核心。STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功率/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。该单片机采用按键复位电路，内部时钟频率为12MHZ，通过软件构成系统时钟。

3 数据采集模块

数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。转换后的数字信号送给控制器处理，由控制器完成对该数字量的处理。

压力传感器是一种典型的有源传感器，又秤自发电式传感器。其工作原理是压力传感器体积小、重量轻、结构简单、工作可靠，适用于动态力学量的测量，不适合测频率太低的被测量，更不能测静态量。电子秤中的压力传感器是将所受物体的压力转换为物体的重量，测出重量信号，以模拟信号的方式差动放大器，在由差动放大器把传感器微弱的信号进行一定倍数的放大。

A/D转换器是一种能把输入模拟电压或电流成与它成比的数字量，也就是说能把被控对象的各种模拟信息变成计算机可以识别的数字信息。A/D转换器将由差动放大器把进行一定倍数放大的传感器微弱的信号，把其模拟信号转化为数字信号，再传送到单片机STC89C52RC中进行处理。

4 按键电路

本系统中，除了单片机STC89C52RC的复位电路需要独立按键，还需要时11个按键进行结算。其中10个按键是对系统输入编号指令，使电子秤知道该物体是什么，该物体输入系统的单价是什么，使其更方便的进行计算称量物品的总金额。还有一个按键是可以实现电子秤的开关启停。

5 液晶显示电路

LCD1602的4脚RS为数据/命令选择端，单片机的P2.0端控制；5脚R/W是读写控制端，接单片机的P2.1端；6脚为1602的使能端，控制1602是否工作；1602的7脚～14脚分别接单片机的P0.0～P0.7，P0端连接一个排阻, P0口跟其他I/O结构不一样为漏极开路的结构，因此，要加上拉电阻才能正常使用。由单片机向显示器传送数据。液晶显示器与单片机接口电路。

6 系统软件设计

本系统软件设计采用C语言编程，运行准确。软件设计由主程序、显示模块子程序、按键模块子程序、数据采集模块子程序等。

图2 设计流程图

7 结论

在现实生活中，电子秤不仅仅是能将计量准确、迅速便捷，更重要的是它可以自动称取重量，并且将重量信息直观的显示出来，而且电子秤相比于机械秤有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用性强、维护方便等特点，可在各种环境工作，重量信号可远传，易于实现重量显示数字化，易于计算机联网，提高劳动生产率，对人们生活的影响越来越大，受到广大欢迎。