基于HX711多功能的智能电子秤的设计

梁芳芳

广东工程职业技术学院，广东 广州 510520

随着社会的发展及科学的进步，早期传统纯机械结构的单一计重秤已无法满足现代社会的需求。精度高，成本低，操作简单，容易识别，计重和计价集于一身，既能精确、快速直观显示结果，同时还能将最终结果实时传送到指定目的地的新一代智能电子秤成为秤的发展趋势。对此，文章开展了基于Wi-Fi技术、互联网技术和高精度的24位模数（AD）转换器HX711智能远程监控等多功能电子秤的设计。

1 系统总体方案设计

1.1 系统框图设计

文章所设计的智能电子秤主要是通过压力传感器模块将物体的重量信息转换成模拟的电信号，并将模拟电信号传送到模数转换器进行抽样、量化、编码转换成数字信号，然后通过MCU传递到LCD液晶显示屏、蓝牙模块、构成RS232接口或者USB接口的串口模块等各个终端。系统框图如图1所示。

图1 系统框图

1.2 压力传感器的选择

压力传感器采用的是电阻应变式桥式电路，如图2所示。其中，R1和R2是压力应变式电阻，当应变式电阻没有受到外来力量的作用时，电阻值保持不变；但是当物体放到秤体上时，应变电阻感受到外来力量F的作用，应变电阻会发生相应的变化，拉伸变形。设拉伸的长度变化了ΔL，则应变电阻的横截面积会同时发生变化，即横截面圆的半径会减少，假设变化量为Δr。电阻率的计算公式如下：

图2 电阻应变式桥式电路

式中：ρ为电阻率；R为电阻值；S为横截面积；L为长度。

由公式（1）可知，电阻率是和构成电阻材料的长度成反比，和电阻材料的横截面积成正比，当应变电阻受到外力F作用时，长度L和横截面积S都发生了相应变化，则电阻率也会发生变化。……