電子秤是人們?nèi)粘I钪泻芷毡榈挠闷?,其廣泛應用于商業(yè)、工廠生廠、集貿(mào)市場、超市、大型商場、及零售業(yè)等公共場所的信息顯示和重量計算。其采用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和計算機技術(shù)一體化的電子稱量裝置,才能滿足并解決現(xiàn)實生活中提出的"快速、準確、連續(xù)、自動"稱量要求,同時有效地消除認為誤差,使之更符合法制計量管理和工業(yè)生產(chǎn)過程控制的應用要求。
本文是基于嵌入式設(shè)計的電子秤,使用了STM32F103 系列的單片機作為主控芯片,通過電阻應變式傳感器,將物理信號轉(zhuǎn)換為電信號,再經(jīng)由HX711 芯片將信號放大同時將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供單片機采集。在輸出方面用TFT 液晶顯示屏,將單片機處理的數(shù)字信號,以文字過圖形的方式在屏幕上顯示出來。同時該作品可以實時監(jiān)視主控芯片內(nèi)部外部的溫度環(huán)境。本文主要是針對單片機對數(shù)據(jù)的采集,數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)換,計算,以及將數(shù)據(jù)輸出的問題進行了深入研究和探討。
秤是一種計量的工具,從古代開始就有了,從發(fā)明以來已有2000 多年的歷史,電子秤雖然只是近年來的才出現(xiàn)的產(chǎn)品,但是由于其方便、易用、稱量準確等特點,已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钪泻芷毡榈挠闷?,其廣泛應用于商業(yè)、工廠生廠、集貿(mào)市場、超市、大型商場、及零售業(yè)等公共場所的信息顯示和重量計算。其采用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和計算機技術(shù)一體化的電子稱量裝置,才能滿足并解決現(xiàn)實生活中提出的"快速、準確、連續(xù)、自動"稱量要求,同時有效地消除認為誤差,使之更符合法制計量管理和工業(yè)生產(chǎn)過程控制的應用要求。
國內(nèi)電子稱量技術(shù)基本上達到了國際上20 世紀90 年代中期的水平,少數(shù)產(chǎn)品的技術(shù)已處于國際領(lǐng)先水平。但是與一些發(fā)達國家相比還是相差很大的距離。一些發(fā)達國家的電子稱量技術(shù)已經(jīng)大道了很高水平,特別是在準確度和可靠性等方面有了很大的提高。在沉重傳感器方面,國外電子秤產(chǎn)品的品種和結(jié)構(gòu)又有創(chuàng)新,技術(shù)功能和應用范圍不斷擴大。
利用電子技術(shù)的方法測量、顯示和控制物料質(zhì)量的稱重儀表。電子秤用于需要快速、遠距離測量以及數(shù)字顯示、打印、自動控制等場合。稱量范圍可從幾克到幾百噸,稱量精確度可達0.001 ~0.0001 以上。在應用中,可用它構(gòu)成料斗秤、吊車秤、計價秤、地中衡、汽車秤、軌道衡和皮帶秤等。電子秤按稱重方式分為分批稱重式和連續(xù)稱重式兩類。電子秤與機械秤、機械-電氣秤、液動秤比較,除機械結(jié)構(gòu)簡單、維修工作量小等外,突出的優(yōu)點是能組合成自動化程度很高的、復雜的、多組分配料稱量控制系統(tǒng)。
基于嵌入式設(shè)計的電子秤,使用單片機作為主控芯片,通過電阻應變式傳感器,將物理信號轉(zhuǎn)換為電信號,再經(jīng)由芯片組將信號放大同時將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供單片機采集。在輸出方面用TFT 液晶顯示屏,將單片機處理的數(shù)字信號,以文字過圖形的方式在屏幕上顯示出來。同時該作品可以實時監(jiān)視主控芯片內(nèi)部外部的溫度環(huán)境。
電子稱的主要功能模塊可以主要劃分為三大模塊:數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換模塊,人機交互界面模塊。數(shù)據(jù)采集模塊是使用電阻應變式傳感器將物理信號轉(zhuǎn)換為電壓信號,通過運算放大器將得到的電壓信號放大,于是下一級的A/D 轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供單片機處理;數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)據(jù)采集模塊得到的信號進行處理;人機交互界面模塊完成人機間的信息交換。
整個系統(tǒng)的流程框圖,如下圖所示:
隨著技術(shù)的不斷突破和提高,未來的電子秤的發(fā)展趨勢將更加趨于小型化,模塊化,集成化,智能化,綜合性,組合性等特點,必將給我們的生活帶來更多的便利。