本系統(tǒng)以STC89C51單片機(jī)為控制核心，運(yùn)用稱重傳感器、運(yùn)算放大器等器件，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一個簡易電子秤， 該電子秤具有稱重、計價、去皮、清零、累加等功能。設(shè)計原理是采用電阻應(yīng)變片稱重傳感器將砝碼重量變化轉(zhuǎn)換為電 壓信號的變化，并用精密儀表放大器放大信號，再經(jīng)過進(jìn)一步的放大與低通濾波以及A/D轉(zhuǎn)化，最終將信號送往單片機(jī) 處理，得到物體重量，同時，該系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了通過觸摸按鍵對電子稱設(shè)置單價并計價與去皮功能。

1.系統(tǒng)設(shè)計原理

本系統(tǒng)具有稱重、計價、去皮、清零、累加等功能。其 稱重功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過壓力傳感器將采集到被測物體的 重量轉(zhuǎn)換成模擬的電壓信號，計價功能是利用乘法器實(shí)現(xiàn)的， 累加和去皮是利用C程序進(jìn)行加法運(yùn)算和減去皮值，清零利 用電路復(fù)位實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

2.系統(tǒng)硬件設(shè)計

主控電路以89C51為核心擴(kuò)展32K RAM;單片機(jī)使用12M 晶振，P0 口外接上拉電阻，增強(qiáng)了帶負(fù)載能力；擴(kuò)展了幾個接 口用于其他部分與單片機(jī)的通信。主控電路原理圖如圖2所示。

3.軟件設(shè)計

3.1整體描述

首先檢查整個電路系統(tǒng)的接線，對LCD顯示屏進(jìn)行初 始化操作，在秤上依次放上5?500g的砝碼，調(diào)整預(yù)定的 初始值，使得到的值更加精確。預(yù)先設(shè)定好單價，當(dāng)重量改 變時讀取顯示屏上相應(yīng)的數(shù)值，記錄數(shù)據(jù)。按下累加鍵時， 可實(shí)現(xiàn)金額的累加等功能。當(dāng)所需操作均完成后按下確認(rèn)鍵， 讀取顯示屏上最終值即可。

3.2硬件選擇

硬件模塊采用HX711型稱重傳感器專用24位模擬/數(shù) 字（A/D)轉(zhuǎn)換器芯片。該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi) 時鐘振蕩器模擬開關(guān)、△ -ZA/D轉(zhuǎn)換器、比較器、數(shù)字濾 波器等以及其他同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度 高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，降低了電子秤的整機(jī) 成本，提高了整機(jī)的性能和可靠性。主程序流程圖如圖3所示。

4.測量數(shù)據(jù)及測量結(jié)果分析

4.1測試數(shù)據(jù)

在實(shí)驗室對5?500g的砝碼進(jìn)行測試，從小到大，然 后從大到小，間隔一定時間，共測量5個來回，共10次。

4.2測試結(jié)果及分析

測試結(jié)果及分析如表1所示。

4.3結(jié)果分析

通過測試，系統(tǒng)完全達(dá)到了設(shè)計要求，可以實(shí)現(xiàn)用鍵盤 設(shè)置單價，加重后能同時顯示重量、金額和單價。

5.結(jié)語

本設(shè)計系統(tǒng)以STC89C51為控制核心，對系統(tǒng)的各個單 元設(shè)計了模塊電路，能夠?qū)崿F(xiàn)電子秤的基本功能；其中系統(tǒng) 的硬件部分主要包括了單片機(jī)的最小系統(tǒng)、系統(tǒng)電源、數(shù)據(jù) 采集、人機(jī)交互界面四大部分。最小系統(tǒng)部分主要是擴(kuò)展了 外部數(shù)據(jù)存儲器，數(shù)據(jù)采集由壓力傳感器、信號的前級處理 和A/D轉(zhuǎn)換部分組成，而人機(jī)界面部分為鍵盤輸入，由此來實(shí)現(xiàn)對電子秤的整體操作。