電子秤是采用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、電子 技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)一體化的電子稱量裝 置，能滿足并解決現(xiàn)實(shí)生活中提出的“快 速、準(zhǔn)確、連續(xù)、自動”稱量要求，使之更符 合法制計量管理和工業(yè)生產(chǎn)過程控制的 應(yīng)用要求。電子秤具有數(shù)字顯示直觀、減 小人為誤差、準(zhǔn)確度高、分辨率強(qiáng)、體積 小、反應(yīng)快，效率高等特點(diǎn)。

工作原理

當(dāng)被測物體放在秤盤上時,壓力施給 傳感器，該傳感器發(fā)生形變，從而使阻抗 發(fā)生變化，同時使用激勵電壓發(fā)生變化， 輸出一個變化的模擬信號。該信號首先經(jīng) 由OP07構(gòu)成的初級放大電路進(jìn)行楕確 放大，再由TL064構(gòu)成的次級放大電路進(jìn) 一步放大，最后輸出到雙積分A/D轉(zhuǎn)換電 路，通過對雙積分A/D轉(zhuǎn)換器充放電時間 的控制，轉(zhuǎn)換成便于處理的數(shù)字信號并輸 出到單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算，單片機(jī)將運(yùn)算結(jié)果 輸出到顯示器并顯示測量結(jié)果。測量過程 中能達(dá)到動態(tài)顯示的效果。如果測量值與 實(shí)際值存在偏差，可通過重量調(diào)整鍵進(jìn)行 校正。

硬件設(shè)計

測重部分電路設(shè)計測重部分電路原理圖如圖1所示。

各部分的功用：（1 )〇P07精密運(yùn)算放 大器，如圖2所示。

OP07芯片引腳1和8為偏置平衡 (調(diào)零端>,2為反向輸入端，3為正向輸入 端，4為接地，5為空腳，6為輸出，7腳接 電源正極。

OP07高精度運(yùn)算放大器具有極低的 輸入失調(diào)電壓，極低的失調(diào)電壓溫漂，非 常低的輸入噪聲電壓及長期穩(wěn)定等特點(diǎn)。 可廣泛應(yīng)用于穩(wěn)定積分、精密絕對值電 路、比較器及微弱信號的精確放大，尤其 適應(yīng)于宇航、軍工及要求微型化、高可靠 的精密儀器儀表中。

在此電路中，由于傳感器輸出信號非 常微弱，所以選用OP07進(jìn)行初級放大可 保證信號的準(zhǔn)確性。

(2)TL064通用運(yùn)算放大器：如圖3 所示。

TL064為四路低功耗高速JFET輸入 通用運(yùn)算放大器，該器件具有高轉(zhuǎn)換率， 低輸入偏置、低失調(diào)電流和低失調(diào)電壓等 特性。

(3)CD4052數(shù)字控制模擬開關(guān)，如 圖4所示。

CD4052引腳9、10為地址端；6為 禁止端;7為模擬信號接地端;8為數(shù)字信 號接地端;16為電源正極。

CD4052是一個雙4選一的多路模擬 選擇開關(guān)。正常工作時INH輸入端須接 地,兩位二進(jìn)制輸入信號A、B選通四對通 道中的某一通道，可連接該輸入至輸出。 當(dāng)INH輸入端為"T時，所有通道截止。

本電路利用單片機(jī)的定時器、運(yùn)算放 大器TL064和對多路模擬選擇開關(guān) CD4052的通道控制實(shí)現(xiàn)雙積分A/D轉(zhuǎn) 換，將傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字 信號由單片機(jī)進(jìn)行處理。

(4)其它部分:J1端子用于連接壓力 傳感器。三極管BG1輸出連接至單片機(jī), 用于判斷A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。

控制部分電路設(shè)計控制部分電路原 理圖如圖5所示。

各部分的功用：（1)AT89C2051單片機(jī)如圖6所示。

AT89C2051是美國ATMEL公司生 產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)， 只有20引腳。片內(nèi)含有2K字節(jié)可反復(fù)擦 寫的只讀程序存儲器和128字節(jié)的隨機(jī) 數(shù)據(jù)存儲器，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系 統(tǒng)，內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存 儲單元。

該系統(tǒng)中AT89C2051作為總控芯 片，主要具有對測量結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算處理、 控制顯示及保證系統(tǒng)正常工作等功能。

芯片主要引腳功能如下P1.2、P1.3、 P1.4.P1.5：用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和看門狗芯 片的相互通信。P3.0、P3.1:控制CD4052 多路模擬選擇開關(guān)通道的轉(zhuǎn)換。P3.2:A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位。P3.4、P3.5:外接重量調(diào) 整鍵。受使用時間,溫度等因素的影響,發(fā) 生測量誤差時，可通過重量調(diào)整鍵校正。 按鍵S1用于增加重量值，按鍵S2用于減 少重量值。

(2）X5045看門狗定時器如圖1所示。

X5045引腳1為電路選擇端，低電平 有效;2為串行數(shù)據(jù)輸出端;3為寫保護(hù)輸 入端,低電平有效;4為接地端;5為串行 數(shù)據(jù)輸入端;6為串行時鐘輸入端;7為復(fù) 位輸出端;8為電源端。

該器件具有上電復(fù)位控制、看門狗定 時器、電源電壓管理和塊保護(hù)功能的串行 EEPR0M四種常用功能?？撮T狗定時器 對微控制器提供了一個獨(dú)立的保護(hù)機(jī)制。 當(dāng)系統(tǒng)故障時，在超過設(shè)定時間之后，器 件將激活復(fù)位信號。因此，在設(shè)定時間以 內(nèi)微處理器必須在WDI引腳上產(chǎn)生一個 由高到低的電平變化。另外當(dāng)電源電壓降 到轉(zhuǎn)換點(diǎn)以下時將產(chǎn)生一個復(fù)位脈沖，此 脈沖一直持續(xù)到電源電壓穩(wěn)定為止。

軟件設(shè)計

程序設(shè)計采用模塊化編程方法。軟件 由主程序、子程序和中斷服務(wù)程序組成.

主程序包括系統(tǒng)的初始化、看門狗定時器 通信和子程序調(diào)用；中斷服務(wù)程序為定時 器中斷，用于實(shí)現(xiàn)雙積分A/D轉(zhuǎn)換；子程 序包括測量物體重量、按鍵檢測與處理和 顯示控制等。程序流程圖如圖8所示。

結(jié)論

現(xiàn)代化社會任何行業(yè)都需要計量，由 于電子秤具有數(shù)字顯示直觀、準(zhǔn)確度高、 效率高等特點(diǎn)。所以在餐飲、商場、超市等 服務(wù)行業(yè)必將得到廣泛應(yīng)用。