基于單片機控制的數(shù)顯質量測量儀設計

摘要：從硬件和軟件兩個方面介紹了以STC89C52RC單片機為核心的智能數(shù)顯質量測量系統(tǒng)的組成。利用模塊化設計，系統(tǒng)的硬件分成質量數(shù)據采集模塊、單片機控制數(shù)據處理模塊和人機交互界面模塊等三大部分；軟件部分運用單片機C語言進行編程，實現(xiàn)該設計的全部控制功能。
關鍵詞：單片機；傳感器；數(shù)模轉換；液晶屏顯示

在現(xiàn)代商業(yè)貿易和日常生活中，數(shù)顯質量測量儀即智能電子稱是常用的電子衡器，但目前市場上使用的稱量工具結構復雜、運行不可靠成本高、精度穩(wěn)定性不好、易損件多、維修困難等。本文基于STC89C52單片機，研發(fā)了一種使用鍵盤輸入數(shù)據，操作簡單方便；液晶顯示所稱量的物品質量、單價和物品總價；具有去皮功能；當物品重量超過電子秤量程，即過載情況下具有超重報警的功能，是一款小型化、重量輕、攜帶方便、計量準確、工作可靠、讀數(shù)直觀的智能電子稱。

1 系統(tǒng)總體方案設計
本設計基于52系列單片機STC89C52，利用了模塊化設計的思想，將系統(tǒng)的硬件分成質量數(shù)據采集模塊、單片機控制數(shù)據處理模塊和人機交互界面模塊等三大部分。
質量數(shù)據采集模塊主要由壓力傳感器和信號的前級處理部分構成，包括專用儀表放大器AD620、運算放大器UA741和A／D轉換器ADC0804；單片機控制數(shù)據處理模塊主要由STC89C52及內部的程序實現(xiàn)；人機交互界面包括鍵盤輸入和點陣式液晶屏顯示，主要使用微動開關和1602液晶屏，可以方便地調節(jié)單價和直觀地顯示數(shù)字。
軟件部分運用單片機C語言進行編程，實現(xiàn)了該設計的全部控制功能。該數(shù)顯質量測量儀可以實現(xiàn)基本的稱重功能(稱重誤差不大于±0.0 10kg)，并發(fā)揮部分的顯示單價和總價格的功能，可以隨意輸入要求范圍的商品單價，還具有超量程的報警功能，其功能框圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)硬件電路設計
2．1 數(shù)據采集及濾波放大電路
傳感器DET輸出的電壓信號通過C3，C4小電容高頻濾波再通過CE1，CE2大電容低頻濾波后作為專用儀表放大器AD620的輸入，進行線性放大，UA741以及后面的電位器組成調零部分，如圖2所示。傳感器采用橋式電路加壓敏元件進行構建；前級放大器采用專用的儀表放大器芯片AD620，其增益可以通過外接電阻加以調節(jié)，且通過一路電壓跟隨電路可以調節(jié)AD620的參考電壓，達到了電路調零的功能。