简易电子秤

简易电子秤

作者：张浩奇 赵文钰 王倩 郭桥雨 刘晓文 来源：《经营管理者·上旬刊》2017年第12期

摘 要：本文介绍简易电子秤的设计与制作，装置包括传感测量模块、单片机处理模块、液晶显示模块、键盘输入模块。其中以STCC52单片机为主控，应变片为传感器探测物品的质量信号，Hx711 24位高精度AD作为信号转换装置。装置以木板为底，含铁材料为架构且采用三角结构为主体，采用多次测量滤除异常值、多余值的办法以提高其测量精度，并采用分段线性方法减小随机测量误差。经过反复多次实验，结合实验结果，最终完成了具有质量测定、去皮、累加、设置单价功能的简易电子秤的设计。 关键词：装置模块 减小误差 装置架构 反复测量 一、系统方案

1.系統原理。将应变片粘贴到受力的铁柱上， 当铁柱受力发生形变时，应变片产生相应的变化，转化成电阻的变化。将应变片接成电桥，力引起的电阻变化将转换为测量电路的电压变化，通过测量输出电压的数值，再通过换算即可得到所测量物体的质量。 2.方案论证。 （1）显示模块。

方案一：采用LED数码管显示。LED显示每一位数码管只能显示一个数字，电子秤系统需要许多数码管，会使线路变得复杂化，并且数码管只能显示特定的数字或字母，不能显示汉字，不满足设计要求。

方案二：采用LCD1602液晶显示。LCD1602液晶显示虽然能显示汉字和数字，但基于LCD1602只能显示两行，显示的信息量有限，不满足设计要求。

方案三：采用LCD128液晶显示。LCD128液晶可显示四行数据，显示内容更多，能较好满足方案设计要求，并且LCD液晶显示器是一种极低功耗显示器，相比于LED数码管更节能、更环保。

综合以上分析，本装置选择方案三。 （2）电阻应变片的选择。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

方案一：选用金属丝式应变片。金属丝式应变片使用最早、最多，其制作简单，性能稳定，价格低廉，易于粘贴，但其精确度太低，不满足本设计要求。

方案二：采用金属箔式应变片。金属箔式应变片其横向部分特别粗，可大大减少横向效应，且敏感栅的面积大，能更好地随同试件变形。此外，金属箔式应变片还具有散热性能好，允许电流大，灵敏度高，寿命长，可制成任意形状，易加工等优点，能较好满足设计要求。 方案三：采用薄膜式应变片。薄膜式应变片的应变传递性能得到了极大的改善，几乎无蠕变，并且具有应变灵敏度系数高，稳定性好，可靠性高，工作范围宽使用寿命长，成本低等优点，但其电阻易受温度的影响，不满足设计要求。 综合以上三组应变片的特点，我们组选用方案二。 3.软件设计。

（1）质量测量：给单片机供电后，单片机自动置零便可以测量，将物品放置在载物台上便可以测定质量；

（2）去皮：将去皮物品放置到托盘上，按下去皮键，则装置归零，再次将物品放上去则测量其去皮质量；

（3）累加：测定物品质量时，按下累加键之后，将载物台中原来的物品取出之后再向其中放置物品即可累加，累加完成之后按下去皮键置零；

（4）单价：按下单价键之后，可以设置物品单价，在显示屏上可以显示其金额。 二、系统测试 1.硬件测试。

该装置具有较好的稳定性，并且由图像可知，该装置对所测物体的质量与其经由AD转换后的数据具有比较好的线性关系，所以可以将得到的数据转换为被测物体的质量。 2.软件测试。

处理器可以较好的将AD中采集的数据转化为被测物体的质量，且具有较高的精确度。 三、结语

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

本电路应用电阻应变片构成称重电桥来采集电压的微小变化，经过放大器放大后送入A/D转换芯片HX711，对输入的电压信号转换成数字量输出，再经过单片机将数字量转化为对应的质量，从而实现质量的测定。利用键盘输入实现去皮、累加以及设置单价的功能。 参考文献：

[1]程德福，王军.传感器原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2007. [2]谭浩强.C程序设计[M].第二版.北京：清华大学出版社，2004. [3]童诗白.模拟电子技术基础[M]第三版.北京：高等教育出版社，2001.