稱重計量是人類生活中不可缺少的部分，由于電子秤具有準確度高、反應靈敏、性能穩(wěn)定、結構簡單，環(huán)境適應性強等優(yōu)點，在工商貿易、輕工食品、醫(yī)藥衛(wèi)生等領域得到廣泛應用。本文專門對高精度、小量程電子秤進行設計，具體從系統(tǒng)總體設計原理入手，對高精度、小量程的電子秤系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分進行了詳細論述，希望能對同行起到借鑒的作用。

   引言

稱重計量是人類生活中不可缺少的部分。隨著現(xiàn)代文明和科學技術的不斷進步，人們對稱重計量的準確度要求越來越高。由于電子秤具有準確度高、反應靈敏、性能穩(wěn)定、結構簡單，環(huán)境適應性強等優(yōu)點，在工商貿易、輕工食品、醫(yī)藥衛(wèi)生等領域得到廣泛應用。同時，對于某些貴重金屬、有毒有害物質及藥品等，由于其價格昂貴或者特殊性質.嚴格限制其重量非常重要。因此高精度小量程電子秤的研究就成為了解決這一問題的關鍵。

    一、系統(tǒng)整體方案設計

1、設計要求

本文擬設計一套高精度小量程電子秤。

2、系統(tǒng)總體設計原理

電子秤具有計價和顯示的功能，包括單片機，鍵盤，顯示器等部分。由這些基本的構件就構成了實用電子秤的工作原理。市場上的電子秤雖然品種多樣但其原理都大致相同。即：稱重物品經由裝在構件上的重量傳感器，傳感器產生形變，導致激勵電壓變化從而產生可變得模擬輸出模擬信號，經放大及濾波處理后由A/D處理器轉換為數(shù)字信號，數(shù)字信號有中央處理器CPU(單片機)運算處理，而周邊所需的功能及各種接口電路也和單片機連接應用，最后，由顯示屏幕用數(shù)字方式顯示。

    二、系統(tǒng)硬件設計

1、單片機的選擇

單片機選用我們熟悉的單片機。即最后電路的核心采用經常用的，好用和廉價的ATEML公司的AT89C52。

AT89C52單片機是木設計所有功能的一實現(xiàn)的核心，它對整個系統(tǒng)的運行起監(jiān)測和控制作用。AT89C52是一個低電抓，高性能CMIOS 8位單片機，片內含8K Bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器(ROM)和256 bytes的隨機存儲數(shù)據(jù)存儲器(RAMI),其間采用ATMEL公司的高密度、非易事性存儲技術生產，兼容標準N(CS-51指令系統(tǒng)，片內置通川8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可為您提供較復雜系統(tǒng)控制應用場合。

2、其他硬件選型設計

顯示器采用4位集成式共陰性LED，單片機控制LED的數(shù)據(jù)顯示，采用兩片74LS273地址鎖存器來對位碼與段碼進行上升延鎖存相應的地址II為，字位II: DFFF H，字段口:BFFF H74LS02:非門，對單片機的片選信號取反，并和讀寫信號一起作用決定74Ls273的片選。

LED顯示采用并行驅動電路，因為并行驅動結構比較簡單，可清楚地說明地址與數(shù)據(jù)總線的復用情況，采用動態(tài)掃描方式不停的掃描字位日，從而實現(xiàn)不同字位的數(shù)據(jù)動態(tài)顯示。

壓力傳感器(稱重傳感器)準確度等級包括:非線性形變，蠕變恢復，滯后重復性，靈敏度等級等技術指標，選擇時既要滿足精度又要考慮其成本。稱重系統(tǒng)是對傳感器的輸出信號經過處理后顯示結果，一次靈敏度要滿足稱重系統(tǒng)相匹配。

8位數(shù)模轉換器ADC0809由一個8路模擬開關、一個地址鎖存與i編碼器、一個n/D轉換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，共用A/D轉換器進行轉換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉換完的數(shù)字量，當OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉換完的數(shù)據(jù)。

    三、系統(tǒng)軟件設計

1、設計思想

分析系統(tǒng)的信息流向如下：

 模擬的產品質量一(傳感器)一模擬的較小電壓量一（放大電路)一較大的電壓值一(AD轉換器)一二進制的電壞一(BCD)一相應的質量輸出一(鍵盤輸入單價，井做相應的數(shù)據(jù)處理)一顯示總價。

在手編寫各部分的程序之前，還需做兩件事：分配系統(tǒng)資源和設計流程圖。提高軟件設計總體效率的有效方法是先設計流程圖，在開始編程。程序流程圖的設計過程就是程序邏輯設計的過程。具體流程圖由于篇幅有限，在此不再贅述。

2、主要子模塊的設計

（1）AD0809數(shù)據(jù)采集濾波模塊的設計

 圖2所示的流程圖為AD0809數(shù)據(jù)采集，濾波模塊的設計。數(shù)據(jù)采集時，選用單片機用查詢方式來判斷AD0809是否將數(shù)據(jù)轉換己完成。若完成了就讀結果并對數(shù)據(jù)進行軟件濾波。系統(tǒng)采用軟件濾波，其優(yōu)點可概括為:(1)軟件濾波是一個計算過程，無需硬件，因此可稱性高并且不存在阻抗匹配問題(2)只要適當改變數(shù)字濾波程序或有關濾波參數(shù).就能方便的改變?yōu)V波特性.在許多中濾波方式中，選用了算術平均濾波法。它是把N個連續(xù)采樣值相加，然后取起算術平均值作為本次測量的濾波值。

    將模擬數(shù)據(jù)進行AD轉換，就需要將對他進行量化，在本次的設計中，該系統(tǒng)的可以顯示的總質量為250克，相對的電壓為5伏，量化為二進制數(shù)就變?yōu)?55。電I與爪進制數(shù)之問的系數(shù)為51，有傳感器出來的電壓轉換的程序不再贅述。

對數(shù)據(jù)進行AD轉換可以應用以下幾種方式進行：

1、中斷方式:將AD轉換器的EOC引腳與單片機的終端引腳相接，如果有數(shù)據(jù)需要轉換就向單片機發(fā)出終端中請，接到中請后進行轉換，使用這種方式可以減少大量的時問，提高整個系統(tǒng)的工作銷率，

2、查詢方式:將AD轉換器的EOC引腳，與單片機的任意引腳相接，然后不停的查詢這一引腳的電平是否發(fā)生變化。

3、等待方式:采用延時程序，延時的時問大于Ad轉換所需要的時間，保證AD轉換可以在這段時間內完成即可。

由于篇幅有限，本系統(tǒng)中其他模塊的實現(xiàn)及程序設計（如：鍵盤處理子模塊、顯示子模塊、電子秤售藥系統(tǒng)軟件程序）不能在此一一敘述，望讀者諒解。

   結論

本文設計了一套高精度、小量程的電子秤，對其系統(tǒng)的硬件部門和軟件部分進行了詳細論述，希望能對同行起到借鑒的作用。