一种基于单片机的多功能电子称

1  引  言

物品称量是市场交易中很基本的活动，是商业领域最基本的衡具。传统的量具是杆称或盘称，20世纪70年代开始出现了电子称。早期的电子称多通过模拟电路实现，随着电子技术的不断发展，数字芯片的价格逐渐下降，模拟控制已逐步被数字控制所替代，电子称的设计模式也大都以微处理器为核心，使精度和可靠性都有了明显得提高。因为小型商用电子称对适时性要求不高，运算也不太复杂，所以用8位微处理器足可满足要求。荣秀玲、何毅、孙莹等人设计的电子称由于以 MSC-8031为核心，A/D转换用V/F方式，所选芯片为LM331，因为8031内部没有ROM，因此必须外扩[1,2,3]，增加了电路的复杂度。凌有铸用8751为核心设计[4]，A/D则是通过自行设计的双积分电路实现的。陈璃林则采用了一种主从[5]方式，89C51作为主机，并具有打印功能。单宝明等人则用89C51作为核心部件，但A/D则是通过串行A/D芯片ADS1100实现的。 在以上的设计方法中，都采用了LED显示方式，优点是成本低，但缺点是无法显示汉字。

2  结构与功能

2.1  AT89C52特点

ATMEL公司的AT89系列单片机的内核是8031，所以其指令与Intel 8051系列单片机完全兼容，并且具有以下优点：

（1）内部含有Flash存储器（AT89C52有8k）。因此在系统的开发过程中可以十分容易进行程序的修改，这就大大缩短了系统的开发周期。同时，在系统工作过程中，能有效地保存一些数据信息，即使外界电源损坏也不影响到信息的保存。

（2）插座与80C51兼容。89系列单片机的引脚和80C51是一样的，当用89系列单片机取代80C51时，可以直接进行代换。

（3）静态时钟方式。89系列单片机采用静态时钟方式，可以节省电能，这对于降低便携式产品的功耗十分有用。

（4）错误编程亦无废品产生。因为89系列单片机内部采用了Flash存储器，所以，错误编程之后仍可以重新编程，直到正确为止，故不存在废品。

（5）可反复进行系统试验。用89系列单片机设计的系统，可以反复进行系统试验，每次试验可以编入不同的程序，这样可以保证用户的系统设计达到最优。而且随着用户的需要和发展，还可以进行修改，使系统不断能追随用户的最新要求。

2.2 系统结构

系统以AT89C52 单片机为核心，因为内部含有8k 的Flash存储器，所以不需要外扩ROM。系统有7个键，直接利用P0口进行键盘扩展，采用查询方式读取键值。传感器杭州南洋传感器有限公司生产的 PE-2型号，这是一种专门用于电子称的传感器，灵敏度很高，量程可根据要求而定（3kg、5 kg、10 kg、20 kg都有）。由于信号输出在毫伏级，所以系统通过ICL7650进行前置放大，然后送入A/D。电子称不像有些控制系统，对适时性要求并不十分高，所以A /D转换采用串行方式，通过CS5511实现。液晶图形屏目前有很多成品可选，数据传输方式有并行，也有串行的，连接都非常方便（本系统选用 LCM40128ZK型）。微型汉字打印机规格型号很多，价格也悬殊较大，可根据系统的设计成本要求而定。电原理图如图1所示。

              图1 电原理图

2.3 主要功能

系统具有称重、去皮、计价、重量累加、金额累计、单价储存、自动回零、显示等功能以外，还具有标定、校零、打印购物清单、超重报警等功能。程序流程如图2所示。

          图2软件流程

3  结束语

该称达到了精确（ 5‰k）、智能、方便、明了、可靠的要求，克服了传统的杆称、盘称不精确、速度慢、不能计算、价、易作弊等缺点。

参 考 文 献
[1] 荣秀玲. 8031但片机在电子称中的应用. 企业技术开发.  [J]. 1998, 2: 14-15
[2] 何毅. MSC-51单片微机型电子称.  建设机械技术与管理.  [J]. 1999,6:17-19
[3] 孙莹. 单片机在电子称中的应用. 仪器仪表用户. [J]. 2001, 8(3): 36-37
[4] 凌有铸, 刘力. 单片机控制的电子称. [J]. 中国纺织大学学报.  1998,24(5):80-83
[5] 陈璃林, 吴子英. 实用微机多功能自动电子称系统. 自动化仪表.  [J].  2000,21(9):15-16