基于单片机控制的数显质量测量仪设计

摘要：从硬件和软件两个方面介绍了以STC89C52RC单片机为核心的智能数显质量测量系统的组成。利用模块化设计，系统的硬件分成质量数据采集模块、单片机控制数据处理模块和人机交互界面模块等三大部分；软件部分运用单片机C语言进行编程，实现该设计的全部控制功能。
关键词：单片机；传感器；数模转换；液晶屏显示

在现代商业贸易和日常生活中，数显质量测量仪即智能电子称是常用的电子衡器，但目前市场上使用的称量工具结构复杂、运行不可靠成本高、精度稳定性不好、易损件多、维修困难等。本文基于STC89C52单片机，研发了一种使用键盘输入数据，操作简单方便；液晶显示所称量的物品质量、单价和物品总价；具有去皮功能；当物品重量超过电子秤量程，即过载情况下具有超重报警的功能，是一款小型化、重量轻、携带方便、计量准确、工作可靠、读数直观的智能电子称。

1 系统总体方案设计
本设计基于52系列单片机STC89C52，利用了模块化设计的思想，将系统的硬件分成质量数据采集模块、单片机控制数据处理模块和人机交互界面模块等三大部分。
质量数据采集模块主要由压力传感器和信号的前级处理部分构成，包括专用仪表放大器AD620、运算放大器UA741和A／D转换器ADC0804；单片机控制数据处理模块主要由STC89C52及内部的程序实现；人机交互界面包括键盘输入和点阵式液晶屏显示，主要使用微动开关和1602液晶屏，可以方便地调节单价和直观地显示数字。
软件部分运用单片机C语言进行编程，实现了该设计的全部控制功能。该数显质量测量仪可以实现基本的称重功能(称重误差不大于±0.0 10kg)，并发挥部分的显示单价和总价格的功能，可以随意输入要求范围的商品单价，还具有超量程的报警功能，其功能框图如图1所示。

2 系统硬件电路设计
2．1 数据采集及滤波放大电路
传感器DET输出的电压信号通过C3，C4小电容高频滤波再通过CE1，CE2大电容低频滤波后作为专用仪表放大器AD620的输入，进行线性放大，UA741以及后面的电位器组成调零部分，如图2所示。传感器采用桥式电路加压敏元件进行构建；前级放大器采用专用的仪表放大器芯片AD620，其增益可以通过外接电阻加以调节，且通过一路电压跟随电路可以调节AD620的参考电压，达到了电路调零的功能。