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基于单片机的便携式电子秤

发布时间:2020-07-01 02:09:25 阅读: 来源:镗床厂家

引言

目前,台式电子秤在商业贸易中的使用已相当普遍,但存在较大的局限性:体积大、成本高、需要工频交流电源供应、携带不便、应用场所受到制约。现有的便携秤为杆秤或以弹簧、拉伸变形来实现计量的弹簧秤,居民用户使用的基本是杆秤。弹簧盘秤制造工艺要求较高,弹簧的疲劳问题无法彻底解决,一旦超过弹簧弹性限度,弹簧秤就会产生很大误差,以至损坏,影响到称重的准确性和可靠性,只是一种暂时的代用品,也被列入逐渐取消的行列。多年来,人们一直期待测量准确、携带方便、价格低廉的便携式电子秤(袖珍电子秤)投放市场。

基于电子秤的现状,本项目拟研究一种用单片机控制的高精度智能电子秤设计方案。这种高精度智能电子秤体积小、计量准确、携带方便,集质量称量功能与价格计算功能于一体,能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求。

本项目研究的便携式电子秤主要技术指标为:称量范围。一15 分度值伙g;精度理咎级m级;电源OC15V(一节5号电池供电)。主要功能有自检、去皮、计价、累计、单价设定、计量单位选择、过载报警和弱电压指示等。仪器若不进行称量操作,5分钟后自动进入休眠模式,降低电源消耗。

本文采用变极距式电容传感器,它由一对距离可变的平行极板构成。两板以弹性元件相连,当向一活动板施加拉力时,两极板距离发生变化,从而改变了平板电容器的电容量。经电容-频率转换电路后,电路输出频率与电容成正比。被测物重量与电容量改变成正比,频率的改变即频差与在传感器上所加重物的重量成正比,因而变极距式电容传感器有良好的线性度。测质量时只须测出电容的变化量。然而,电容值的直接测量非常困难。

因此,系统将不易测量的电容变化量转换成易于测量的频率信号的变化量,并采用高稳定参考电容生成参考频率信号,消除系统误差,实现高精度测量。电容一频率转换框图如图1所示。两路频率分别送入后级处理电路,经过数据选择、带通滤波传入单片机系统。

PIC16F628的主要功能特点

PIC16F628单片机是Microchip公司的PIC系列单片机之一。CS位单片机系列是该公司推出采用RISC(ReducedInstrue-tjonsetComPuter)结构的嵌入式控制器,具有执行速度高、功耗低、体积小巧、工作电压低、驱动能力强、品种丰富等优越性能。

其总线结构采取数据总线和指令线分离独立的哈佛(Horvord)结构,具有很高的流水处理速度。与同类8位单片机相比,程序存储器可节省一半,指令运行速度可以提高4倍左右。此外,PIC系列单片机集成了一系列外部功能模块,例如:上电复位电路厂引脚上拉电路、看门狗定时器等。这样,在组成系统时,就可以最大限度的简化电路、降低成本,提高系统的可靠性。

PIC16F628单片机具有直接驱动液晶显示器的能力。输入端口具有跳变中断能力,能方便地接收按键输入,另有多级外部及内部中断,可通过程序禁止主晶振振荡而使单片机进入低功耗状态,适合用于以电池作能源、需液晶驱动的应用场合。

PIC16F628单片机的工作电压范围为、5.5V,时钟频率为OC一ZOMHz,内部具有1K川4(位)片内程序存储器,224字节通用RAM,128字节EE尸ROM,15根双向}/O线和10个中断源,并带有一个16位定时器八十数器(TMRI)和一个8位定时器斥}数器(TMRO)。

p}C16厂628的精简指令集仅有35条指令,除了地址分支跳转指令(GO丁O、CA比)为双周期指令外,其余皆为单周期指令,执行速度可调范围宽(OC一ZOOns),具有8级硬件堆栈,3种寻址方式(直接、间接、相对)。

PIC16F628的15个1/0口均是独立双向可编程的,并可直接驱动LEO数码管,最大拉电流和灌电流分别为25mA和ZOmA。MRO带有8位可编程预分频器,可进行1一256分频。PIC16F628信息处理单元电路的设计PIC16F628是整个系统的信息处理核心。它需要完成键盘输入检测、采样通道选择、信号分析处理、信息显示、欠电报警和过载报警等多种智能功能。单片机信息处理单元电路如图3所示。图中采用的MAX325是MAXIM公司生产的精密单电源S尸S丁(sing}e一poleslngle一throw)模拟开关,它由一个常开型开关和一个常闭型开关组成,具有低功耗、低导通电阻等特点。该芯片两控制端(}N1、}闪2)均连接CpU的RB3引脚,系统两路频率信号输入通道的选择由CPU控制。低电压检测信号通过芯片6脚(INT)输入,低压时产生外部中断。键盘检测信号与芯片1于粗脚(RB小RB6)相连,有键按下,就产生RB口电平变换中断,在中断服务程序中,扫描键盘,取得键值。显示缓冲区的写入依靠芯片中通用同步/异步收发器(USART),显示器LCO的数据端和时钟端分别与芯片的7脚(DT)、8脚(CK)相接。 分频器相关文章:分频器原理电容传感器相关文章:电容传感器原理晶振相关文章:晶振原理

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