基于厚膜力传感器的电子秤设计

2013-11-27 18:34:32来源: 互联网

基于厚膜力传感器电子秤设计

介绍一种基于厚膜力传感器和利用AT89C52单片机等器件设计的便携式电子秤。该电子秤能对3kg量程范围内的物体进行称量,能实现去皮、清零/复位、计价、超重报警等功能。?
  关键词:单片机;电子秤;薄膜键盘;厚膜力传感器

Design of Electronic Scale Based on Thick Film Force Sensor
BAO Binghao, ZHAOZhan, YANG Kaifeng
(Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China)
  Key words: MCU; elctronic scale; thin film keyboard; thick film force sensor
  我们选用厚膜力传感器作为称重传感器,辅以16×2LCM,薄膜键盘等外围器件,设计了一台电子秤。系统设计总体框图如图1所示。
  本设计选择应变式厚膜力传感器,它能从根本上克服传统应变式力传感器用胶粘贴应变片(计)引起的蠕变和漂移。该传感器结构简单,性价比高。
  由于传感器输出的模拟信号比较微弱,必须通过一个模拟放大器对其进行放大,才能满足A/D转换器对输入信号电平的要求,因此选用由三运放构成的具有高输入阻抗,高共模抑制比的差动放大器
  电路如图2所示。要使电路满足平衡,则要求R1=R2、R3=R4、R5=R6,因此电阻选用高精度的金属膜电阻。此外因每个运放的性能不可能完成一致,在A1和A2增设了调零电位器VR1和VR2,这在实际的应用中是非常有用的。
2.1数模转换电路与单片机的接口电路
 
~DB7各端出现8位并行二进制数码。将此数值取进单片机,A/D转换即告完成。
2.2LCM与单片机的接口电路
  选用5×7点阵图形来显示字符的2行16个字的DM?162液晶模块,下面对编程方法作一简单介绍。
  DM-162液晶模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号和日文片假名等,每一个字符都有一个固定的代码,比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B(41H),显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“A”。
  DM-162液晶模块内部的控制器共有1l条控制指令,它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。液晶显示模块是一个慢显示器件,所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平(表示不忙),否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址,也就是告诉模块在哪里显示字符。
  DM-162液晶显示模块可以和单片机AT89C52直接接口,如图3所示。
  DM-162液晶模块的管脚定义为:VSS为电源地;VDD接+5V电源;V0为液晶显示器对比度调整端,接电源正时对比度最弱,接电源地时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10k的电位器调整对比度;RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器;RW为读/写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作;当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据;E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令;DB0~DB7为8位双向数据线。
?
  使用的4×4键盘接口共有8根线,4根行线,4根列线,行线和列线在交叉处则形成一个键位。假设将0号键按下时,则第1根行线和第5根列线导通,据此可确定键值。
2.4系统接口电路
  传感器的输出信号经过放大送入ADC0804的VIN。ADC0804将模拟电压信号转换成为数字信号输出。ADC0804的8位数据线分别接至89C52的P0.0~P0.7,控制信号管脚分别接89C52的P3.4,P3.1,P3.0。AT89C52的P2口接薄膜键盘。LCM液晶显示模块的8位数据线接89C52的P1口,三根控制信号线RS,RW,E接P3.7,P3.6,P3.5。此外还可以在P3口添加一个蜂鸣器,用于按键音响控制和超重报警。?
  以单片机技术为核心的电子秤,集传感器技术、微计算机技术、数字显示技术于一体,由于采用了新颖的厚膜力传感器,LCM液晶显示模块,薄膜键盘等设计,使得该电子秤反应灵敏,准确度高,显示直观,便于使用。除了称量质量外,该电于秤还具有清零、复位、去皮、单价输入及价格计算等功能。另外,稍加扩展,该电子秤还可与其他生产质量管理系统相连接,实现数据交换记录,分析等功能,具有推广应用价值。

关键字:厚膜力  传感器  电子秤

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1127/article_21284.html
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