介紹一種基于厚膜力傳感器和利用AT89C52單片機(jī)等器件設(shè)計(jì)的便攜式電子秤。該電子秤能對(duì)3kg量程范圍內(nèi)的物 體進(jìn)行稱量，能實(shí)現(xiàn)去皮、清零復(fù)位、計(jì)價(jià)、超重報(bào)警等功能。

我們選用厚膜力傳感器作為稱重傳感器，輔以16 X2LCM,薄膜鍵盤(pán)等外圍器件，設(shè)計(jì)了 一臺(tái)電子秤。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體框圖如圖1所示。

由厚膜電阻應(yīng)變梁式傳感器感受被測(cè)物體的質(zhì) 量，通過(guò)電橋輸出電壓信號(hào)，通過(guò)放大電路將輸出信號(hào) 放大，而后送入A D轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換 后的數(shù)字信號(hào)送給單片機(jī)，單片機(jī)接收數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù) 進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)換成為質(zhì)量信息送LCM液晶顯示模 塊進(jìn)行顯示。單片機(jī)同時(shí)也可對(duì)所稱物體價(jià)格進(jìn)行計(jì) 算，因此單片機(jī)不斷查尋鍵盤(pán)是否有輸入，如果有單價(jià) 輸入信號(hào)，則將輸入單價(jià)記錄并顯示，而且將單價(jià)與質(zhì) 量數(shù)值進(jìn)行乘法計(jì)算，得到貨物的價(jià)格;如果是功能鍵 輸入，如去皮，清零復(fù)位等則執(zhí)行相應(yīng)的功能。

1.模擬電路設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)選擇應(yīng)變式厚膜力傳感器，它能從根本上 克服傳統(tǒng)應(yīng)變式力傳感器用膠粘貼應(yīng)變片（計(jì)）引起 的蠕變和漂移。該傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單性價(jià)比高。

由于傳感器輸出的模擬信號(hào)比較微弱，必須通過(guò) 一個(gè)模擬放大器對(duì)其進(jìn)行放大，才能滿足A D轉(zhuǎn)換器 對(duì)輸入信號(hào)電平的要求，因此選用由三運(yùn)放構(gòu)成的具 有高輸入阻抗，高共模抑制比的差動(dòng)放大器。

電路如圖2所示。要使電路滿足平衡，則要求R=R 2、R 3 =R 4、R 5 =R 6因此電阻選用高精度的金屬膜 電阻。此外因每個(gè)運(yùn)放的性能不可能完成一致，在A1 和A2增設(shè)了調(diào)零電位器Vm和Vm，這在實(shí)際的應(yīng)用 中是非常有用的。

2.單片機(jī)電路設(shè)計(jì)

2.1數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)的接口電路

AD轉(zhuǎn)換器選用ADC0804當(dāng)CS =0時(shí)，允許進(jìn) 行A D轉(zhuǎn)換。由低跳高時(shí)A /D轉(zhuǎn)換開(kāi)始，是 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端，輸出跳轉(zhuǎn)為低電平表示本次轉(zhuǎn) 換已經(jīng)完成，當(dāng)"RD為低電平時(shí)，輸出數(shù)據(jù)鎖存器DB0 ~DB7各端出現(xiàn)8位并行二進(jìn)制數(shù)碼。將此數(shù)值取進(jìn) 單片機(jī)，A D轉(zhuǎn)換即告完成。

2.2 LCM與單片機(jī)的接口電路

選用5X7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的2行16個(gè)字的 DM- 162液晶模塊，下面對(duì)編程方法作一簡(jiǎn)單介紹。

DM 162液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器 (CGROM )已經(jīng)存儲(chǔ)了 160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這 些字符有:阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符 號(hào)和日文片假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼， 比如大寫(xiě)的英文字母“A ”的代碼是01000001B (41H)顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯 示出來(lái)，我們就能看到字母“A ”

DM 162液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指 令，它的讀寫(xiě)操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令 編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所 以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低 電平（表示不忙)，否則此指令失效。要顯示字符時(shí) 要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示 字符。

DM- 162液晶顯示模塊可以和單片機(jī)AT89C52直接接口，如圖3所示。

DM 162液晶模塊的管腳定義為：VSS為電源地; VDD接+5V電源；Vo為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接 電源正時(shí)對(duì)比度最弱，接電源地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度 過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10k的電 位器調(diào)整對(duì)比度；RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù) 據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器；RW為讀瀉信 號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作；當(dāng) RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地 址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)；E端為使 能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí) 行命令；DB0 ~DB7為8位雙向數(shù)據(jù)線。

2.3薄膜鍵盤(pán)與單片機(jī)的接口電路

使用的4X4鍵盤(pán)接口共有8根線，4根行線，4根 列線，行線和列線在交叉處則形成一個(gè)鍵位。假設(shè)將 0號(hào)鍵按下時(shí)，則第1根行線和第5根列線導(dǎo)通，據(jù)此 可確定鍵值。

2.4系統(tǒng)接口電路

傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)放大送入ADC0804的V?。AD腦將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)輸出。ADC0804的8位數(shù)據(jù)線分別接至89C52的P0 0 ~PQ7控制信號(hào)管腳INTR WR "RD分別接89C52的 P3 4 P3 1 P3 0。AT89C52 的 P2 口 接薄膜鍵盤(pán)。 LCM液晶顯示模塊的8位數(shù)據(jù)線接89C52的P1 口， 三根控制信號(hào)線RS RW E接P3 7 P3 6 P3.5此外 還可以在P3 口添加一個(gè)蜂鳴器，用于按鍵音響控制和 超重報(bào)警。

3.結(jié)論

以單片機(jī)技術(shù)為核心的電子秤，集傳感器技術(shù)、微 計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字顯示技術(shù)于一體由于采用了新穎的 厚膜力傳感器，LCM液晶顯示模塊，薄膜鍵盤(pán)等設(shè)計(jì)， 使得該電子秤反應(yīng)靈敏，準(zhǔn)確度高，顯示直觀，便于使 用。除了稱量質(zhì)量外，該電于秤還具有清零、復(fù)位、去 皮、單價(jià)輸入及價(jià)格計(jì)算等功能。另外，稍加擴(kuò)展，該 電子秤還可與其他生產(chǎn)質(zhì)量管理系統(tǒng)相連接，實(shí)現(xiàn)數(shù) 據(jù)交換記錄，分析等功能，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。