电子秤作为现代新型称重仪器中的一种重要的形式，结合转换和检测相关技术以及信息处理技术。电子称的中心控制单 元是单片机，根据称重传感器从而实现A/D转换，组成部分主要包括显示电路、键盘和相关软件。此系统设计了电子称处理 数据以及自动称重。

1.引言

测量物体自身的重量在人们的日常生活中十分普遍，所以 电子秤的用处很普遍，作为称重技术领域里面新型仪表电子秤 的代表，电子秤在很多的领域中都发挥着很大的用途。本文电子称的中心控制单元是单片机，通过软件和硬件的设计从而达 到智能称重的目的，同时按照物体的重量进行转变为食物所对 应的热量。本文在设计方面以高精确度，好稳定性为标准，保 证成本不增加的情况下，根据单片机的相关技术，进而增强电 子秤的一些新型功能，从而推动电子秤的进步与发展。

2.电子称概述

物料计量在日常的生产中有着很大的应用。计量的工具中 所包括的有称重装置以及衡器装置。随着工农业不断的发展以 及不断地扩大商品的流通，对衡器的要求也己经逐渐增强，以 往所用到的机械杠杆秤无法满足工业自动化以及工业管理领域 的需求。随着近60年以来，因为传感器技术以及计算机技术的 飞速成长，电子称重技术不断地走向前端发展，同时代替了传 统的机械秤。特别是在这近70年初期中，由于出现了微处理机， 从而推动了电子称重技术的进步。现代称重技术的特点主要是 围绕着准确高效，易操作，减少人为误差等方面。称重装置除 了包含重量数据的单体仪表以外，同时也是工业控制领域必不 可少的一个部件。对工业自动化以及工业管理都有着推动的作 用，在企业的管理中能够增强产品的质量。

3.系统硬件设计

3.1设计的基本思路

在秤盘上放置物体，传感器就会接收到压力，此时传感器 就会发生变形，因此紧随着会导致阻抗也友生改变。另外运用 激励电压也会出现改变，模拟信号将会输出。模数转换器会接 收这个输出的模拟信号，并且模拟信号经过了放大电路进行了 放大。放大的信号会进行转换，从而形成数字信号，该数字信 号将会输入到MCU运算器中，实现控制。按照键盘中的相关命 令M⑶和其他的就会在显示器中输出处理的结果。最后再把这 种结果显示出来，如图1所示。

3.2 A/D转换器

模数转换器主要是把输入电压信号向数字信号输出进行的 一种器件。考虑到在系统中，传感器中输出的信号同时都是模 拟量，然而数字信号通常是单片机进行处理的，因此要进行生 成的模拟信号向数字信号转化的过程。而这个过程的转换是通 过A/D转换器实现完成的，把外围设备里面的模拟量向数字量 进行转换，最后再把结果传到单片机中从而处理的过程是由单 片机完成。

3.3逐次逼近式A/D转换器的工作原理

本文选择的A/D转换器是逐次逼近式A/D转换器，它的组 成部分主要包括了控制电路、比较器、寄存器、D/A转换器等。 根据比较的结果从而得出相应的数字量转换，逐次逼近型A/D 转换器的比较实现是通过逐位比较寄存器中高位到低位。并且 在这个转换的过程中，主要的流程如下所示：

首先是将寄存器的每一位都自动做清零处理，当需要做转 换处理的时候，把最高位设成1，通过D/A转换器实现转换，对 比转换和输入模拟量的结果，当发现输入的模拟量是大于转换 的模拟量时候，那么就保留1，当发现输入的模拟量是比转换的 模拟量比小的时候，那么不保留1，接着不断地重复上面的过程， 依次实现第二位到最低位的处理，接着寄存器里面的结果显示 的是输入模拟量相应的数字量。

3.4液晶显示电路1602

1602选用的接口是通常使用的标准16脚，这16脚的具体 介绍如表1所示。

3.5接口电路

DM162液晶显示模块能够与单片机AT89C51可以通过接口连接，接口电路如图2所示。

4.系统软件的设计

4.1数据显示模块

显示字符的实现是通过显示子程序完成的，先是将8279 的键盘显示子程序进行调用。键盘显示子程序的实现需要通过 8279初始化命令完成实现，接着把写显示的命令输出。在整个 显示的流程中延时子程序是必须要调用的。如果输入通道的时 候采集到的过程参数是新的，或者是有一个参数被仪表操作人 员输入了，这个时候示驱动程序模块将会参与程序的调用。从 而把现今的显示数据以及显示符号进行更新。

整个程序的核心部分是处理数据的子程序。数据处理程序 的目的主要是为了对输入值系数进行调整，从而将满足量程要 求的数据输出来。此外还可以将A/D转换后的采样结果输出来， 这个转换是十六进制数转换为十进制数。

①系数调整

IN0的输入值最大的是5V，当质量是10kg的时候相应的 IN0值是4.8V，从而使得十六进制转换十进制更加地便捷，并 且系数也可以实现100倍的放大。同时这个过程是通过小数点 位置的变化进行展现的。

②数制转换

该部分主要进行的是进制的转换，如果是二进制，那么左 移一位代表着乘2倍，如果第四位进位第五位的时候，数字就 会从8向16转换。如果根据十进制进行数据的读取，那么6就 会丢失，因此要进行加6的处理，而这个操作是由6来完成的。 

4.2键盘管理模块

键盘电路的设计实现部分选择的矩阵式是4*4的，通过键 盘编码的形式能够知道数字从0到9，字母从A到F，都有一一 对应的键盘值，比如0对应的是0D8H，1对应的是roOH，而2 对应的是ODIH等。在键盘程序中能够先对按键编码进行判断， 接着按照编码把键盘中所表示的数值发给存储单元中，而且按 键编码和存储单元中的值是一一对应的，然后再选择相应的功 能也可以进行数据处理，键盘管理模块程序如图3所示。

4.3报警子程序

因为阈值需要通过键盘进行设置，因此需要设计报警电路， 在报警电路部分的报警能够是有声的，也可以是有光的，对比 处理显示的结果和己经设置的阈值，当发现显示的结果是大于 设定的值的时候，就需要把P1中的0改成1，点亮发光二极管， 蜂鸣器也可以产生相应的声音。在这个过程中要设置比较的程 序和清零处理的程序，报警子程序如图4所示。

结语：由于电子秤有着丰富多样的技术，在我们的生活中， 电子秤的价格也很合理，所以在人们的日常生活中，电子秤几 乎成为了厨房的常见物件。关于电子秤的功能还需要得到不断 地改善。本文主要介绍了基于单片机的数字电子称的设计，系 统中围绕着软件和硬件方面进行展开。