称重计量是人类生活中不可缺少的部分，由于电子秤具有准确度高、反应灵敏、性能稳定、结构简单，环境适应性强等优点，在工商贸易、轻工食品、医药卫生等领域得到广泛应用。本文专门对高精度、小量程电子秤进行设计，具体从系统总体设计原理入手，对高精度、小量程的电子秤系统的硬件部分和软件部分进行了详细论述，希望能对同行起到借鉴的作用。

   引言

称重计量是人类生活中不可缺少的部分。随着现代文明和科学技术的不断进步，人们对称重计量的准确度要求越来越高。由于电子秤具有准确度高、反应灵敏、性能稳定、结构简单，环境适应性强等优点，在工商贸易、轻工食品、医药卫生等领域得到广泛应用。同时，对于某些贵重金属、有毒有害物质及药品等，由于其价格昂贵或者特殊性质.严格限制其重量非常重要。因此高精度小量程电子秤的研究就成为了解决这一问题的关键。

    一、系统整体方案设计

1、设计要求

本文拟设计一套高精度小量程电子秤。

2、系统总体设计原理

电子秤具有计价和显示的功能，包括单片机，键盘，显示器等部分。由这些基本的构件就构成了实用电子秤的工作原理。市场上的电子秤虽然品种多样但其原理都大致相同。即：称重物品经由装在构件上的重量传感器，传感器产生形变，导致激励电压变化从而产生可变得模拟输出模拟信号，经放大及滤波处理后由A/D处理器转换为数字信号，数字信号有中央处理器CPU(单片机)运算处理，而周边所需的功能及各种接口电路也和单片机连接应用，最后，由显示屏幕用数字方式显示。

    二、系统硬件设计

1、单片机的选择

单片机选用我们熟悉的单片机。即最后电路的核心采用经常用的，好用和廉价的ATEML公司的AT89C52。

AT89C52单片机是木设计所有功能的一实现的核心，它对整个系统的运行起监测和控制作用。AT89C52是一个低电抓，高性能CMIOS 8位单片机，片内含8K Bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器(ROM)和256 bytes的随机存储数据存储器(RAMI),其间采用ATMEL公司的高密度、非易事性存储技术生产，兼容标准N(CS-51指令系统，片内置通川8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供较复杂系统控制应用场合。

2、其他硬件选型设计

显示器采用4位集成式共阴性LED，单片机控制LED的数据显示，采用两片74LS273地址锁存器来对位码与段码进行上升延锁存相应的地址II为，字位II: DFFF H，字段口:BFFF H74LS02:非门，对单片机的片选信号取反，并和读写信号一起作用决定74Ls273的片选。

LED显示采用并行驱动电路，因为并行驱动结构比较简单，可清楚地说明地址与数据总线的复用情况，采用动态扫描方式不停的扫描字位日，从而实现不同字位的数据动态显示。

压力传感器(称重传感器)准确度等级包括:非线性形变，蠕变恢复，滞后重复性，灵敏度等级等技术指标，选择时既要满足精度又要考虑其成本。称重系统是对传感器的输出信号经过处理后显示结果，一次灵敏度要满足称重系统相匹配。

8位数模转换器ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与i编码器、一个n/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

    三、系统软件设计

1、设计思想

分析系统的信息流向如下：

 模拟的产品质量一(传感器)一模拟的较小电压量一（放大电路)一较大的电压值一(AD转换器)一二进制的电坏一(BCD)一相应的质量输出一(键盘输入单价，井做相应的数据处理)一显示总价。

在手编写各部分的程序之前，还需做两件事：分配系统资源和设计流程图。提高软件设计总体效率的有效方法是先设计流程图，在开始编程。程序流程图的设计过程就是程序逻辑设计的过程。具体流程图由于篇幅有限，在此不再赘述。

2、主要子模块的设计

（1）AD0809数据采集滤波模块的设计

 图2所示的流程图为AD0809数据采集，滤波模块的设计。数据采集时，选用单片机用查询方式来判断AD0809是否将数据转换己完成。若完成了就读结果并对数据进行软件滤波。系统采用软件滤波，其优点可概括为:(1)软件滤波是一个计算过程，无需硬件，因此可称性高并且不存在阻抗匹配问题(2)只要适当改变数字滤波程序或有关滤波参数.就能方便的改变滤波特性.在许多中滤波方式中，选用了算术平均滤波法。它是把N个连续采样值相加，然后取起算术平均值作为本次测量的滤波值。

    将模拟数据进行AD转换，就需要将对他进行量化，在本次的设计中，该系统的可以显示的总质量为250克，相对的电压为5伏，量化为二进制数就变为255。电I与爪进制数之问的系数为51，有传感器出来的电压转换的程序不再赘述。

对数据进行AD转换可以应用以下几种方式进行：

1、中断方式:将AD转换器的EOC引脚与单片机的终端引脚相接，如果有数据需要转换就向单片机发出终端中请，接到中请后进行转换，使用这种方式可以减少大量的时问，提高整个系统的工作销率，

2、查询方式:将AD转换器的EOC引脚，与单片机的任意引脚相接，然后不停的查询这一引脚的电平是否发生变化。

3、等待方式:采用延时程序，延时的时问大于Ad转换所需要的时间，保证AD转换可以在这段时间内完成即可。

由于篇幅有限，本系统中其他模块的实现及程序设计（如：键盘处理子模块、显示子模块、电子秤售药系统软件程序）不能在此一一叙述，望读者谅解。

   结论

本文设计了一套高精度、小量程的电子秤，对其系统的硬件部门和软件部分进行了详细论述，希望能对同行起到借鉴的作用。