简易电子秤设计报告

创新TechnologicalInnovationDIGITCW科技DIGITCW2016.01224引言为了达到称重稳定时间小于5秒，测量结果精度小于1%@10~200g；“去皮”功能、计价功能、“休眠”与“唤醒”功能、参数检查功能、显示与按键接口功能等。在硬件上，传感器将压力转换成电学量，电压与压力呈线性关系。进而通过其他方法补偿其非线性实现在10~200g范围内的较高精度测量。在软件方面，考虑增加“开机自检”功能、“自校准”功能等。“开机自检”就是检查是否能正常工作。“自校准”就是是否能零点校准和线性校准。1电子秤的原理概述称重传感器感知到压力，将其转换成为小电流，经过放大后和消除误差之后，经过处理器。处理器通过软件补偿把电子秤称出来的重量在液晶上显示出来。2硬件部分电路图前段利用放大器提取出电压差信号。后段利用放大器滤波，增益。先通过放大器从传感器获得的信号放大到足够的倍数然后通过滤波装置去除交流信号干扰；继续放大信号，使信号适应AD的测量范围。由于信号幅度很小，对噪声抑制要求很高，为了减小放大器噪声，本系统使用了低噪声电源来减小干扰。通过该装置，针对不一样的输入信号选择不同的放大倍数，使得电子秤的测量范围内具有大致相等的测量精度。软件部分各种功能定义以及实现：①“休眠”模式：液晶关闭，CPU关闭，定时中断、外部中断可唤醒。当测量结果处于稳定状态超过20s且用户没有任何操作时，进入休眠模式。②用户接口：“单价”、“皮重”参数可通过矩阵键盘输入，其中“皮重”参数不支持自动配置功能。③上电自检：通电后自行检查装置是否可以正常工作，如果出现故障，会显示故障信息。④自校准功能：装置本身便可自行进行校准，根据按键要求首先进行零点校准，再进行线性校准。3系统校准3.1电压-质量拟合粗略拟合：根据所给的不同重量的砝码，组合成不同的重量值，放在电子秤上，读出此时AD输出的电压值，找出近似线性的关系M=112（a-4990）；细致拟合：根据粗略拟合，通过液晶显示读出测量不同重量砝码的质量值，再通过微校准。测试表格如下：根据表格，考虑分段处理数据，1g—50g一段，50g—100g一段，100g—205g一段。处理方法是根据不同段进行不同的计算方法（由于G不同，补偿初始值不同，电子秤的校准功能），使得误差尽可能小。4测试方案与测试结果4.1测试方案与仪器4.1.1仪器列表万用表、示波器、直流电源；4.1.2具体方案步骤测试方案：（1）系统校准；（2）把手上的七个六种重量的砝码排列组合，放在秤盘上，读出液晶上面显示的数值，并记录。4.2测试结果分析测试结果稳定，且满足1%的误差范围，并且有的范围段可以达到0.5%的精确度。5总结与心得我们学到了很多新的电子电路方面的知识。同时与老师交流，也使我们认识到了自己的不足和学习的重要性。不仅从中得到了快乐，而且也认识到创新与改进的重要性。参考文献[1]德州仪器高性能单片机和模拟器件在高校中的应用和选型指南编著黄争[2]运算放大器权威指南BruceCarter，RonMancini主编姚剑清译人民邮电出版社2010[3]测量电子电路设计——滤波器篇.远坂俊昭科学出版社.2006年6月[4]TinaPro实用技术王惟言人民邮电出版社2005年6月[5]电子滤波器设计ArthurB.Williams等著宁彦卿等译科学出版社2008年9月作者简介：李星辉（1996-）男，汉，河北邢台人，北华航天工业学院，本科学历，自动化方向。简易电子秤设计报告李星辉牛晓园汪陆洋王瑜（北华航天工业学院，邢台055250）【摘要】应变片电阻发出的信号经过一级放大器放大，信号放大后，进过第二级过滤最后使信号进入16位模数转换器—ADS1114。AD采集的数据读入到MSP430F5529处理器，通过液晶屏显示砝码重量。【关键词】电阻应变片；称重传感器；直流小信号；软件补偿；自适应；自校准【中图分类号】TN92【文献标识码】A【文章编号】1672-7274（2016）01-0224-01