本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)產(chǎn)品的安全問題和質(zhì)量問題展開的設(shè)計(jì)與研究，希望能夠有一個(gè)有效的辦法來讓農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性得到保障，經(jīng)過對(duì)產(chǎn)品在市面上流通進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)的問題，本次研究給出了一種基于單片機(jī)的方便、快捷、實(shí)時(shí)檢測(cè)的電子秤設(shè)計(jì)。

引言

產(chǎn)品質(zhì)量安全難題現(xiàn)在是全球性普遍存在的問題，我國(guó)也包括在其中，直接關(guān)系到消費(fèi)者的健康、關(guān)系到社會(huì)穩(wěn)定和人的興旺發(fā)展。所以本次設(shè)計(jì)以保障產(chǎn)品的安全為目的，研究給出了一種基于單片機(jī)的方便、快捷、實(shí)時(shí)檢測(cè)的電子秤設(shè)計(jì)。

1.設(shè)計(jì)思路

本款電子秤傳感器所采用的是應(yīng)變式傳感器，就是把電阻變成電壓，雖然電阻變化變低，但是也使得傳感器信號(hào)的輸出變小，信號(hào)放大，所輸出的是模擬信號(hào)。但是單片機(jī)所能夠處理的是數(shù)字信號(hào)，所以就要把信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)才能夠在顯示屏上顯示數(shù)值，然后通過連接在電腦上掃碼槍進(jìn)行對(duì)農(nóng)產(chǎn)品條形碼的掃描進(jìn)而將條形碼錄入到數(shù)據(jù)庫(kù) SQLite中，進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品信息的輸出最后得到農(nóng)產(chǎn)品的信息進(jìn)行查看。通過這次設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量以及安全的監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步完善農(nóng)產(chǎn)品流向市場(chǎng)的安全檢測(cè)。

2.電子秤整體設(shè)計(jì)以及主要硬件電路設(shè)計(jì)

整體設(shè)計(jì)基于單片機(jī) STC89C51 單片機(jī)開發(fā)平臺(tái)、SQLite 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)框架、HX711 稱重傳感器、LCD1602 液晶顯示屏等出來的工作原理，通過硬件與軟件的結(jié)合，設(shè)計(jì)出實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電子秤，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)體系。中央處理單元采用 STC89C51單片機(jī)作為主控芯片，STC89C51 單片機(jī)擁有高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾等優(yōu)越性能，可實(shí)現(xiàn)稱重、計(jì)價(jià)和掃描等功能。數(shù)據(jù)采集單元主要包含稱重傳感器、A/D 轉(zhuǎn)換器和 USB 條形掃描槍。其中，稱重傳感器傳感放大檢測(cè)電路的功能是把重量通過稱重傳感器轉(zhuǎn)換為微弱電壓信號(hào)，并將其放大以便進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；HX711 可以做到 24 位 A/D 轉(zhuǎn)換，是一個(gè)高精度的轉(zhuǎn)換器。此款 HX711 是跟單片機(jī)芯片進(jìn)行連接，以直接驅(qū)動(dòng)由簡(jiǎn)單的輸入和輸出端口編程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)器的編程和讀寫。

2.1 電子秤壓力傳感器電路設(shè)計(jì)

在壓力傳感器電路，傳感器的正端接的 ADC12 Vref+ 內(nèi)部參考電壓的正輸入端，并對(duì) ADC12 負(fù)端連接的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部參考電壓的負(fù)端。在本系統(tǒng)中，通過單片機(jī)提供激勵(lì)電壓。由于這種方法的使用，在測(cè)量期間或在電子秤工作在待機(jī)狀態(tài)，不能提供一個(gè)橋梁，以提供激勵(lì)電壓，從而降低功耗。該傳感器的電橋電阻為 1 200 Ω，電源電壓為 3 V，功率消耗為 2.5 mA。橋的傳感器的輸出信號(hào)連接到放大器輸入 AD 轉(zhuǎn)換通道 P6.0。

2.2 電子秤電源電路設(shè)計(jì)

為穩(wěn)定電壓信號(hào)，在單片機(jī)的應(yīng)用中必須提供電源電路。如圖 1 所示的電源電路。它可以提供整個(gè)系統(tǒng)的 3.3 V 和 5 V 電壓。

2.3  電子秤鍵盤電路設(shè)計(jì)

鍵盤上一共有十三個(gè)鍵位，此次設(shè)計(jì)采用的是4*4 方法掃描。連接電路如下頁(yè)圖 2 所示。其中，0~9為數(shù)字鍵、* 號(hào)鍵為無定義、# 號(hào)鍵為小數(shù)點(diǎn)、A 鍵為去皮、B 鍵為清除單價(jià)、C 鍵校準(zhǔn)按鍵、D 鍵校準(zhǔn)按鍵。下圖為電子秤系統(tǒng)的鍵盤電路。單價(jià)輸入：輸入數(shù)字，就可以輸入單價(jià)，需要輸入小數(shù)時(shí)，就按一下 #鍵輸入小數(shù)點(diǎn)，然后再輸入一位小數(shù)。單價(jià)的清除：當(dāng)前的單價(jià)不需要時(shí)，就按一下 B 鍵將當(dāng)前的單價(jià)數(shù)據(jù)清零。去皮按鍵用法：放上需要去皮的物體，然后按一下 A 鍵，數(shù)值會(huì)顯示 0，就是把皮重去掉了，當(dāng)不需要去皮時(shí)，就再按一下 A 按鍵，取消去皮。校準(zhǔn)方法：連接好傳感器和電源線，打開自鎖開關(guān)，待開機(jī)正常顯示數(shù)值后（開機(jī)時(shí)保證傳感器上不能有物體，且保持穩(wěn)定），將 100 g 砝碼放到傳感器上，看重量顯示的數(shù)值，如果比 100 g 大，就按 C 鍵，直到數(shù)值顯示 100；如果數(shù)值比 100 小，就按 D 鍵，直到數(shù)值顯示 100。此時(shí)拿下砝碼，如果什么都不放，示數(shù)不為 0，就重新開機(jī)一次，然后再放上 100 g 砝碼，再按照上面的步驟 C 和 D 鍵校準(zhǔn)一次就好了，校準(zhǔn)后會(huì)保存進(jìn)單片機(jī)的 EEPROM，下次開機(jī)不需要校準(zhǔn)了。（校準(zhǔn)按鍵可長(zhǎng)按）

3.結(jié)語

本次以單片機(jī)為核心以電子稱為輔體，稱重、掃描條形碼、實(shí)時(shí)查詢農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量等功能，從而監(jiān)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品的安全性和可靠性，為了讓產(chǎn)品的安全得到保障，給產(chǎn)品流向市場(chǎng)前增加一個(gè)防護(hù)網(wǎng)，就目前來看，對(duì)現(xiàn)在產(chǎn)品在質(zhì)量、安全、健康等方面有一定幫助意義。