家用经济型智能电子秤中秤重模块的设计与研究

更新时间：2020-03-27 08:45:38 大小：4M 上传用户：zhiyao6 查看TA发布的资源 标签：智能电子秤 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，它广泛应用于各个领域。电子衡器是称重技术与电子技术相结合的产物，它的发展已经历了三个阶段:模拟型、数字型和智能型。虽然数字型衡器比模拟型衡器有显著优势，但仍然存在以下问题:接口不统一造成难以互联，内部结构复杂，没有环境补偿功能造成误差大。智能型电子衡器正是为了克服这些问题才应运而生的，除数字输出之外，它们往往包括标准通信接口，本身具有非线性、温度、蠕变等补偿算法。

根据电子衡器的演化过程和发展趋势，本论文选取了家用电子秤为研究对象，并以经济型智能电子秤这一今后家用电子秤的发展方向为着眼点，研究其中最关键的智能称重模块。由于电阻应变式传感器技术成熟、价格低廉、精度和量程适合，非常适合应用于家用电子秤，因此本文拟选用电阻应变式传感器制作家用电子秤称重模块。

本研究采用高灵敏度的电阻应变式称重传感器，探索适合的电路连接、信号放大处理、去噪和信号补偿方式，并采用高精度的AD转换芯片将结果转换为数字形式，再通过串口传递至上位机，由软件进一步处理后得到被测物体重量。按照设计的基本要求，系统可分为三大模块，数据采集模块、控制器模块、人机交互模块。

数据采集模块，由压力传感器、信号放大去噪处理、硬件补偿电路和AD转换器组成。转换后的数字信号送给控制器，由控制器经串口传给上位机处理。控制器模块采用了经济实用的AT89S52单片机，使用SPI总线与数据采集模块通信，并通过RS-232串口与上位计算机连接。下位机软件主要提供总线和通信端口的驱动，数据处理过程则在上位机完成。人机交互模块即上位机软件完成了人机间的信息交换，并处理采集的数字信号，得到最终结果。本设计还提供了过载报警提示功能使设计更人性化智能化。

本研究开发的称重模块具备智能电子衡器的主要功能:简单智能的传感器补偿（包含电路和算法）、标准化的通信接口及协议（RS232串口和自定义协议），整体结构简单且造价低廉。在添加适当的承载台和显示仪表后，就可以构建完整的家用经济型智能电子秤。整个系统的设计理念为通用化、低成本、智能化，获得的称重模块有广阔的市场前景。