手提式计价电子秤设计

　　称重用的秤按结构区分可分为机械秤和电子秤。机械秤主要是根据杠杆原理而设计的，其优点是结构简单、可靠；缺点是读数不直观，误差较大。电子秤一般都采用应变片作为称量传感器，应变片的电阻随其形变而变化。贴在受力体上的应变片随着受力体的形变而形变，其电阻值也相应地改变。当电流恒定时，电阻变化导致电压值变化，这样就把重量信号转变成模拟的电信号，经A/D转换成数字信号；再经微处理器的运算处理送液晶显示，并且可以用键盘输入单价，经运算可显示总价。本节所描述的手提式计价电子秤就是按照上述原理设计的。
　　
　　一、硬件设计及工作原理
　　
　　手提式计价电子秤的硬件原理图如图2 - 39所示，采用MOTOROLA公司生产的MC68HC705L5单片机为核心，应变片作为重量传感器，用运放构成的双积分A/D作为输入信号的模／数转换器。整体结构分为3大部分：重量传感器和A/D转换部分、LCD显示部分以及键盘输入部分。

　　
　　第一部分由LM324和应变片构成。应变片按桥式连接，经过第一级运放构成的差分放大器把输入信号放大至2～3 V（差分放大器的放大倍数为500倍左右），再经双积分A/D作模／数转换。双积分A/D的原理如图2- 40所示。

　　
　　在一个双积分周期的开始，PAO输出高电平1，使积分器的V->V+，积分器输出为低电平O；经过一段地间t1后，置PAO为高阻（输入方式），这时第一级运放的输出信号接入，此信号的幅度介于高电平（5V左右）和低电平（OV左右）之间，电容C7开始以斜率Ti放电，积分器的输出脚（LM324的脚1）电平逐步抬高；经过t2后，置PAO为低电平O，此时C7以斜率T2放电(T2>T1)；再经过t3时刻，当积分器的输出脚电平上升至4/7V DD（比较器Vl的电平）时，比较器的输出脚（LM324的脚14）产生下跳变，即TCAP中断。输入电平越低，C7放电越快，斜率丁，就越大，而斜率T2不变，因此t3就越短（见图2- 41）。这样，t3的值与输入电压成正比，也就反映了A/D转换的值。

　　
　　第二部分LCD显示器由单片机直接驱动，MC68HC705L5单片机带有39×4段液晶驱动引脚，可以直接驱动液晶显示器。本系统采用3片7段液晶显示器，显示重量P3，显示单价P4和显示金额P5。因受MC68HC705L5的LCD驱动引脚限制，显示单价的P4只取低4位。
　　
　　键盘输入部分采用扫描方式，PC口为输出口，PB口为输入口。键盘有数字键0～9、功能键C/ON（清除／开）和OFF（关机）。
　　
　　此外还有电源控制电路，当按下OFF键后，PCO输出高电平1，使三极管Pl截止，从而切断运放LM324及重量传感器的电源，CPU进入省电的STOP方式。若要回到正常工作模式（开机），则按复位键C/ON即可。

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