文章針對(duì)快遞員設(shè)計(jì)了一款便攜伸縮式電子秤,采用單片機(jī)技術(shù)與傳感器技術(shù),稱重顯示信息遠(yuǎn)離稱體,便于稱量較大 體積物件,且整體重量輕、體積小、使用簡(jiǎn)便,便于快遞員攜帶。經(jīng)實(shí)際測(cè)試表明，測(cè)量準(zhǔn)確度高、可靠性高、抗干擾能力較強(qiáng),可在 快遞領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

引言

目前快遞員都是采用隨身攜帶的彈簧秤來稱物件，由于需要人 工用手提拉物件,對(duì)于過重的物件,顯得力不從心,而且由于人手臂 無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間提拉物件,故會(huì)造成稱量不準(zhǔn)的情況發(fā)生。因此設(shè)計(jì)一 款輕便且便于攜帶的電子秤可使快遞員取快遞時(shí)對(duì)物件進(jìn)行精確 的計(jì)量，同時(shí)還可提高快遞員工作效率。

1.便攜式電子稱的稱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

便攜式電子稱的稱體結(jié)構(gòu)布局示意圖如圖1所示。

便攜式電子稱的稱體實(shí)物制作如圖2所示，有機(jī)玻璃板長(zhǎng) 150mm,寬100mm,局15mm?連接螺檢米用M8?螺柱使用M3?連接 玻璃板長(zhǎng)寬均為40mm,高15mm?通過外接杜邦線延長(zhǎng)電路板與稱 體的距離,便于稱量大物件時(shí)顯示屏不被遮擋?在電路板上接上功 能按鈕、單片機(jī)、顯示屏等,使操作和顯示集中在一起,便于使用。稱 重范圍0~100KG。

2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1單片機(jī)的選擇

單片機(jī)的選擇在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要，需要滿足大內(nèi)存、 高速率、通用性、價(jià)格便宜等要求，由于ST89C52是一個(gè)低功耗、高 性能CMOS 8位單片機(jī),本電子稱選擇ST89C52作為整個(gè)系統(tǒng)的主 控芯片。

2.2數(shù)據(jù)采集模塊

2.2.1稱重傳威器

根據(jù)本電子秤的使用情況,傳感器選用電阻應(yīng)變式傳感器中的 應(yīng)變式壓力傳感器。應(yīng)變式壓力傳感器是一種受力后會(huì)產(chǎn)生機(jī)械形 變,從而使電阻發(fā)生變化，可以將壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的結(jié)構(gòu)型傳感 器。選用的傳感器為CC17100,可以承受較大的壓力（100KG ,符合 本設(shè)計(jì)用于測(cè)量過重物件的設(shè)計(jì)目的。

2.2.2 A/D轉(zhuǎn)換芯片

A/D轉(zhuǎn)換芯片采用市面上比較成熟的HX711型號(hào)24位A/D轉(zhuǎn) 化器芯片。本款芯片包含了其他同類芯片沒有的穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí) 鐘振蕩器等外圍電路元件。并且具有良好的抗干擾性、較快的響應(yīng) 速度、較高的集成度。提高了電子秤的綜合性能,使得電子秤在降低 成本的同時(shí)更加可靠。本芯片與后端的ST89C52單片機(jī)的連接和編 程都十分簡(jiǎn)單?？刂菩盘?hào)全部由管腳進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，不需要對(duì)寄存器額 外編程。通道A和通道B都可以作為輸入選擇開關(guān)。擁有通電自動(dòng) 復(fù)位功能,能夠簡(jiǎn)化開機(jī)初始化過程。A/D轉(zhuǎn)換電路如圖3所示。

2.3系統(tǒng)電源電路

由于該系統(tǒng)中單片機(jī)及AD轉(zhuǎn)換芯片及液晶顯示器所需供電 電壓均為5V，本設(shè)計(jì)采用USB供電方式,USB接口供電方便程序 調(diào)試，電源接口處加上LCD電源指示燈,用來判定電源是否正常工 作。系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)如圖4所示。

2.4單片機(jī)控制電路

系統(tǒng)主控電路由STC89C52單片機(jī)及晶振電路和復(fù)位電路組 成,該電路作為整個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心單元,其連接方式如圖5 所示。

2.5液晶顯示模塊

采用點(diǎn)陣字符型LCD液晶顯示，液晶顯示模塊具有體積小、 功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn),現(xiàn)在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單 片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件。液晶顯示接口電路如圖6 所示。

3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件通過uVision keil4進(jìn)行編譯。keil是由Keil Software公司出品的一款能夠用于在單片機(jī)上進(jìn)行C語(yǔ)言軟件開發(fā) 的系統(tǒng),在代碼生成效率上有著巨大的優(yōu)勢(shì)。程序包括開機(jī)自檢程

序、初始化程序、按鍵檢測(cè)程序、A/D轉(zhuǎn)化程序、數(shù)據(jù)處理程序、報(bào)警 程序及顯示程序。

在程序編譯過程中，使用模塊化處理，這樣可以使程序在一體 化的同時(shí),具備結(jié)構(gòu)清楚、易讀的優(yōu)點(diǎn)，也便于后期的修改與調(diào)試。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖7所示。

4.結(jié)束語(yǔ)

采用單片機(jī)技術(shù)與傳感器技術(shù),為快遞員設(shè)計(jì)了這款便攜式電 子秤,稱重顯示信息遠(yuǎn)離稱體,便于稱量較大體積物件,且整體重量 輕、體積小、使用筒便,便于快遞員攜帶。經(jīng)實(shí)際測(cè)試表明，具有測(cè)量 準(zhǔn)確度高、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可在快遞領(lǐng)域推廣應(yīng) 用。