基于A(yíng)VR單片機多功能電子秤設計

　　近年來(lái)，新型單片機的出現和集成電路技術(shù)的發(fā)展為更新產(chǎn)品設計，研制高性?xún)r(jià)比的稱(chēng)重控制器提供了條件。本設計采用AVR單片機為控制核心，結合電阻應變式壓力傳感器和相應的信號采集電路，設計出一種高精度、多功能、低成本的新型電子秤。

　　1 系統總體設計

　　首先由稱(chēng)重傳感器采集因壓力變化而產(chǎn)生的電壓信號，通過(guò)A/D轉換器將模擬信號轉換為數字信號，把數字信號送入AVR單片機，單片機做相應的處理后，得到當前物體重量的數據，并通過(guò)LCD顯示出來(lái)。系統硬件結構如圖1所示。

　　系統硬件電路包括A/D轉換模塊、4×4矩陣鍵盤(pán)模塊、LCD模塊和蜂鳴器報警模塊;軟件模塊又可分為主程序模塊、矩陣鍵盤(pán)掃描模塊、A/D轉換模塊和LCD1602模塊。

　　2 系統硬件設計

　　2.1 AVR單片機

　　本設計是選用AVR系列單片機中的ATmega16作為微控制器。ATmega16是基于增強型AVR RISC結構的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進(jìn)的指令集和單時(shí)鐘周期指令執行時(shí)間，ATmega16L的數據吞吐量高達1MIPS/MHz，在片內集成了16kB的可編程FLASH，512B的E2PROM，1kB的片內SDRAM。在外設方面，具有兩個(gè)可編程的串行UART，8路10位ADC，四通道PWM，并支持SPI、TWI、JTAG接口，允許ATmega16L和其他外設進(jìn)行高速的數據傳輸。

　　2.2 稱(chēng)重傳感器

　　電阻應變式稱(chēng)重傳感器是把電阻應變計粘貼在彈性敏感元件上，然后以適當方式組成電橋的一種將力(重量)轉換成電信號的傳感器。在電阻應變式稱(chēng)重傳感器中通過(guò)橋式電路將電阻的變化轉換為電壓變化。電阻應變式稱(chēng)重傳感器工作原理如圖2所示。

　　本設計選用湖南宇航公司的SB-B型懸臂式稱(chēng)重傳感器，額定量程5kg，靈敏度3mv/V，非線(xiàn)性誤差0.03%ES，重復性誤差0.02%ES，蠕變(30分鐘)O.03%F.S，零點(diǎn)溫度漂移0.03%F.S./10℃，溫度補償范圍-10～60℃。該系列傳感器采用懸臂單剪切結構，過(guò)載能力強，受力后自動(dòng)調心好，具有精度高、長(cháng)期穩定性好、抗疲勞、抗偏載能力強的特點(diǎn)。