电子称是利用胡克定律或力的杠杆原理测定物体质量的工具,当物体放在秤盘上时,压力施给传感器,该传感器发生形变,从而使阻抗发生变化,同时使用激励电压发生变化,输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器。转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器,直至显示这种结果。
现有的电子称一般是独立的,也就是信号的采集、处理与结果的显示均是在一个模块内实现,无法与外部实现通信,即无法与外部的系统结合使用;另外,现有的电子称功能较简单,一般只能称重,获得物体质量,无法采集其他数据。
电子秤称重模块的工作原理:
电子秤称重模块,包括传感器、AD转换器U3、单片机U2、三端稳压器U1、串口转换器U4和电源;电源经过三端稳压器U1分别连接到传感器、AD转换器U3、单片机U2和串口转换器U4供电;
传感器采集两路模拟差分信号并通过信号滤波电路进入AD转换器U3的模拟信号输入端AIN+和AIN-;AD转换器U3的数字信号输出端DOUT连接单片机U2的信号端口;单片机U2的信号发送端口RXD和信号接收端口TXD分别与串口转换器U4的信号接收端口TIN和信号发送端口R1OUT连接通讯;串口转换器U4的信号发送端口T1OUT和信号接收端口R1IN用于分别与PC上位机的收发接口连接。
传感器为压力传感器。
能将重量数据传输至PC上位机或者其他设备,提高电子秤的使用范围。可以与外部系统结合使用,例如ERP系统,ERP系统能方便采集电子秤重量,实现ERP系统与电子秤一体化。
具体地,电源依次通过电源开关K1、防倒灌二极管D1、输入滤波电路进入三端稳压器U1的输入端,三端稳压器U1的输出端通过输出滤波电路分别连接到传感器、AD转换器U3、单片机U2和串口转换器U4供电。
进一步地,防倒灌二极管D1包括两个相互并联的二极管,输入滤波电路包括相互并联的电解电容C1和陶瓷电容C2,输出滤波电路包括相互并联的陶瓷电容C3和电解电容C4。
进一步地,单片机U2采用SH88F2051SOP16芯片。采用此单片机成本低廉,并可以达到重量数据处理的目的。
更进一步地,单片机U2还连接有扩展接口CN3。扩展接口用于与显示屏、手机、平板电脑或其他设备连接。
再进一步地,单片机还连接有电源指示电路。用于指示单片机工作时的供电状态。
电子秤称重模块的实现方法,包括如下步骤:
S1、传感器采集两路模拟差分信号通过AD转换器转换成数字信号;
S2、将步骤S2的数字信号输入单片机中处理成包括重量和重量状态的重量数据;
S3、将重量数据通过串口转换器传输至PC上位机。
具体地,重量状态包括稳定状态、零点状态、皮重状态和超载状态。
进一步地,步骤S3中,重量数据为包含有重量、稳定状态、零点状态、皮重状态和超载状态的十进制字符串,然后转换成ASCII码后传输至PC上位机。
更进一步地,重量数据还可通过与单片机连接的扩展接口传输至手机、平板电脑或显示屏。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明能将重量数据传输至PC上位机或者其他设备,提高电子秤的使用范围,可以与外部系统结合使用。本发明的电路部分与市场上同类产品价格更加低廉。