基于厚膜力传感器的电子秤设计
介绍一种基于厚膜力传感器和利用AT89C52单片机等器件设计的便携式电子秤。该电子秤能对3kg量程范围内的物 体进行称量，能实现去皮、清零复位、计价、超重报警等功能。
我们选用厚膜力传感器作为称重传感器，辅以16 X2LCM,薄膜键盘等外围器件，设计了 一台电子秤。 系统设计总体框图如图1所示。
由厚膜电阻应变梁式传感器感受被测物体的质 量，通过电桥输出电压信号，通过放大电路将输出信号 放大，而后送入A D转换单元进行模数转换，将转换 后的数字信号送给单片机，单片机接收数据后，对数据 进行处理，将其转换成为质量信息送LCM液晶显示模 块进行显示。单片机同时也可对所称物体价格进行计 算，因此单片机不断查寻键盘是否有输入，如果有单价 输入信号，则将输入单价记录并显示，而且将单价与质 量数值进行乘法计算，得到货物的价格;如果是功能键 输入，如去皮，清零复位等则执行相应的功能。
1.模拟电路设计
本设计选择应变式厚膜力传感器，它能从根本上 克服传统应变式力传感器用胶粘贴应变片（计）引起 的蠕变和漂移。该传感器结构简单性价比高。
由于传感器输出的模拟信号比较微弱，必须通过 一个模拟放大器对其进行放大，才能满足A D转换器 对输入信号电平的要求，因此选用由三运放构成的具 有高输入阻抗，高共模抑制比的差动放大器。
电路如图2所示。要使电路满足平衡，则要求R=R 2、R 3 =R 4、R 5 =R 6因此电阻选用高精度的金属膜 电阻。此外因每个运放的性能不可能完成一致，在A1 和A2增设了调零电位器Vm和Vm，这在实际的应用 中是非常有用的。
2.单片机电路设计
2.1数模转换电路与单片机的接口电路
AD转换器选用ADC0804当CS =0时，允许进 行A D转换。由低跳高时A /D转换开始，是 转换结束信号输出端，输出跳转为低电平表示本次转 换已经完成，当"RD为低电平时，输出数据锁存器DB0 ~DB7各端出现8位并行二进制数码。将此数值取进 单片机，A D转换即告完成。
2.2 LCM与单片机的接口电路
选用5X7点阵图形来显示字符的2行16个字的 DM- 162液晶模块，下面对编程方法作一简单介绍。
DM 162液晶模块内部的字符发生存储器 (CGROM )已经存储了 160个不同的点阵字符图形，这 些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符 号和日文片假名等，每一个字符都有一个固定的代码， 比如大写的英文字母“A ”的代码是01000001B (41H)显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显 示出来，我们就能看到字母“A ”
DM 162液晶模块内部的控制器共有11条控制指 令，它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令 编程来实现的。液晶显示模块是一个慢显示器件，所 以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低 电平（表示不忙)，否则此指令失效。要显示字符时 要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示 字符。
DM- 162液晶显示模块可以和单片机AT89C52直接接口，如图3所示。
DM 162液晶模块的管脚定义为：VSS为电源地; VDD接+5V电源；Vo为液晶显示器对比度调整端，接 电源正时对比度最弱，接电源地时对比度最高，对比度 过高时会产生“鬼影”使用时可以通过一个10k的电 位器调整对比度；RS为寄存器选择，高电平时选择数 据寄存器、低电平时选择指令寄存器；RW为读泻信 号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作；当 RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地 址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当 RS为高电平RW为低电平时可以写入数据；E端为使 能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执 行命令；DB0 ~DB7为8位双向数据线。
2.3薄膜键盘与单片机的接口电路
使用的4X4键盘接口共有8根线，4根行线，4根 列线，行线和列线在交叉处则形成一个键位。假设将 0号键按下时，则第1根行线和第5根列线导通，据此 可确定键值。
2.4系统接口电路
传感器的输出信号经过放大送入ADC0804的V?。AD腦将模拟电压信号转换成为数字信号输出。ADC0804的8位数据线分别接至89C52的P0 0 ~PQ7控制信号管脚INTR WR "RD分别接89C52的 P3 4 P3 1 P3 0。AT89C52 的 P2 口 接薄膜键盘。 LCM液晶显示模块的8位数据线接89C52的P1 口， 三根控制信号线RS RW E接P3 7 P3 6 P3.5此外 还可以在P3 口添加一个蜂鸣器，用于按键音响控制和 超重报警。
3.结论
以单片机技术为核心的电子秤，集传感器技术、微 计算机技术、数字显示技术于一体由于采用了新颖的 厚膜力传感器，LCM液晶显示模块，薄膜键盘等设计， 使得该电子秤反应灵敏，准确度高，显示直观，便于使 用。除了称量质量外，该电于秤还具有清零、复位、去 皮、单价输入及价格计算等功能。另外，稍加扩展，该 电子秤还可与其他生产质量管理系统相连接，实现数 据交换记录，分析等功能，具有推广应用价值。
