多功能智能电子秤的设计与实现探讨

多功能智能电子秤的设计与实现探讨
作者：李鑫宇
来源：《锋绘》2018年第06期
摘要：基于多功能智能电子秤的设计与实现探讨，首先要明确多功能电子秤电路设计思路，之后对多功能精准电子秤的实现进行探讨，全面阐述多功能智能电子秤的设计与实现的重要性。

关键词：多功能;智能电子秤;设计;实现
0 引言
人们生活水平在不断提高过程中，人们消费能力也在不断加强，物品称量作为人们在消费过程中经常涉及到的活动，这就需要不断提高电子称量系统智能化及精确化水平，所以设计出一种能够满足人们实际要求的电子秤，具有重要的现实意义。

为了能够为人们提供更加精确称量信息，研究人员设计出了一种以单片机基础的多功能电子秤，该类别电子秤能够同时对10多种商品进行销售单价储存，在称量之后还能够显著产品重量及价格，甚至还能够显著称量时间及温度，顾客查看消费清单更加便捷，同时收银员也能够了解购物清单明细。

1 多功能电子秤电路设计思路
1.1 压力信号采集电路
压力信号采集电路主要由三部分构成，分别为称重传感器、高增益仪表放大器、转换器。

称重传感器在实际应用过程中所传输的信号十分微弱，所以信号不能够直接利用AD转换，AD转换之前需要对称重传感器所传输的信号进行放大。

AD转换器正常情况下，一共具有24位模数，完成芯片转换，应用最为新型转换技术，信号在输出过程中噪声数值较高，具有良好抗干扰性能，提高芯片增益。

1.2 触摸屏控制电路
触摸屏所应用的芯片为专用控制接口类别芯片，属于同步串行接口转换器，正常运行状态下功率大约为750uw，在静止状态下功率大约为0.5uw。

所以，触摸屏芯片具有两种特性，分别为高速率及低功耗，在小型手持设备内广泛应用。

1.3 语音播报电路
为了能够有效缩短顾客结账所花费的时间，单片机多功能电子秤在设计过程中，为电子秤系统设置了语音报价功能。

在语音报价功能内，通过OTP型一次编程芯片，对电子秤内数字信息及汉字信息进行储存，同时将语言进行记录。

单片机在实际应用过程中，采取的是P2连
接口，提前对语音芯片语音段落进行提前编写。

由于语音芯片所传输的信号较为微弱，在传输之后需要经过放大处理，通过扬声器将产品类别及销售价格进行语音播报。

1.4 打印机控制电路
为了能够，满足顾客对于产品购物清单的选择，多功能电子秤就需要具有购物明细清单功能打印功能。

多功能电子秤打印机控制电路内，采取的为并行接口微型针式打印机。

打印机在实际运行过程中，按照客户需求，对产品进行扫描。

2 多功能精准电子秤的实现
（1）硬件初始化硬件初始化工作主要完成微控制器的工作模式设定和硬件资源分配，包括：
系统时钟初始化工作是通过调用NXP公司给LPC17XX系列芯片开发的时钟配置库函数进行的。

初始化工作实现的功能有：为系统的每一个组件设置时间，设置主要时钟包括选择外部高速晶体作为振荡器的时钟源，使能PLL功能使得芯片的主频275MHZ-550MHZ，设置USB时钟以及设置FLASH加速模块等。

本设计中函数为void target nit。

引脚初始化工作主要是配置微控制器LPC1766的管脚，由于芯片的引脚有复用功能，需要指定引脚使用哪个功能，本设计中函数为void pinlnit;还需要配置引脚是用于输入还是输出，本设计中函数为void pcon-plnit。

外部FLASH初始化主要完成的功能是选择扇区，复制RAM数据到FLASH，扇区数据擦除，校验数据，从FLASH读取数据等功能。

SPI接口初始化主要完成的功能是SPI接口1的工作模式设定、时序设定、时钟速率设定、字节发送和接收格式设定。

（2）系统抗干扰性和可靠性设计。

硬件电路抗干扰性和可靠性设计思路，在本设计中就是AD采样芯片CS5460C。

在本设计中将AD模块采用屏蔽防护罩来防止外部信號对其干扰。

另外，电路系统中的元器件、电源线、信号线等都高密度的集合在电路板中。

电路板的好坏也直接影响着系统的可靠性和稳定性。

而电路板好坏取决于元器件的选择和布局：
系统软件设计采取的措施;①指令冗余化。

对于重要指令应多次反复执行，这样可以纠正干扰引发的错误;对于频率较低的采集数据，需要进行多次采集然后再进行滤波处理;对于对外输出的指令，需要进行多次重复执行以确保信号的可靠性。

②软件看门狗技术。

软件看门狗不断监视程序循环运行时间，若发现超过已知的循环设定时间，就强迫程序返回到人口处，使系统运行重新纳入正轨。

这种干扰措施将使系统运行的可靠性大大提高。

3 结语
现阶段，电子秤正在快速发展，降低电子秤成本、提高电子秤精确度，已经成为电子秤发展主要趋势。

电子秤这种发展趋势，对模拟信号处理器件要求不断提高，降低信号处理器件成本，提高信号处理器件性能。

笔者对单片机基础的多功能电子秤进行设计分析，主要目的希望能够推动电子秤数字化发展。

参考文献
[1]程望斌，廖朝晖，何巧巧，廖登高，戴斌.多功能智能电子秤的设计与实现[J].湖南理工学院学报（自然科学版），2017，30（04）：28-31.
[2]袁玉霞，李冰.多功能智能电子钟的设计[J].科技创新与应用，2017，（10）：62.
[3]朱汉敏.一种多功能智能电子钟[J].福建电脑，2016，32（11）：34-35+82.。