基于单芯片的电子秤系统方案设计

基于单芯片的电子秤系统方案设计
随着技术的发展，生产和应用要求更加简单、精度更高、成本更低、功耗
更低的解决方案，电子秤电路不断向着更高集成化的方向发展。

CSU1221 是芯海科技公司自主研发的集成高精度ADC 的CMOS 单芯片MCU，是国内首创
的一款应用于商用电子秤的SoC 芯片。

电子秤中模数转换电路现在主要有两种实现电路：由分立元件组成的积分电
路和单个模数转换(ADC)芯片。

积分电路构成的系统外围电路复杂，对个别元
器件要求高，存在功耗大、可靠性不高、温度性能差的缺点；而单个ADC 芯
片构成的系统具有高精度、低功耗、高稳定性的特点，且外围电路简单有利于
生产及维护。

因此，现在大部分电子秤厂家偏向于使用单个ADC 的方案。

CSU1221 芯片技术特性
CSU1221 是一个8 位CMOS 单芯片MCU，内置4K 乘以16 位一次性可编程(OTP)ROM，256B 数据存储器(RAM)，有17 个双向I/O 口，带有2 通道24 位全差分输入或4 通道24 位单端输入的Σ-ΔADC，工作电压为
2.4V～
3.6V，工作电流小于3mA。

如图1 所示，CSU1221 内部集成稳压源，可配置输出四种不同电压值，为传感器供电，通过对内部寄存器的操作来打开或关闭稳压源的输出，此电压同时
作为CSU1221 内部ADC 的参考电压。

CSU1221 内置1MHz 时钟振荡器，内置一个8 位定时器，CPU 周期最快可达到500KHz，同时内置蜂鸣器驱动。

CSU1221 有四个中断源：1 个ADC 中断、2 个外部中断、1 个定时中断。

图1：CSU1221 芯片功能结构图。

CSU1221 内置ADC 的输出速率可以配置为3.8～488Hz，ADC 前端的低噪声可编程增益放大器(PGA)可以配置为1、64、128、256 等四种不同倍率的增益，。