CN101118173A - 微型电子秤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微型电子秤，属计量领域。为克服目前电子秤体积大、功耗大、市电供电的缺点，本发明提供一种便携式微型电子秤。该秤采用薄壁圆环力传感器，以低电压微功耗运放为其信号调理单元，以微功耗单片机为数据处理单元，显示单元采用LCD模块。该秤还设有微型键盘。所有电子器件都采用贴片封装的低功耗型号，故整机体积小、功耗很低，可用纽扣电池供电。键盘贴装在前面板上，LCD模块装在前面板下，电路板装在LCD模块的下面，环形力传感器装在后面板内侧，电池装于环内。其体积可做到35mm＊43mm＊15mm，整机工作电流也可作到2.5毫安以下。其有益效果是，体积小、功耗低、携带方便，集重量测定、价格计算，时间显示功能于一体。

Description

微型电子秤

所属技术领  域本发明涉及一种便携式微型电子秤，属计量领域。

背景技术

目前，常用的电子秤，普遍存在体积较大不便携带，功耗大需要市电供电的缺点。加之多采用LED显示，在阳光下显示效果极差，限制了其户外的应用。而传统的机械式台秤，钩秤精度较低。市用弹簧秤也难以克服由弹簧疲劳引起的较大偏差。

发明内容

为克服目前电子秤体积大，功耗大，需市电供电的缺点，本发明提供一种便携式微型电子秤。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种电子秤采用薄壁圆环力传感器为力敏元件，以低电压微功耗运放为其信号调理单元，以微功耗单片机为数据处理单元，以LCD模块为显示单元。该电子秤还设有微型键盘。所有电子器件都采用贴片封装以减小体积。电路中的所有器件都采用低功耗型号，故整机功耗很低，可用纽扣电池供电，进一步缩小了体积。机械安装方面，微型键盘贴装在前面板上，LCD模块装在前面板下，线路板装在LCD模块的下面，环形力传感器装在后面板内侧，电池可装于其环内。这样就大大减小了电子秤的体积，其体积可做到35mm*43mm*15mm，整机工作电流也可作到2.5毫安以下。

本发明的有益效果是，体积小、功耗低、计量准确，携带方便，集重量测定、价格计算，时间显示功能于一体，可在各种环境中运用，顺应了商业贸易和居民家庭的需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1：数据处理单元

图2：信号采集和调理单元

图3：键盘扫描电路

图4：液晶显示单元

图5：环形力传感器，其中：1为力应变环，2为电阻式应变片，3为载物挂钩，4为安装孔。

图6：本电子秤的外观图，分别是前示图和后示图。其中5是电源开关，6是键盘输入使能开关，7是微型键盘，8是显示屏，9是挂钩，10是电池，11是电池盒盖。

具体实施方式

该实施例中，数据处理单元如图1所示，采用十六位微功耗单片机MSP430F1101(A2)。该单片机内部集成单斜边(slope)AD转换单元。为了使电路精炼，采用该单片机最小配置。晶振Y1与A2的5，6脚相连。电阻R22，电容C6C组成单片机复位电路。电阻R24，电容C7组成单片机A2单斜边AD转化单元的充电回路，与单片机的10，11脚连接。单片机A2的12脚为片内AD转化的输入端。单片机A2的13---20脚为其输入输出端口P1，与LCD模块接口J2的数据线相连，还与图3键盘扫描电路的行线(KEY_R1——KEY_R3)列线(KEY_C1——KEY_C5)相并联，即键盘与LCD模块复用单片机的同一个P1口，这样就有效利用了单片机资源，它们是通过一个选通开关S1来实现复用选择的。通过编程检测单片机A2的9脚，来实现两种操作之间的转换。接口J1为JTAG编程口可实现程序在线下载。通过调节电位器RV1可调节液晶屏对比度。通过编程可方便地实现键盘输入、AD转换、数据处理、重量、价格、时间的显示。

图2为信号采集和调理单元。其中运放A1选用低电压微功耗双路运放LMV358。通过由应变片组成的四臂电桥RB1可将力信号转换为电压信号，再通过输入电阻R14，R15，输入到第一级防大电路，经R17，C1组成的低通滤波器再输入第二级放大，经滤波后输入到AD转换输入口(A2的12脚)。

图3中的键盘采用薄膜键盘贴于前面板外侧。

图4为HY-0802LCD模块的接线图，它为8*2字符屏，自带符号库，尺寸为36.5mm*29.5mm*7.5mm，有蓝色背光。

图5中应变环(1)由弹性较好的锰钢制成，应变片(2)如图贴于形变最大处，该种传感器线性度较好。其尺寸设计为30mm*43mm*4mm。

该实施例中所有元件都采用低功耗，贴片封装型号规格。在机械安装方面如图6，微型薄膜键盘(7)贴装在外壳前面板外侧，LCD模块(8)装在前面板内侧，线路板装在LCD模块(8)的下面，环形力传感器装在外壳后面板内侧，纽扣电池(10)装于应变环图5(1)的环内。挂钩(9)装在后面板外侧。通过合理布置可使该秤整体尺寸为35mm*43mm*15mm。采用3V纽扣电池供电时整机电流可控制在2.5毫安以下。

软件部分，本装置采用IAR平台的C语言编程，程序采用模块化设计，主要包括初始化、slope数据采集、数据运算处理、键盘扫描录入、显示几个模块组成。

由于MSP430系列单片机支持程序在线下载编程功能，可通过JTAG接口(JP1)实现。系统调试较为方便。

Claims (8)

1.一种微型电子秤，其特征是：由力传感器，信号调理电路，数据处理单元，LCD显示模块、微型键盘和外壳组成；以上所述单元均采用小体积、微功耗元件，故本电子秤体积小，功耗低；通过设定单价，能同时显示重量和价格，在不称重时还可显示时间。

2.根据权利要求1所述的微型电子秤，其特征在于，所述力传感器，由环形应变环和由应变片组成的电桥构成。

3.根据权利要求1所述的微型电子秤，其特征在于，所述信号调理电路由一级放大电路，二级放大电路，滤波电路组成，其中所述放大器采用单电源供电、低功耗、贴片式运放集成块。

4.根据权利要求1所述的微型电子秤，其特征在于，所述数据处理单元由主控CPU及其外围电路组成，其中CPU采用MSP430F1101单片机。

5.根据权利要求1所述的微型电子秤，其特征在于，所述显示模块采用小体积，低功耗LCD液晶模块HY-0802，所述微型键盘采用薄膜键盘。

6.根据权利要求1所述的微型电子秤，其特征在于，在机械安装方面，微型键盘贴装在外壳前面板外侧，LCD模块装在前面板内侧，线路板装在LCD模块的下面，环形力传感器装在外壳后面板内侧，电池装于其环内。挂钩装在后面板外侧。

7.根据权利要求1所述的微型电子秤，其特征在于，所述键盘和LCD显示复用CPU的一个接口，通过一个微型开关来实现转换。

8.根据权利要求1所述的微型电子秤，其特征在于，所述价格显示是通过键盘设定单价，通过CPU计算得出对应重量的价格并和重量值同时显示到显示屏上；通过键盘控制可实现重量显示和时间显示之间的转换。

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