CN107917748A - 高精度电子秤 - Google Patents
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Abstract
一种高精度电子秤，属于称量装置领域，其特征在于：包括前端信号采集电路、放大电路、电源、数模转换电路、控制电路、显示终端和按键；所述前端信号采集电路、放大电路、数模转换电路、控制电路依次电连接；所述控制电路与显示终端相连接；所述按键与控制电路相连接；所述电源分别与前端信号采集电路、放大电路、数模转换电路和控制电路相连接。采集的信号通过信号调理电路处理即将信号进行放大与A/D转换，结合STM32单片机控制器加以数据处理，并由外键盘电路实现输入，由FTF显示屏显示称重与金额成本低、便携、智能满足于日常需求，对小型精秤市场具有普遍推广价值。
Description
技术领域
本发明属于称量装置领域，尤其涉及一种高精度电子秤。
背景技术
称重装置已成为生活中不可或缺的一部分，大到重工业生产，小至街头小贩。目前电子秤市场普遍存在基于89C51系列芯片研制的电子秤，电子秤信号调理系统电路多以使用集成电路芯片HX710A型单芯片处理为主，以内部模拟电路集成芯片改变以往的多元器件堆积焊接实现单一便捷结构化。
发明内容
本发明旨在提供一种便携、低成本的高精度电子秤装置。
本发明所述的高精度电子秤，包括前端信号采集电路、放大电路、电源、数模转换电路、控制电路、显示终端和按键；所述前端信号采集电路、放大电路、数模转换电路、控制电路依次电连接；所述控制电路与显示终端相连接；所述按键与控制电路相连接；所述电源分别与前端信号采集电路、放大电路、数模转换电路和控制电路相连接。
本发明所述的高精度电子秤，所述控制电路为STM32单片机。
本发明所述的高精度电子秤，所述放大电路的工作电压为2.2V-5.5V。
本发明所述的高精度电子秤，所述放大电路采用ADA4528-2运算放大器。
本发明所述的一种高精度电子秤，所述电源的输出电压为5V。
本发明所述的一种高精度电子秤，所述显示终端为FTF液晶显示屏。
本发明所述的一种高精度电子秤，所述按键为4×4的数字键盘。
本发明所述的一种高精度电子秤，采集的信号通过信号调理电路处理即将信号进行放大与A/D转换，结合STM32单片机控制器加以数据处理，并由外键盘电路实现输入，由FTF显示屏显示称重与金额成本低、便携、智能满足于日常需求，对小型精秤市场具有普遍推广价值。
具体实施方式
本发明所述的高精度电子秤，包括前端信号采集电路、放大电路、电源、数模转换电路、控制电路、显示终端和按键；所述前端信号采集电路、放大电路、数模转换电路、控制电路依次电连接；所述控制电路与显示终端相连接；所述按键与控制电路相连接；所述电源分别与前端信号采集电路、放大电路、数模转换电路和控制电路相连接。
本发明所述的高精度电子秤，所述控制电路为STM32单片机。所述放大电路的工作电压为2.2V-5.5V。所述放大电路采用ADA4528-2运算放大器。所述电源的输出电压为5V。所述显示终端为FTF液晶显示屏。所述按键为4×4的数字键盘。采用BHF350-3AA型贴片式应变片，具有价格低、精度高和较好的线性特性。BHF高精密级系列电阻式应变片具有107循环使用寿命、灵敏系数的平均值分散为0.5%.、应变计电阻对平均值公差为±0.1%等优点其性能均优于BX系列精密级应变片。适用于高精度传感器和高精度应力分析。电阻应变片粘贴于悬梁臂一端，当悬梁臂受力应变时，电阻应变片上的阻值也随之变化，使得电阻应变上的电压发生变化。变化电压的幅值信号经后续处理实现称量。当悬梁臂不受力时，应变片不变形，无输出电压。由于系统设计测量精度要求0～50g范围内误差小于0.5g,50～500g范围内误差小于1g，电阻应变片的温漂效应明显，而且容易受到激励电压的低频变化的影响，我们选用低漂移的低噪声运算放大器，同时还要考虑在高放大倍数的情况下失调电压和增益误差不使ADC电路前端过载，我们还要求选用的放大器是轨到轨的输出性能，通过比较和测试，我们最终选用ADA4528-2这款精密运算放大器作为前端放大电路。ADA4528-2为双通道运放，具有2.2V至5.5V的宽工作电源电压范围、高增益、出色的CMRR和PSRR特性。失调电压为2.5uV,失调电压漂移为0.015uV/℃,适用于不容许误差源的应用，是精密放大应用理想之选。由两个零漂移放大器组成了对称式放大器结构，这样形成了三运放式仪表放大器的第一级，很好的自行校正了低频直流误差，同时也抵消了1/f噪声的影响，但对两个放大器反馈电阻选择要求较高，尽量做到完全匹配，因此我们选用1%高精度电阻。选用AD7791这款ADC芯片，内置一个24位Σ-Δ型.ADC，其中含有一个可缓冲或无缓冲差分输入，使得内部集成了一个差分输入放大器电路，AD7791接受差分模拟输入和差分基准电压。为适合低频测量应用的低功耗、完整模拟前端，采用3V电源时，二者的典型功耗为65.µA；采用5.V电源、禁用缓冲时，典型功耗为75.µA。
电源是一个系统的基础，一个良好的电源设计是系统稳定运行的前提。电压的波动，将导致系统读数称量的精确度。传感器是通过压力的改变使得电压对电阻应变片的输出量变化，电压的不稳定，直接导致信号采集的可靠性，同时不稳定的电压将对后面放大电路、AD电路产生压差失调、增益误差和噪声干扰，使得系统无法工作。提升电源性能，会使系统更优良。TPS7350具有完善的保护电路，包括过流、过压、电压反接保护。由电压源7.2V输出，经两个TPS7350电路转换为3.3V电压，为单片机及显示屏供电。ADP3301-5.0是一款低噪声调节器，输入工作电压范围3.V～12.V，并提供超过100毫安的负载电流，具有卓越的电压和负载调节，该ADP3301作为一般使用时仅需一个0.47μF旁路电容输出。键盘为4×4的数字键盘，除了简单的0~9的数字功能外，并由校准、去皮、单价、累加、归零、等于代替其他键的功能。键盘的输入是以状态机输入判断，STM32控制器具体需要执行的代码取决于接收到的事件。所以，数据控制流程不能是事先设定好的，它们的命令和选择也就是用户随机输入造成的事件来驱动。
在开机初始化后，由前端传感器采集信号，经过放大、A/D转换，传送到STM32单片机控制器，有STM32进行数值转换；同时判断外部键盘是否有输入响应，若无，则STM32将处理的信号送至显示屏，由显示屏显示秤取的重量；如果由外部响应输入，单片机根据输入的信号事件，处理事故；并由显示屏显示输入的数据信号和单片机处理的结果。
Claims (7)
1.一种高精度电子秤，其特征在于：包括前端信号采集电路、放大电路、电源、数模转换电路、控制电路、显示终端和按键；所述前端信号采集电路、放大电路、数模转换电路、控制电路依次电连接；所述控制电路与显示终端相连接；所述按键与控制电路相连接；所述电源分别与前端信号采集电路、放大电路、数模转换电路和控制电路相连接。
2.根据权利要求1所述的高精度电子秤，其特征在于：所述控制电路为STM32单片机。
3.根据权利要求2所述的高精度电子秤，其特征在于：所述放大电路的工作电压为2.2V-5.5V。
4.根据权利要求3所述的高精度电子秤，其特征在于：所述放大电路采用ADA4528-2运算放大器。
5.根据权利要求4所述的一种高精度电子秤，其特征在于：所述电源的输出电压为5V。
6.根据权利要求5所述的一种高精度电子秤，其特征在于：所述显示终端为FTF液晶显示屏。
7.根据权利要求6所述的一种高精度电子秤，其特征在于：所述按键为4×4的数字键盘。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711193314.8A CN107917748A (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 高精度电子秤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711193314.8A CN107917748A (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 高精度电子秤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107917748A true CN107917748A (zh) | 2018-04-17 |
Family
ID=61897785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711193314.8A Withdrawn CN107917748A (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 高精度电子秤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107917748A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109238410A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-01-18 | 芜湖职业技术学院 | 一种高精度电子称重装置 |
-
2017
- 2017-11-24 CN CN201711193314.8A patent/CN107917748A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109238410A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-01-18 | 芜湖职业技术学院 | 一种高精度电子称重装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180417 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |