摘要
电子秤是日常生活中常用的电子衡器，广泛应用于超市、大中型商场、物流配送中心，多功能电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点，用键盘设计单价，称重后同时显示该物品的重量、单价和总额，称重完之后有去皮功能，能够实现总额的累加功能，预存多种商品的单价并随意调出适用，使用蓝牙语音播报更加智能。目前市场上使用的称量工具，或者结构复杂，或者运行不可靠，且成本高，而且整体水平不高，部分小型企业技术薄弱，设备不全，缺乏产品的开发能力，产品质量低水平徘徊。因此，有针对性的开发出一套有实用价值的电子秤系统，从技术上克服上述诸多缺点，改善电子秤子应用中的不足之处，具有现实意义。 关键词: HX711模块；蓝牙模块；LCD1602液晶；STC89C51单片机；
1 设计背景及目的
和传统秤相比较，电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现，具有精度250ppm
高、功能强等特点。本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示功能。该电子秤的测量范围为0-10Kg，测量精度达到5g，有高精度，低成本，易携带的特点。电子秤采用液晶显示汉字和数值，比传统秤具有更高的准确性和直观性。另外，该电子秤电路简单，使用寿命长，应用范围广，可以应用于商场、超市、家庭等场所，是人们日常生活中不可少的必需品。
2 基本设计思路
本系统由STC89C51单片机作为核心板，LCD1602液晶显示模块、HX711模块、LED模块、蜂鸣器模块、蓝牙模块、按键模块、10kg压力传感器等共同组成。用键盘设计单价，称重后同时显示该物品的重量、单价和总额，称重完之后有去皮功能；能够实现总额的累加功能，预存多种商品的单价并随意调出适用，该系统能实现电子秤的基本称重的功能，范围为0到10kg，重量误差在±0.001kg，系统具备输入单价，计算总价以及语音报价的功能。
3 硬件设计铆压机
3.1 STC89C51单片机最小系统电路设计
STC89C51RC是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含4K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。
3.2 称重电路设计
通过电阻应变传感器，利用AD转换芯片HX711，HX711转换芯片：一款专为称重传感器而设计的24位A/D转换芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片是专门为称重传感器设计的，即该HX711芯片可将称重传感器输入的电压信号进行放大及AD转换，转为单片机可处理的数字信号。称重传感器与该芯片连接时输入选择开关可任意选择通道A或者通道B，通道B的放大增益为64，通道A的放大增益可编程选择为128，所以我们选择通道A与其内部的低噪声可编程放大器相连，进行电压信号放大。串口通讯线由管脚PD_SDK和DOUT组成，用来向单片机输出数据，选择输入通道和增益。PD_SDK是HX711的时序控制引脚，DOUT是HX711的数据输出引脚，这两个引脚都与单片机的IO口相连进行数据传输，因为 该芯片是24位的，在进行数据传输时，第一个时钟脉冲的上升沿将输出24位数据的最高位，直至第24个时钟脉冲完成，即将24位数据输出，同时需要进行输入通道和增益选择。经过HX711模数转换后，单片机控制核心在内部对数据进行读取，然后对检测物体的重量进行计算，实现对检测数据的读取。
3.3 显示电路设计
选择 LCD1602 作为显示模块，与单片机的连接电路如图2所示，单片机控制核心通过调用程序代码对液晶显示的主要引脚进行控制，显示实际内容。电路中的GND和VCC，分别的接入了引脚1与引脚2，这两个引脚都是电源的输入脚。
4 系统原理图和程序设计
4.1 系统原理图
本设计基于51单片机的语音播报智能家居电子秤主要实现基本称重、按键控制、键盘输入、计算价格、液晶显示、超重报警、蓝牙语音播报等功能。使用串口通信，可输入数据和发送数据从而实现多功能，对不同实物通过蓝牙向单片机发送信号改变从而通过算法得
到价格，并且压力传感器到一定数值时，语音播报提示。
泡泡溶液4.2 程序设计
主程序流程图路线设计如图1所示，单片机上电后先进行初始化，清除参数的初值，对串口进行初始化，1602进行初始化设置，HX711进行初始化，蓝牙模块初始化，再对采集到的数据进行处理，得到所测物体的重量，通过蓝牙将重量显示在手机上，并显示在LCD1602液晶显示屏上，程序流程图路线设计如下图2所示：
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图2 程序流程图路线设计图
附录部分程序源码
阻塞密度void main()//主函数
{
System_init();
While(1);
{
Get_weight();
keycode=Key_RanksScan();
if(keycode)
{
keyPress(keycode);
}
}
}
5 结束语
语音播报智能家居电子秤是在原有的普通电子秤的基础上，加入了蓝牙模式，该项目立意新颖，思路清晰，方法独特，设计方案合理可行。该项目组成员具有扎实的专业知识背景及较强的动手能力，经过反复的研究与设计，以相关理论知识为依据，通过应用软件的编写，能够实现语音播报功能，蓝牙电子秤相比普通电子秤来说，在移动称重上拥有更好的效果，能够通过在一定距离内信号数据的传输，具有创新性；并可将数据直接传输进计算机内，具有实用性；通过对应的软件进行相关数据的读取和存储，该项目具有一定的可行性，可实施度也较高。
参考文献
[1]赵广平，孙雯萍，孙建军 电子称重技术现状及发展趋势[J] 仪表技术传感器 2007 （07）电动刻字笔
[2]孙莹 单片机在电子秤中的应用[J] 仪器仪表用户 2001 （03）
[3]李燕 电子秤的结构和工作原理[J] 物理通报 2006 （06）
[4]张海霞 新型便携式电子秤设计[J] 计量技术 2005 （09）
[5]谭浩强 C程序设计 2005 （7）
指导老师：张秀香
项目编号：KYLXYBXM22261
