數(shù)字電子秤是一種普遍存在于生活中的測(cè)量工具，其原理是利用傳感器感應(yīng)被測(cè)物體的重量，然后由電子稱量主板進(jìn)行數(shù)字化處理，最后顯示在lcd屏上。本文主要介紹基于avr單片機(jī)的數(shù)字電子秤的設(shè)計(jì)。
一、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)包括稱量傳感器模塊、avr單片機(jī)控制模塊、lcd顯示模塊、按鍵模塊、以及電源模塊。其中，稱量傳感器模塊負(fù)責(zé)檢測(cè)被稱量物體的重量，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳輸給avr單片機(jī)控制模塊，該模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并通過(guò)lcd顯示模塊顯示，同時(shí)也可以通過(guò)按鍵模塊實(shí)現(xiàn)清零、校準(zhǔn)等功能。
二、模塊設(shè)計(jì)
1. 稱量傳感器模塊設(shè)計(jì)
該模塊主要由稱量傳感器、放大電路以及采集電路組成。稱量傳感器通常使用應(yīng)變片、彈性體等材料制成，并固定在秤座上，通過(guò)測(cè)量被測(cè)物體與秤座之間作用力之間的差異，從而測(cè)量出被測(cè)物體的重量。而放大電路則負(fù)責(zé)對(duì)稱量傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，增強(qiáng)其信號(hào)的有效性。而采集電路則是將放大的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變?yōu)榭梢员籥vr單片機(jī)識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。
2.avr單片機(jī)控制模塊設(shè)計(jì)
avr單片機(jī)控制模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)稱量傳感器的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過(guò)lcd顯示模塊顯示出來(lái)。在該模塊中，我們需要定義計(jì)算被測(cè)物體重量的算法，使得其能計(jì)算出準(zhǔn)確的被測(cè)物體重量，并及時(shí)地顯示在lcd屏幕上。此外，該模塊還可以通過(guò)按鍵模塊實(shí)現(xiàn)清零、校準(zhǔn)等功能。
3.lcd顯示模塊設(shè)計(jì)
該模塊通過(guò)spi通信協(xié)議與avr單片機(jī)進(jìn)行通信，將單片機(jī)計(jì)算出的重量數(shù)值顯示到lcd屏幕上。為了使lcd屏幕的顯示更加直觀和友好，我們還可以加入相關(guān)的界面設(shè)計(jì)和圖像顯示。
4.按鍵模塊設(shè)計(jì)
按鍵模塊主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)一些基本的操作功能，如清零、校準(zhǔn)等。當(dāng)用戶需要進(jìn)行這些操作時(shí)，只需要按下相應(yīng)的按鍵，即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的清零或者校準(zhǔn)。
5.電源模塊設(shè)計(jì)
電源模塊主要負(fù)責(zé)為整個(gè)系統(tǒng)提供電源，avr單片機(jī)和lcd屏幕都需要通過(guò)電源模塊得到穩(wěn)定的電源供應(yīng)。我們可以使用電池或者直接使用市電進(jìn)行供電。
三、總結(jié)
通過(guò)以上介紹，我們可以看出基于avr單片機(jī)的數(shù)字電子秤的系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及到多個(gè)模塊，其中各個(gè)模塊之間的協(xié)作非常重要。本設(shè)計(jì)可以滿足普通家庭的計(jì)量需求，并且具有簡(jiǎn)單、可靠、精確的特點(diǎn)，其設(shè)計(jì)理念、技術(shù)方案等都可以拓展到其他類型的電子稱量設(shè)備中，具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。