电子秤是采用现代传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子称量装置，满足并解决现实生活中提出的“快速、准确、连续、自动”称量要求，同时有效地消除人为误差，使之更符合法制计量管理和工业生产过程控制的应用要求。

硬件设计

称重传感器感应被测重力，输出微弱的毫伏级电压信号。该电压信号经过电子秤专用模拟/数字(A/D)转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换。HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片，内置增益控制，精度高，性能稳定。HX711芯片通过2线串行方式与单片机通信。单片机读取被测数据，进行计算转换，再液晶屏上显示出来。

矩阵键盘主要用于计算金额。当被测物体重量得到后，用户可以通过矩阵键盘输入单价，电子秤自动计算总金额并在液晶屏显示。电源系统给单片机、HX711电路及传感器供电。

电子秤专用24位AD转换芯片HX711电路

单片机STC89C52电路

液晶屏电路

矩阵键盘电路

矩阵键盘可以显示0-9数字、小数点和五个功能键。键盘行扫描信号为ROW1—ROW4，列扫描信号为COL1—COL4。行信号为输入信号，低电平有效；列信号为输出信号。当没有键按下时，即使行扫描输入低电平信号，列信号仍为高电平；当行扫描为低电平并且有键按下时，相应的列输出低电平。该低电平信号可以定位至按下键的位置。

声光报警电路

当测量重量超过量程时，beep和alert给出低电平信号，驱动蜂鸣器鸣响，报警灯亮。

电源电路

电源采用USB接口供电，电源电压5V。同时，USB接口通过内含PL2303芯片的转换电路对单片机进行程序编写。

软件设计

主程序使用了定时器，用来实现每0.5秒称重一次的功能，流程图如下：

时钟中断程序流程图                                 键盘扫描程序流程图

主程序流程图

主程序编写

下面介绍main.c主程序编写，其他程序略。

(1) 头文件和一些宏定义

#include 《reg52.h》

#include 《intrins.h》

#include 《string.h》

#include “lcd.h”

#include “hx711.h”

#include “keyboard.h”

//定义量程系数

#define RATIO 2114/1623

(2) 管脚、常量、变量定义

//定义标识

volaTIle bit FlagTest = 0;

//定时测试标志，每0.5秒置位，测完清0

volaTIle bit FlagKeyPress = 0; //有键按下标志，处理完毕清0

volaTIle bit FlagSetPrice = 0; //价格设置状态标志，设置好为1

//管脚定义 sbit LedA = P2^2;

sbit beep = P1^0;

sbit alert = P1^1;

//显示用变量 int Counter;

uchar idata str1［6］ = “000000”;

int i， iTemp; //称重用变量

unsigned long idata FullScale; //满量程AD值/1000

unsigned long AdVal; //AD采样值

unsigned long weight; //重量值，单位g

unsigned long idata price; //单价，长整型值，单位为分

unsigned long idata money; //总价，长整型值，单位为分

//键盘处理变量

uchar keycode; uchar DotPos;

//小数点标志及位置

(4) 各子程序

//整型转字符串的函数，转换范围0--65536 void int2str(int x， char* str)

{

int i=1;

int tmp=10;

while(x/tmp！=0)

{

i++;

tmp*=10;

}

tmp=x;

str［i］=‘\0’;

while(i》1)

{

str［--i］=‘0’+(tmp%10);

tmp/=10;

}

str［0］=tmp+‘0’;

}

//重新找回零点，每次测量前调用

void To_Zero() {

FullScale=ReadCount()/1000;

price=0;

}

//显示单价，单位为元，四位整数，两位小数

void Display_Price()

{

unsigned int i，j;

display_GB2312_string(5，44，“ ”);

i = price/100; //得到整数部分

j = price - i*100;//得到小数部分

int2str(i，str1); //显示整数部分

if (i》=1000)

{

display_GB2312_string(5，44，str1);

}

else if (i》=100)

{

display_GB2312_string(5，52，str1);

}

else if (i》=10)

{

display_GB2312_string(5，60，str1);

}

else

{

display_GB2312_string(5，68，str1);

}

//显示小数点

display_GB2312_string(5，76，“。”);

//显示小数部分

int2str(j，str1);

if (j《10)

{

display_GB2312_string(5，84，“0”);

display_GB2312_string(5，92，str1);

}

else

{

display_GB2312_string(5，84，str1);

}

}

//显示重量，单位kg，两位整数，三位小数

void Display_Weight()

{

unsigned int i，j;

display_GB2312_string(3，60，“ ”); //weight单位是g

i = weight/1000; //得到整数部分

j = weight - i*1000;//得到小数部分

int2str(i，str1);

if (i》=10)

{

display_GB2312_string(3，60，str1);

}

else

{

display_GB2312_string(3，68，str1);

}

display_GB2312_string(3，76，“。”);

int2str(j，str1);

if (j《10) else if (j《100)

{

display_GB2312_string(3，84，“0”);

display_GB2312_string(3，92，str1);

}

else

{

display_GB2312_string(3，84，str1);

}

}

//显示总价，单位为元，四位整数，两位小数

void Display_Money()

{

unsigned int i，j;

display_GB2312_string(7，44，“ ”);

if (money》999999) //超出显示量程

{

display_GB2312_string(7，44，“-------”);

return;

}

display_GB2312_string(7，44，str1);

}

else if (i》=100)

{

display_GB2312_string(7，52，str1);

}

else if (i》=10)

{

display_GB2312_string(7，60，str1);

}

else

{

display_GB2312_string(7，68，str1);

}

//显示小数点

display_GB2312_string(7，76，“。”); //显示小数部分

int2str(j，str1);

if (j《10)

{

display_GB2312_string(7，84，“0”);

display_GB2312_string(7，92，str1);

}

else

{

display_GB2312_string(7，84，str1);

}

}

//数据初始化

void Data_Init()

{

price = 0;

DotPos = 0;

beep = 1;

alert = 1;

}

//管脚配置 void Port_Init()

{

}

//定时器0初始化

void Timer0_Init()

{

ET0 = 1; //允许定时器0中断 TMOD = 1;

//定时器工作方式选择 TL0 = 0x06;

TH0 = 0xf8; //定时器赋予初值

TR0 = 1; //启动定时器

}

//定时器0中断

void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0

{

TL0 = 0x06;

TH0 = 0xf8; //定时器赋予初值

//每0.5秒钟刷新重量

Counter ++;

if (Counter 》= 200)

{

FlagTest = 1;

Counter = 0;

}

}

//===============main program===================//

void main(void)

{

Rom_CS=1;

initial_lcd();

EA = 0;

Data_Init();

Port_Init();

Timer0_Init(); //初始化完成，开中断

EA = 1; //背光

LedA = 1;

clear_screen(); //clear all dots

display_GB2312_string(1，1，“电子秤初始化。。。。”);

To_Zero();

display_GB2312_string(1，1，“电子秤初始化成功”);

display_GB2312_string(3，1，“重量： kg”);

display_GB2312_string(5，1，“单价： 元”);

display_GB2312_string(7，1，“金额： 元”);

Display_Price();

while(1)

{

//每0.5秒称重一次

if (FlagTest==1)

{

//称重，得到重量值weight，单位为g

AdVal=ReadCount();

weight=FullScale-AdVal/1000;

if (weight》0x8000) weight=0;

weight=10000*weight/FullScale;

weight=weight*RATIO; //如果超量程，则报警

if (weight 》= 10000)

{

beep = 0;

alert = 0;

display_GB2312_string(3，60，“------”);

display_GB2312_string(7，44，“--------”);

}

//如果不超量程

else

{

beep = 1;

alert = 1; //显示重量值

Display_Weight();

//如果单价设定好了，则计算价格

if (FlagSetPrice == 1)

{

money = weight*price/1000; //money单位为分

//显示总金额

Display_Money();

}

else

{

display_GB2312_string(7，44，“ ”);

}

//清测试标志

FlagTest = 0;

}

}

//获取按键

keycode = Getkeyboard(); //有效键值0-15

if ((keycode《16)&&(FlagKeyPress==0))

{

FlagKeyPress = 1;

KeyPress(keycode);

FlagKeyPress = 0;

}

delay(20);

}

}