小地磅基于TM4C123FH6PM芯片的设计：

    小地磅与我们日常生活紧密结合成为*种方便、快捷的称重工具被广泛应用于商业、工厂生厂、超市等公共场*的信息显示和重量计算。但当前市场上的小地磅仍存在称重*度不*，操作复杂，功能单*且性价比不*等缺点。

　　针对市面上小地磅的设计的不足，设计了*款*小地磅。小地磅以TM4C123FH6PM微控制器为控制核心，利用电阻应变式称重传感器采集物体质量，使用24位A/DHX711转换器芯片，提*测量*度。该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片*需要的外围电路，具有集成度*、响应速度快、*干扰性强等优点。降低了小地磅的整机成本，提*了整机的性能和可靠性。该芯片与后端MCU芯片的接口和编程非常简单，*有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D转换器提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。整体系统具有成本低，功耗小，运算效率*，技术成熟，实现起来较为简单等特点。

　　小地磅通过传感器检测到被测物的质量，并将采集到的物体质量转换成电压信号，经过HX711中的放大电路将电压信号进行放大，并将放大的模拟信号转换成数字信号并通过IO口送至单片机，处理后的结果经液晶显示器显示，通过键盘输入单价，显示出被测物体的金额，并具有去皮，金额累加功能。当被测物体质量超出测试小地磅的量程范围时，报警模块报警提示。

　　系统整体框图如*示：小地磅系统框系统设计2.1主控制芯片心实现系统的控制，该控制器混合了16位/32位的Thumb-2指令集，提供32位ARM内核*期望的*性能而采用了更紧凑的内存大小，运行速度可达80MHz，还提供了出色的计算性能和卓越的系统中断响应能力。

　　电阻应变式传感器模块电路图如*示，有R1、R2、R3、R4为4个应变片电阻，组成了桥式测量电路，Rm为温度补偿电阻，e为激励电压，V为输出电压。其输出电压表达式为电桥的输出电压和4个桥臂的应变片*感受的应变量的代数和成正比。在电阻应变式称重传感器中，4个应变片分别贴在弹性梁的zui敏感部位的正反两面，即悬臂梁正面贴Rl，R3，反面贴R2，R4，当传感器受力作用后应变片发生变形。在力的作用下，正面Rl、R3被拉伸，阻值增大，AR1、AR3为正值，反面R2、R4被压缩，阻值减小，AR2、AR4为负值，再加之应变片阻值变化的*值相同，即tAR.电桥的*个对角线接入工作电压心，另*个对角线位输出电压F无压力时，电桥平衡，输出电压为零；有压力时，电桥的电阻值发生变化，电桥失去平衡。当应变片初始阻值AR1=AR2=AR3=AR4，其变化值时，其桥路输出电压V=KVCC.位A/D转换芯片HX711，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其他同类型芯片*需要的外围电路。输入选择开关可任意选取通道A或通道B，与其内部低噪声可编程放大器相连。系统输入选择输入通道A，其可编程增益为128或64对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV或10mV.芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D转换器提供电源。芯片HX711接口电路如*示。

　　小地磅称重范围为5克至500克，当重量超过500克即过载时，通过程序使单片机的控制I/O口置*电平，三*管导通，蜂鸣器发出报警声，并点亮相应的指示灯，报警电路如*示：系统软件主要完成数据采集、数据转换、去皮子程序、置零子程序、液晶显示子程序、键盘扫描子程序等组成。程序主要完成芯片的初始化及按需要调用各子程序，如*示。显示子程序框图如图主程序流程图显示子程序流程图对小地磅的各个组成部分分别进行测试，然后小地磅的各个组成部分进行总装进行结果测试。*测试仪器有砝码、五位半数字万用表（UNI-T）、函数信号发生器（EE1641C）、100MHZ双通道数字示波器（GDS-1072A）等。测试结果如表1*表3*示。

　　表1小地磅称重测试结果表3单价设置及金额累加测试结果（参见下页）通过分析表1*表3，可以看出，小地磅的测重范围为0.5g，当重量在50g及以上时，称重误差小于1g.表2去皮功能测试结果物品组别皮重（克）物重（克）净重（克）表3单价设置及金额累加测试结果组别输入单价（元/克）净重（克）金额（元）总价（元）可以完成单价（元/克）设置，物品金额并实现金额累加计算等功能4小结采用电阻应变片组成全桥电路采集被测物体的质量，选用TM4C123FH6PM微控制器为控制核心设计了*款*小地磅，对小地磅的各个组成部分进行焊接、测试，小地磅在5.00g-500g范围内具有较*的测量*度，测量误差小于1%.在满足测量*度的条件下实现了通过外部按键设计物品单价与计价，去皮等基本功能以及超量程报警和自动保护功能。

　　但是在测量范围上及误差处理等方面还存在不足，还需要继续研究及改善。