日常生活中经常需要称重，传统的机械称存在显示不直观、携带不方便、称量误差较大等不足。本文设计的多功能智能电子秤整体结构简单，操作方便，弥补了传统机械称的不足，在完成称重的同时还能够实现物品价格的设置、总价计算和超重报警等功能，稳定可靠，非常实用。

一、智能电子秤的总体设计方案

本文设计的智能电子秤由数据采集模块、数据处理模块、按键处理模块、超重报警模块、显示模块与主控制器模块等组成(参见图1)[1]385-392。其中：数据采集模块由电阻应变计、弹性器件、电阻和外壳等组成。数据处理模块将数据采集模块中的信号进行放大并实现A/D转换，然后再将处理后的信号传送给STC89C52单片机，进而在LCD1602上做出相应的显示。

数据处理模块选用HX711模数转换芯片，它是一种24位的A/D芯片，同时也能实现信号的放大，将放大后的模拟信号转换成数字信号，再传送给单片机，放大倍数以及A/D转换精度符合本智能电子秤的设计要求。本智能电子秤还设计了超重报警电路，当被称物体超重时，报警电路驱动蜂鸣器进行报警。此外，还可以通过键盘对称重的物品进行单价设置，也可以进行总金额的计算(参见图1)。

二、智能电子秤的硬件电路设计

本智能电子秤前端的数据采集模块将被称物重量转换成模拟电信号，HX711对此信号进行放大并转换成数字信号，MCU对此数字信号进行运算并显示。本智能电子秤可以通过键盘模块进行价格的设置、总价计算，然后将这些数据显示在LCD上。系统的硬件电路框图如下图所示(参见图2)[2]58-61。

 

图1 智能电子秤的总体结构框图 图2 智能电子秤的硬件设计框图

1.数据采集模块 传感器的选用是智能电子秤的核心问题。由传感器构成的承重系统要求有较强的环境适应性、同时精度与灵敏度也要满足设计要求。综合考虑，本智能电子秤的传感器选用电阻式应变片。本智能电子秤的数据采集模块包括电阻应变计、弹性器件、电阻和外壳。

5.显示模块 本智能电子秤采用LCD1602显示屏。LCD1602与单片机硬件连接简单，其中1和2脚接电源地和正，3脚接10 k电位器；4脚、5脚、6脚为片选控制引脚，分别连接到单片机的P2.0、P2.1、P2.2端口；7至14脚与单片机的P0.0～P0.7相连，进行数据的传输；15、16脚为液晶的背光控制脚，分别接到地和电源正。 LCD1602具有驱动电压低、功耗小、使用寿命长等优点，是一种非常常用的显示器。

针对智能电子秤要实现的功能，设计了对应的软件程序，其主程序流程图如下图所示(参见图4)。程序的编写采用模块化设计，在主程序中调用[5]252-270。由图4可知，系统上电后，对系统进行初始化，包括控制模块初始化、数据处理模块初始化、显示模块初始化，接着开始进行数据的采集，启动 HX711进行数据的处理，转换后的数据进入STC89C52内进行运算判断，并在 LCD1602 上显示物体重量，若超重则发出超重警报， 若没有超重，则扫描按键程序，判断是否有操作键按下。根据操作键及光标的位置进行设置。若最后有清零键按下，则进行再一次称量。软件系统主要子模块介绍：

6.超重报警电路 超重报警电路用来提示用户切勿放置太重的物体进行称量，以免损坏传感器。它由三极管、发光管和蜂鸣器等组成(参见图3)。图中，三极管的基极与单片机的P2.7管脚相连。正常情况下，单片机的P2.7管脚输出高电平时，三极管处于截止状态，蜂鸣器回路不通，无报警信号。当放置的物体超过最大限重，单片机P2.7管脚输出低电平，就会使三极管处于导通状态，将蜂鸣器的回路接通，蜂鸣器就发出报警信号。

2.数据处理模块 数据处理模块需要将采集到的信号进行放大，同时还要完成模数转换，在满足数据处理功能的情况下，电路硬件设计越简单越好。基于这样的考虑，本智能电子秤选用一款24位A/D转换芯片HX711用于数据处理。该芯片片内集成了稳压电源、片内时钟与信号放大功能，无需再添加额外的外围电路、集成度高、成本低且易于实现，它与STC89C52 单片机可直接连接。HX711的所有控制信号均由STC89C52的管脚来进行驱动，电路简单，也无需再对其片内的寄存器进行编程，从而降低了硬件与软件的设计难度。

4.按键模块 因单片机的I/O口资源有限，按键模块需要进行优化设计再与单片机连接。本设计采用矩阵按键，只需与单片机的P3口相连，通过行扫描进行键位识别，同时利用软件编程消除按键抖动现象，确保键值的正确识别。这种键盘设计节约了单片机I/O口资源，提高了单片机I/O口的利用率。本智能电子秤设计的是4*4薄膜矩阵键盘，键盘上的0～9用来设定单价，*为小数点，A为累计功能按键，B为清零功能按键，C为去皮功能按键，用户可以通过按键进行相应的操作。

2.显示模块 系统显示模块主要功能是进行数据的显示，软件流程如下图所示(参见图5)。

三、智能电子秤的软件设计

3.单片机控制模块 综合考虑到电子秤的成本与功耗，本智能电子秤的主控制模块采用51系列单片机STC89C52，它是一款8位单片机，功能强大、价格低廉，完全能够满足性能要求[3]101-182 [4]201-234。

1.数据处理模块 当系统上电以后，程序开始工作。首先，对整个系统的各个模块进行上电初始化，紧接着感知有没有物品放在称重台上，如果有则对物体进行称重，传感器和A/D模块开始工作，转换后的信号传送给STC89C52，再进行相应的判断。为了提高称量精度，在软件设计时，将采集到的数据取10个值进行累加，然后计算出这10个数的平均值，将每次所得到的数据替换已有的数据，并重新计算平均值，最后所得到的值，即为显示值。

音乐剧的多元化演唱风格体现观众常常会被音乐剧中那些经典的唱段所吸引、所感动，这些经典唱段的律总是非常优美，让人如痴如醉。就比如《猫》里面的《回忆》等。这些经典唱段不断旋律优美，而且演唱风格也比较多元化，每个音乐剧下的小剧目都独具特色、自有风格，被世人传唱经久不衰。

  

图3 超重报警电路 图4 系统程序设计流程图 图5 系统显示部分流程图

 

四、实物制作与系统测试

8）分割字符，每个字符的为 src[:，Lborder[i]:Rborder[i]]归一化字符大小为宽40，高20。为防止归一化过程中一些像素值的改变，对每一个字符分割后的图片进行二值化处理。分割结束。分割结果，如图9所示。

1.实物制作 制作的电子秤实物如下图所示(参见图6)。本智能电子秤传感器部分采用的是电阻应变式传感器，利用 HX711进行数据的放大与模数转换，数据显示在LCD1602液晶显示屏上，同时还可以利用键盘进行相关参数的设置。微控制器模块采用STC89C52 单片机。承重装置采用的是一个称量的托盘，当需要称量的物体放置在托盘上时，整个系统开始工作，进行一系列的数据处理，最后把物体的重量显示在LCD上。并且能够通过键盘对其进行一系列的操作。本智能电子秤还设计了超重报警电路，当物体的重量超过量程，蜂鸣器就发声，提醒用户测量物体超重。

  

图6 电子秤实物图

2.系统测试 准备一些10 g、20 g、50 g的砝码，测试数据如下表所示(参见表1)。通过对数据进行分析，在 0-100 g测量范围内，测试结果显示：最大绝对误差为 0.1 g，最大相对误差为0.2 %，精度足够高，达到了设计要求。

3.综合性商业体一般与商户签订的租赁面积均按照使用面积作为计算租金收入的依据，实际上购物中心为了考虑顾客体验度、良好的购物环境及商场竞争力的影响，在规划、设计和建造时的总建筑面积都会远远高于使用面积（通常情况下可出租面积约占商业总建筑面积的比例在50%-70%左右），得租率较低；如果商户租赁合同对此不进行合理考虑，则会导致自用的房产面积无形中增大很多，自用的房产原值被放大，从而产生多交房产税的不利影响。

在新农村土地利用方面，我国现行的总体规划体系当中，总体规划的最低一级是乡级土地的规划。而对村级土地的利用规划目前仍处于对个别试点村的个案研究的阶段，相应的法律依据没有特别清晰，理论支撑也不够坚定，更没有太过成熟的经验借鉴。整个关于新农村土地利用规划的理论体系仍然需要建立与进一步的完善。

 

表1 电子秤测试数据 (单位：g)

  

序号砝码测试值绝对误差相对误差(%)序号砝码测试值绝对误差相对误差(%)110.0010.000.000.00660.0060.000.000.00220.0020.000.000.00770.0070.140.140.20330.0030.000.000.00880.0080.000.000.00440.0040.000.000.00990.0090.000.000.00550.0050.000.000.0010100.00100.00.000.00

五、结 语

本文设计了一种基于单片机的智能电子秤，从机械结构、硬件电路以及软件进行了完整的设计，并制作出了实物。该电子秤运行稳定、性能可靠，具有成本低、功能强、电路简单、实用性强等特点，能够很好地满足用户的实际需求，因此具有一定的应用前景和现实意义。

在通常情况下，药品生产企业向批发企业销售药品时，会对其采购数量有一下限要求，而批发企业之间的商业调拨较为灵活，对于临床用量较小或急需药品，以往药品批发企业一般采用商业调拨的方式进行采购。“两票制”执行后，商业调拨受到了限制，对此类药品的采购难度加大，采购成本增加，有可能造成短期断供。

参考文献：

[1] 郭志勇.基于ADS1100的高精度电子秤设计与实现[J].安徽工业大学学报：自然科学版,2010(4)．

[2] 张争刚,熊 刚.基于单片机的多功能电子秤设计[J].机械与电子,2016(11).

[3] 张 齐,杜群贵.单片机应用系统设计技术[M].北京：电子工业出版社,2007.

[4] 唐继贤.51单片机应用系统开发实例精解[M].上海：科学技术出版社,2012．

[5] 谭浩强.C程序设计:第四版[M].北京：清华大学出版社,2010.