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称重模块系统总体设计方案比较与论证在设计系统时,针对各个模块实现的功能来设计电子秤的方案有以下几种: 方案一 数码管显示: 数据采集 → AD转换 → 单片机处理 → LCD显示 图1 数码管显示方案 此方案利用数码管显示物体重量,简单可行,可以采用内部带有模数转换功能的单片机。由此设计出的电子秤系统,硬件部分简单,接口电路易于实现,并且在编程时大大减少程序量,在电路结构上只有简单的输出输入关系。缺点是:硬件部分简单,虽然可以实现电子称基本的称重功能,但是不能实现外部数据的输入,无法根据实际情况灵活地设定各种控制参数。由于数码管只能实现简单的数字和英文字符的显示,不能显示汉字以及其他的复杂字符,不能达到显示购物清单的要求。又因为采用了具有模数转换功能的单片机,系统电路过于简单,系统硬件的扩展必受到限制,电子秤的功能过于单一,达不到设计的标准。 方案二 在前一种方案的基础上进行扩展,增加一键盘输入装置,增加外界对单片机内部的数据设定,使电子称实现称重计价的功能。 结构简图如图2所示:
图2带有键盘输入的结构简图
此方案设计的电子秤,可以实现称物计价功能,但是局限于数码管的功能,在显示时只能显示单价、购物总额以及简单的货物代码等。在显示重量时,如果数码管没有足够的位数,那么称量物体重量的精度必受到限制,所以此方案需要较多的数码管接入电路中。这样在处理输入输出接口时需要另行扩展足够多的I/O接口供数码管使用,比较麻烦。 方案三 前端信号处理时,选用放大、信号转换等措施来增加信号采集强度但会增加相应的设计成本;显示方面采用具有字符图文显示功能的LCD显示器。这种方案不仅加强了人机交换的能力,而且满足设计要求,可以显示购物清单、所称量的物体信息等相关内容,当需要增加扩展功能时可以通过切换液晶显示界面的方式来实现。 结构简图如下图3所示: 图3带有键盘输入及液晶显示的结构简图
鉴于上述三种方案的优缺点,本系统在设计时充分考虑到系统的实用性及成本的可行性的前提下,设计完成了最终的电子称方案,最终的硬件设计方案图如图4所示,
图3系统设计硬件框图 |