專利名稱：改進(jìn)的電子秤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稱重裝置，具體是一種電子秤系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電子秤是一種利用測(cè)重時(shí)傳感器電橋的電阻變化，在測(cè)重時(shí)產(chǎn)生的電阻變化經(jīng)放大電路及數(shù)模轉(zhuǎn)換把重量顯示在顯示屏上的電子稱重裝置。電子秤的結(jié)構(gòu)一般包括具有秤盤、秤重傳感器和秤重傳感器支架等部件的秤體，以及安裝在秤體上的主電路板和AD電路板，此主電路板上設(shè)置有稱重電路及與稱重電路相連接的用于顯示稱重結(jié)果的顯示屏，通過AD電路板將被秤物的重量信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，此電信號(hào)被傳遞至主電路板進(jìn)行相應(yīng)的處理，并通過主電路板上的顯示屏顯示出來。此顯示屏可采用LED或IXD。能源緊缺成為制約我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵問題，電子設(shè)備節(jié)能作為國家能源戰(zhàn)略的一個(gè)重要組成部分，受到了越來越多的關(guān)注?，F(xiàn)有市場(chǎng)上的電子秤，雖然有些已可在 5-10毫安的低功耗待機(jī)工作，但因?yàn)樵谶M(jìn)入待機(jī)時(shí)，只是關(guān)斷了背光和部份液晶顯示屏，而稱重電路的主CPU和AD偵測(cè)芯片都未進(jìn)入休眠狀態(tài)，一般用干電池只能用大約一、兩個(gè)月， 就得充電或更換干電池，其節(jié)能效果還是有改善空間。另一方面，現(xiàn)有這種電子秤，其待機(jī)狀態(tài)和工作狀態(tài)的切換一般是通過手動(dòng)開關(guān)來控制，使用較為不方便，應(yīng)用自動(dòng)方式才方便。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種更為省電且使用方便的改進(jìn)的電子秤。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
改進(jìn)的電子秤，包括具有秤盤、秤重傳感器和秤重傳感器支架的秤體，以及安裝在秤體上的電路板，此電路板上設(shè)置有具有CPU的稱重電路及與稱重電路相連接的用于顯示稱重結(jié)果的顯示屏；特別增加了微振動(dòng)觸發(fā)電路，此微振動(dòng)觸發(fā)電路包括壓電傳感器和連接于此壓電傳感器輸出端的放大電路，此放大電路的輸出端連接至上述CPU的觸發(fā)喚醒端，上述 CPU內(nèi)設(shè)置有當(dāng)電子秤不工作時(shí)便使CPU處于待機(jī)狀態(tài)的待機(jī)控制程序，此CPU特選取能在 30 μ A下僅顯示屏工作，CPU不工作，又可被觸發(fā)喚醒之單片機(jī)。上述微振動(dòng)觸發(fā)電路設(shè)置于上述電路板上，上述壓電傳感器安裝于此電路板上表面的邊緣處并部分伸出此電路板外。上述壓電傳感器通過懸空單點(diǎn)浮焊的方式安裝于上述電路板上表面的邊緣處。上述微振動(dòng)壓電傳感器采用壓電蜂鳴片。上述放大電路采用敏感晶體管放大電路。故本發(fā)明改進(jìn)的電子秤，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了微振動(dòng)觸發(fā)電路，并在稱重電路的CPU內(nèi)設(shè)置有當(dāng)電子秤不工作時(shí)便使CPU處于低功耗待機(jī)狀態(tài)的控制程序，這樣，當(dāng)有秤重物入進(jìn)秤體的秤盤上時(shí)，微振動(dòng)觸發(fā)電路感應(yīng)到振動(dòng)信號(hào)，輸出觸發(fā)信號(hào)給CPU的喚醒端腳，CPU打開稱重電路開始工作，使用非常方便；而且，當(dāng)電子秤不工作時(shí)，CPU內(nèi)的待機(jī)控制程序工作，使CPU分步驟先關(guān)背光，再關(guān)A/D電路，再CPU進(jìn)入省電待機(jī)模式(只 LCD工作，但CPU睡眠停止工作)，就可以大幅降低整秤的待機(jī)功耗，使得三顆5號(hào)堿性干電池待機(jī)時(shí)干電池的使用壽命長(zhǎng)達(dá)十二個(gè)月以上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有更為省電且使用方便的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明中壓電傳感器的安裝示意圖； 圖2為本發(fā)明中壓電傳感器的另一種安裝示意圖； 圖3為本發(fā)明中振動(dòng)觸發(fā)電路的電路原理圖4為本發(fā)明中稱重電路的CPU的工作原理流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明改進(jìn)的電子秤，包括傳統(tǒng)的具有秤盤、秤重傳感器和秤重傳感器支架的秤體，以及安裝在秤體上的主電路板和AD電路板，秤重傳感器、主電路板、AD電路板和秤重傳感器支架一般包覆于一外殼內(nèi)，此主電路板上設(shè)置有具有CPU的稱重電路及與稱重電路相連接的用于顯示稱重結(jié)果的液晶顯示屏，主電路板安裝于外殼的內(nèi)側(cè)面，外殼上開設(shè)有供液晶顯示屏露出其外的窗口，AD電路板安裝于秤重傳感器支架上。通過AD電路板將被秤物的重量信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，此電信號(hào)被傳遞至主電路板進(jìn)行相應(yīng)的處理，并通過主電路板上的顯示屏顯示出來。本發(fā)明另外特別增加了微振動(dòng)觸發(fā)電路，此微振動(dòng)觸發(fā)電路包括壓電傳感器和連接于此壓電傳感器輸出端的放大電路，該壓電傳感器采用一般蜂鳴器用的廉價(jià)圓形壓電蜂鳴片和連接于此壓電蜂鳴片輸出端的放大電路，此放大電路的輸出端連接至上述稱重電路的CPU的觸發(fā)端腳，上述稱重電路的CPU內(nèi)設(shè)置有當(dāng)電子秤不工作時(shí)便使CPU處于待機(jī)狀態(tài)的待機(jī)控制程序。此CPU特選取能在30 μ A下僅IXD工作，CPU不工作，又可被觸發(fā)喚醒之單片機(jī)。其中，采用液晶顯示屏使電子秤在有顯示的待機(jī)狀況只耗30μΑ以下。如圖1所示，圓形壓電蜂鳴片1通過焊點(diǎn)11安裝于主電路板2的上表面浮高 0. 2-0. 5mm的邊緣處并部分伸出主電路板2外。壓電蜂鳴片1焊接在主電路板2的上表面的邊緣處一方面可降低主電路板的面積所需要的成本，另一方面可使壓電蜂鳴片1對(duì)接受到的秤重物的振動(dòng)具有較高的敏感性。而且，通過單點(diǎn)浮高焊接可使壓電蜂鳴片1產(chǎn)生最大的懸臂效果，能夠提高壓電蜂鳴片1對(duì)振動(dòng)的感知能力。另外，如圖2所示，壓電蜂鳴片1 也可采用同樣的方式焊接在AD電路板3上，由于AD電路板3安裝在秤重傳感器支架4上， 這樣可獲得最佳的振動(dòng)感知效果。當(dāng)壓電蜂鳴片1在受到振動(dòng)觸發(fā)產(chǎn)生壓電輸出時(shí)，因?yàn)檎駝?dòng)傳感能量極小，所以需要有極高敏感性能的放大電路，如圖3所示，本發(fā)明采用了一種類似A類放大電路的極高敏感性晶體管放大電路，壓電蜂鳴片1連接在三極管Q16的基極，當(dāng)壓電蜂鳴片1有輕微的機(jī)械振動(dòng)，就會(huì)輸出極小的電壓波動(dòng)，造成放大電路失去平衡而產(chǎn)生擺動(dòng)輸出。此放大電路的基極偏置電阻(即R32/R33)，其目的是讓靜態(tài)時(shí)A點(diǎn)的直流偏置電壓 0. 7士0. 02 (士洲)，比三極管的導(dǎo)通電壓大一點(diǎn)點(diǎn)，當(dāng)壓電蜂鳴片1振動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生壓電訊號(hào)對(duì)已處于
4A類飽和放大狀況的三極管Q16產(chǎn)生截止或飽和的變化輸出。亦即三極管Q16的集電極在有振動(dòng)時(shí)會(huì)輸出0到2. 8 (VDD)的變化值，輸出觸發(fā)信號(hào)對(duì)稱重電路的CPU產(chǎn)生觸發(fā)。此放大電路在振動(dòng)狀態(tài)和沒有振動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，電流都能保證在0.5μ A以下，從而實(shí)現(xiàn)微電流、 微振動(dòng)檢知的低成本的微振動(dòng)觸發(fā)電路。本發(fā)明中，放大電路也可以采用運(yùn)算放大去做高倍率的放大，用低功耗的運(yùn)算放大器來替代運(yùn)算放大，但成本會(huì)高出5-8元人民幣；壓電蜂鳴片也可以用麥克風(fēng)或其它振動(dòng)感應(yīng)器，但成本都會(huì)高于壓電蜂鳴片3-4倍成本。綜合考慮之下，本發(fā)明采用了上述低成本、低功耗的壓電蜂鳴片作為振動(dòng)傳感器，并配合上述低成本、低功耗放大電路，以真正實(shí)現(xiàn)低成本、低功耗。本發(fā)明中，放大電路的輸出端連接至稱重電路中CPU的觸發(fā)端，稱重電路的CPU內(nèi)設(shè)置有當(dāng)電子秤不工作時(shí)便使CPU處于待機(jī)狀態(tài)的待機(jī)控制程序。如圖4所示，電子秤開機(jī)后，程式先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，設(shè)置控制參數(shù)初始值，進(jìn)入工作狀態(tài)，同時(shí)啟動(dòng)省電待機(jī)控制流程。當(dāng)電子秤無按鍵按下或重量停止變化(完成稱重)一定時(shí)間后(此時(shí)間可根據(jù)需要設(shè)定為3-200秒)，當(dāng)有按鍵按下或有振動(dòng)觸發(fā)信號(hào)時(shí)，CPU接受觸發(fā)喚醒進(jìn)入高速運(yùn)算的工作狀態(tài)。采用這種省電的CPU的待機(jī)控制技術(shù)和超敏感低成本的微振動(dòng)觸發(fā)電路后， 微振動(dòng)觸發(fā)電路只要收到微弱的振動(dòng)訊號(hào)(只要有重量的秤重物放在秤盤上就會(huì)觸發(fā)振動(dòng))或按鍵觸發(fā)就能讓CPU瞬間喚醒并進(jìn)入工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)其三個(gè)功耗狀態(tài)軟關(guān)機(jī)時(shí) <5 μ Α,待機(jī)時(shí)<30 μ Α,工作(稱重時(shí))約壙20mA。通過上述設(shè)計(jì)，使得本發(fā)明的電子秤使用更方便，而且可以大幅降低整秤的待機(jī)功耗，能讓電子秤的堿性干電池使用時(shí)間多倍延長(zhǎng) (長(zhǎng)達(dá)十二個(gè)月以上)。
權(quán)利要求
1.改進(jìn)的電子秤，包括具有秤盤、秤重傳感器和秤重傳感器支架的秤體，以及安裝在秤體上的電路板，此電路板上設(shè)置有具有CPU的稱重電路及與稱重電路相連接的用于顯示稱重結(jié)果的顯示屏；其特征在于還包括微振動(dòng)觸發(fā)電路，此微振動(dòng)觸發(fā)電路包括壓電傳感器和連接于此壓電傳感器輸出端的放大電路，此放大電路的輸出端連接至上述CPU的觸發(fā)喚醒端，上述CPU內(nèi)設(shè)置有當(dāng)電子秤不工作時(shí)便使CPU處于待機(jī)狀態(tài)的待機(jī)控制程序，此 CPU特選取能在30 μ A下僅顯示屏工作，CPU不工作，又可被觸發(fā)喚醒之單片機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的電子秤，其特征在于上述振動(dòng)觸發(fā)電路設(shè)置于上述電路板上，上述壓電傳感器安裝于此電路板上表面的邊緣處并部分伸出此電路板外。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)的電子秤，其特征在于上述壓電傳感器以單點(diǎn)焊接的方式浮懸安裝于上述電路板表面的邊緣處方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的改進(jìn)的電子秤，其特征在于上述壓電傳感器采用壓電蜂鳴片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的改進(jìn)的電子秤，其特征在于上述放大電路采用敏感晶體管放大電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改進(jìn)的電子秤，其包括具有秤盤、秤重傳感器和秤重傳感器支架的秤體，以及安裝在秤體上的電路板，此電路板上設(shè)置有具有CPU的稱重電路及與稱重電路相連接的用于顯示稱重結(jié)果的顯示屏；特別增加了微振動(dòng)觸發(fā)電路，此微振動(dòng)觸發(fā)電路包括壓電傳感器和連接于此壓電傳感器輸出端的放大電路，此放大電路的輸出端連接至上述稱重電路的CPU的觸發(fā)端，上述稱重電路的CPU內(nèi)設(shè)置有當(dāng)電子秤不工作時(shí)便使CPU進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)的省電待機(jī)控制程序。采用上述方案后，在電子秤進(jìn)入省電待機(jī)狀態(tài)后有任何放物秤重時(shí)的輕微振動(dòng)均能立即觸發(fā)電子秤工作。本發(fā)明改進(jìn)的電子秤，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有更為省電且使用方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01G3/14GK102419200SQ20111027124
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者鈕李明 申請(qǐng)人:廈門頂尖電子有限公司