本實用新型屬于電子測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高精度多功能懸臂梁式稱重裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的懸臂梁式稱重裝置主要以托盤式為主，在懸臂梁上粘貼電阻式應(yīng)變片構(gòu)成稱重傳感器，利用傳感器的形變將質(zhì)量轉(zhuǎn)換為可測量的電信號。其懸臂梁組成材質(zhì)主要為鋁合金的稱重傳感器，適用于電子計價秤、平臺秤、案秤等；以鋼為材料的懸臂梁傳感器適用于電子皮帶秤、分選秤。而以鋼為懸臂梁材料設(shè)計的懸掛式高精度電子計價秤則較少；普遍存在測量精度低，不具備金額累加功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種高精度多功能懸臂梁式稱重裝置，解決了現(xiàn)有懸臂梁式稱重裝置存在在測量精度低，不具備金額累加等缺陷。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案具體如下：

本實用新型提供的一種高精度多功能懸臂梁式稱重裝置，包括控制器、全橋電路和A/D轉(zhuǎn)換器，所述控制器包括單片機，所述單片機分別與全橋電路和A/D轉(zhuǎn)換器連接，其中，所述全橋電路用以將懸臂梁的形變轉(zhuǎn)換為電量；所述A/D轉(zhuǎn)換器用以將全橋電路的電量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量；所述控制器用以實現(xiàn)信號采集、處理及顯示。

優(yōu)選地，所述全橋電路包括第五電阻、第六電阻、第七電阻和第八電阻，且所述第五電阻、第六電阻、第七電阻和第八電阻以全橋的形式對稱連接，所述全橋電路的第一引腳和第三引腳分別接5V和地。

優(yōu)選地，所述第五電阻、第六電阻、第七電阻及第八電阻均為120歐姆的箔式電阻應(yīng)變片，所述電阻應(yīng)變片安裝在懸臂梁上。

優(yōu)選地，所述A/D轉(zhuǎn)換器的第一引腳和第十六引腳均接至5V、第四電容的正極、第一三極管的發(fā)射極，其中第一三極管和第四電容的另一端接地；所述A/D轉(zhuǎn)換器的第二引腳接第一三極管的基極；所述A/D轉(zhuǎn)換器的第三引腳接第一三極管的集電極、第五電容的正極和第三電阻的一端，所述第五電容的負極接第四電阻、A/D轉(zhuǎn)換器的第五引腳和第六電容的正極，所述第四電阻的另一端接第三電阻的另一端和A/D轉(zhuǎn)換器的第四引腳，所述第六電容的負極接A/D轉(zhuǎn)換器的第六引腳；所述A/D轉(zhuǎn)換器的第十一引腳和第十二引腳分別接單片機的第五引腳和第四引腳；所述A/D轉(zhuǎn)換器的第十四引腳和第十五引腳共地。

優(yōu)選地，所述單片機控制有LCD顯示電路，所述LCD顯示電路的第二引腳、第四引腳、第十七引腳和第十九引腳均接+5V，所述LCD顯示電路的第一引腳、第十五引腳和第二十引腳共地；所述LCD顯示電路的第三引腳接滑動變阻器的輸出端，所述滑動變阻器的另兩端分別接5V和地；所述LCD顯示電路的第五引腳為數(shù)據(jù)輸入/輸出端，其接單片機的第二引腳，所述LCD顯示電路的第六引腳為時鐘端，其接單片機的第一引腳。

優(yōu)選地，所述單片機的第九引腳為復位端，其分為三路，分別接按鍵的一端、第一電容的負極和第二電阻的一端，所述按鍵的另一端與第一電容的正極均接5V，第二電阻的另一端接地，利用第一電容的充放電實現(xiàn)上電自動復位，按鍵的通斷實現(xiàn)手動復位。

優(yōu)選地，所述單片機的第十八引腳和第十九引腳均為時鐘信號輸入端，其中，所述第十八引腳分別接第一振蕩器的一端和第二電容的一端；所述第十九引腳分別接第一振蕩器的另一端和第三的一端，同時，所述第二電容和第三電容的另一端共地；所述單片機的第二十引腳接地，第三十一引腳和第四十引腳均接5V。

優(yōu)選地，所述單片機控制有矩陣鍵盤，所述矩陣鍵盤包括四行、四列個按鍵，其中，所述矩陣鍵盤的第一～第四行的行線分別接至單片機的第二十八引腳～第二十五引腳；所述矩陣鍵盤的第一～第四列的列線分別接至單片機的第二十四引腳～第二十一引腳。

優(yōu)選地，所述單片機還控制有語音播報模塊，所述語音播報模塊包括語音播報芯片，所述語音播報芯片的第一引腳和第四引腳分別接3.3V和地；所述語音播報芯片的第二引腳、第三引腳及第五引腳分別接控制器單片機的第十一引腳、第十引腳及第十五引腳。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型提供的一種高精度多功能懸臂梁式稱重裝置，包括控制器、全橋電路和A/D轉(zhuǎn)換器，所述控制器包括單片機，所述單片機分別與全橋電路和A/D轉(zhuǎn)換器連接，其中，所述全橋電路用以將懸臂梁的形變轉(zhuǎn)換為電量；所述A/D轉(zhuǎn)換器用以將全橋電路的電量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量；所述控制器用以實現(xiàn)信號采集、處理及顯示。本實用新型實現(xiàn)了鋼制懸臂梁懸掛式的稱重方式，該稱重方式具備5.00g～500g重量的測量功能，其中，當重量小于50g時，稱重誤差小于0.5g，重量在50g以上時，稱重誤差小于1g；本實用新型實現(xiàn)了多通道壓力的實時檢測；其測量重量范圍寬，測量精度高。

進一步的，本實用新型中的LCD顯示器采用串行傳輸方式，簡化電路的同時節(jié)省了控制器的輸入/輸出口資源。

進一步的，采用漢字顯示及語音播報相結(jié)合的形式，使顯示形式多樣化。

附圖說明

圖1是本實用新型專利的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實用新型專利的電路示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明，但本實用新型專利不限于這些實施例。

圖1是本實用新型專利的結(jié)構(gòu)框圖。控制器為控制器實現(xiàn)信號采集、處理及顯示；全橋電路由電阻應(yīng)變片組成，將懸臂梁的形變轉(zhuǎn)換為電量；24位A/D轉(zhuǎn)換器將全橋電路的電量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并由控制器處理；矩陣鍵盤實現(xiàn)去皮、單價及金額累加設(shè)置；時鐘電路為控制器的正常運行提供穩(wěn)定的時鐘，是單片機裝置正常運行的前提；復位電路實現(xiàn)控制器的上電或手動復位；LCD顯示器實現(xiàn)重量、單價及累加金額的顯示；SYN6288語音播報模塊實現(xiàn)LCD顯示器中顯示數(shù)據(jù)的實時播報。將本實施例依托于硬件和已知軟件，通過替換全橋電路，可以實現(xiàn)對其他非電量的實時檢測功能。

其中，所述電阻應(yīng)變片以全橋的形式粘貼于40CR鋼為懸臂梁的受力變化較為明顯的位置，構(gòu)成懸掛式懸臂梁稱重傳感器，實現(xiàn)對重量的實時檢測。

將本實用新型的全橋電路替換為瓦斯、煙霧、甲醛等傳感器，本實用新型專利可實現(xiàn)瓦斯、煙霧、甲醛濃度等的實時檢測功能。

參見圖2,本實施例的控制器包括采用STC89C52的單片機。所述單片機的第九引腳為復位端，其分為三路，分別接按鍵S0的一端、第一電容C1的負極、第二電阻R2的一端，所述按鍵S0的另一端與第一電容C1的正極均接+5V，第二電阻R2的另一端接地，利用第一電容C1的充放電實現(xiàn)上電復位，按鍵S0的通斷實現(xiàn)手動復位。

所述單片機的第十八引腳和第十九引腳為時鐘信號輸入端，其中，第十八引腳分別接第一振蕩器Y1的一端和第二電容C2的一端；所述第十九引腳分別接第一振蕩器Y1的另一端和第三C3的一端，同時，所述第二電容C2和第三電容C3的另一端共地，為單片機的正常運行提供穩(wěn)定的時鐘，其中第二電容C2和第三電容C3為啟振電容；所述第一振蕩器Y1為12MHz的石英晶體。單片機的第二十引腳接地，第三十一引腳和第四十引腳均接+5V。

本實施例的全橋電路包括第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8，所述第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8為120歐姆的箔式電阻應(yīng)變片以全橋的形式對稱連接。所述全橋電路的第一引腳和第三引腳分別接+5V和地；全橋電路的第二引腳和第四引腳分別接24為A/D轉(zhuǎn)換器的第七引腳和第八引腳。所述箔式電阻應(yīng)變片粘貼在鋼制懸臂梁受力后變化明顯的部位。

所述A/D轉(zhuǎn)換器的第一引腳和第十六引腳均接至+5V、第四電容C4的正極、PNP型第一三極管Q1的發(fā)射極，其中第一三極管Q1的型號為8550，第四電容C4的另一端接地；所述A/D轉(zhuǎn)換器的第二引腳接第一三極管Q1的基極；A/D轉(zhuǎn)換器的第三引腳接第一三極管Q1的集電極、第五電容C5的正極和第三電阻R3的一端，第五電容C5的負極接第四電阻R4、A/D轉(zhuǎn)換器的第五引腳和第六電容C6的正極，第四電阻R4的另一端接第三電阻R3的另一端和第三單片機U3的第四引腳，第六電容C6的負極接A/D轉(zhuǎn)換器的第六引腳；所述A/D轉(zhuǎn)換器的第十一引腳和第十二引腳分別接單片機的第五引腳和第四引腳；所述A/D轉(zhuǎn)換器的第十四引腳和第十五引腳共地。

懸掛在懸臂梁下方的被測物體產(chǎn)生的拉力引起應(yīng)變片第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8的形變，應(yīng)變片的電阻由于形變發(fā)生變化，導致輸入第三單片機U3的第七引腳和第八引腳的電壓發(fā)生變化，A/D轉(zhuǎn)換器將輸入的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號由控制器單片機進行分析與處理。

本實施例的矩陣鍵盤由四行四列共十六個按鍵組成，其編號為S1～S16。矩陣鍵盤的第一～第四行的行線分別接至單片機的第二十八引腳～第二十五引腳；矩陣鍵盤的第一～第四列的列線分別接至單片機的第二十四引腳～第二十一引腳。矩陣鍵盤實現(xiàn)去皮、單價設(shè)置及金額累加及清零的功能，與獨立鍵盤相比，矩陣鍵盤的使用節(jié)省了控制器U1的接口資源。

本實施例的LCD顯示器的型號為LCD12864。所述LCD顯示電路的第二引腳、第四引腳、第十七引腳及第十九引腳均接+5V，所述LCD顯示電路的第一引腳、第十五引腳和第二十引腳均接地，其第三引腳接滑動變阻器R1的輸出端，滑動變阻器R1的另兩端分別接+5V和地，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器R1實現(xiàn)第四單片機U4對比度的調(diào)節(jié)，所述LCD顯示電路的第五引腳為數(shù)據(jù)輸入/輸出端，其接單片機的第二引腳，所述LCD顯示電路的第六引腳為時鐘端，其接單片機的第一引腳，由單片機的第一引腳產(chǎn)生的時鐘脈沖同步單片機的第二引腳輸入到LCD顯示電路的第五引腳的數(shù)據(jù)。該顯示電路采用LCD12864的串行連接方式節(jié)省了單片機的輸入/輸出口資源，簡化了硬件設(shè)計。

本實施例的語音播報模塊包括型號為SYN6288的語音播報芯片。所述語音播報芯片的第一引腳和第四引腳分別接+3.3V和地；語音播報芯片的第二引腳、第三引腳及第五引腳分別接控制器單片機的第十一引腳、第十引腳及第十五引腳。控制器單片機發(fā)送待合成的文本至語音播報模塊，實現(xiàn)文本到聲音的轉(zhuǎn)化，用來播報重量、單價、金額的累加值及操作提示。