基于STM32的智能称重系统

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基于STM32的智能称重系统

作者：姚广芹 张岐磊

来源：《中国科技纵横》2017年第07期

摘 要：本设计是以STM32F103RBT6单片机为控制器，电阻应变片为传感器，通过24位并集成放大的CS5530进行模数转换，配以NOKIA5110液晶显示和键盘等部分组成，该称重系统能实现自动称重、计价累计、去皮等主要功能，具有计量准确、快速方便、误差小、数字显示等优点。

关键词：STM32；应变片；CS5530；液晶

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0041-02 1 方案论证 1.1 总体方案论证

本设计硬件电路由控制器，称重传感器模块，AD转换模块，键盘和显示模块组成，结构框图如图1所示。

1.2 称重传感器部分电路

称重传感器部分采用电阻式应变片，其工作原理是基于材料的电阻应变效应。电阻应变片把机械应变信号转换为ΔR/R后，由于应变量及相应的电阻变化一般都很小，难以测量且不便处理，因此要采用转换电路把应变片的ΔR/R变化转化成电压或者电流变化，常用的转换电路为直流测量电桥。

直流电桥特点是信号不受元件和导线的分布电感和电容的影响，抗干扰能力强，电桥调节平衡电路简单，直流电源（+5V）在系统中比较方便。直流电桥输出的信号较小，有必要做放大处理。

1.3 信号处理部分

由于直流电桥输出的电压信号只有0-30mV，所以需要用高增益、高稳定性的放大器进行放大，再经过AD转换后送给单片机。

选用放大电路与AD转换集成的芯片，可以简化硬件电路，提高抗干扰能力和精度。CS5530是高度集成的ΔΣ模数转换器，运用电荷平衡技术，性能达24位，非常适合称重衡器、过程控制、科学和医疗应用领域的单极性或双极性小信号测量。内部集成64倍放大器、数字滤波器、可选的50/60Hz频率抑制以及40倍的可控增益等信号调理电路。