软件设计 - 一种高精度便携式电子秤的设计

2、系统软件设计

为了方便系统调试，电子秤软件部分采用了模块化设计，主要包括主程序，模/数转换子函数、延时子程序、数据处理子程序、LCD显示子程序，软件运行通过主函数调用子程序。硬件加电，系统快速进行初始化，完成系统变量定义空间分配以及变量赋初值等。系统主程序流程图如图6所示。测量时SP20C-G501电阻应变式传感器将检测质量转换成模拟信号，再由A/D转换成24位二进制数字信号，由单片机运算处理后，接着进行定标和调零，调用LCD显示子程序，将质量数据送到LCD1602对应的地址上显示。

图6  系统主程序流程图

3、系统测试

系统测试，在对系统线性度测量即定标的过程中，预先准备一组标准砝码作为基准。通电时，先对调零后，放置标准砝码在传感器测试区的中心，待显示数据稳定后，记下显示值，然后依次增大砝码的质量，通过多次重复测量并记录砝码的实际重量和系统所测量的值。系统测试时应按照正顺序和反顺序进行多次测量，即砝码由轻到重一次连续增加不要进行中途撤去砝码，反之依然。由于SP20C-G501传感器灵敏度极高，悬臂梁的固定端在水平方向必须固定死，否则会影响测量精度；另外传感器的引线也很灵敏，需要卡死，稍微触动也会影响测量精度。由表1测量数据可知，系统最大相对误差小于0.4%。

表1系统测量值与真实值

4、结论

利用高精度的A/D转换器，有效的改善了电子秤的精度，电源DC5V。经测试主要技术指标为：称量范围0～1000g，分度值1g，相对误差小于0.4%。硬件设计采用模块化结构，是的系统可靠性高、便于调试，抗干扰能力强和成本低等优点，同时克服了传统的数字指示秤、模拟指示秤不精确、速度慢、不能计算、易作弊等缺点。