智能体重电子称设计文献综述
2020-06-08 21:17:32
长期以来,电子秤在人们的生活中使用已经相当广泛,而且在商业用途中也越来越多的使用,并且随着生产的发展,传统台秤、杆秤的精度已经不能满足人们对精度的要求(黄群等,2010)。而按照以往来看,电子秤最开始使用传统的RS232和RS485进行通讯,提供了最初的现代化和商业化(陈文娟,2013)。但是RS232与RS485都需要与计算机和键盘等硬件设施相连接,并且接线相对复杂繁冗,对于实现其方便快捷的特点造成很大劣势。而电子秤作为一种装备了电子元件的集中设备,其主要能够体现的优点在于精度高、安全便携、操作简单和能够适应不同的环境(赵总社,2007)。所以现代社会中,电子秤的重要性越来越体现出来。
电子秤的工作原理为,当电子秤压力传感器接收到来自外部的压力时,传感器发生形变,同时引起阻抗改变,从而引起激励电压的改变,最终输出模拟信号不断改变(王 锋等,2013)。经过不断的发展和改进,使用单片机能够做到结构简单、低功耗、可软件编程和调试(刘昌盛,2015),使用单片机设计的电子秤已经广泛使用。
对于单片机设计电子秤,其主要硬件电路以单片机为核心,外部显示系统和语音系统,通过A/D转换器进行模拟信号与数字信号的转化(孙莹,2001),实现电子秤与外界之间的人机交互。主要的设计硬件模块和系统原理如下:
(1) 单片机为核心的电子系统
使用单片机作为电子秤设计的核心控制,原因在于其结构简单、功耗小,操作简单,能够控制实现多种输入输出,以及编程的方法进行系统的设计和调试(赵总社,2007),但在其硬件可靠性设计和软件可靠性设计中,必须要考虑到不断地扰动对单片机性能和控制造成的影响。
单片机在工作中被干扰之后将会出现严重的后果,比如出现数据误差、程序运行混乱、被控对象混乱等结果(杜洪林,2016),在单片机所控制的电子称设计中,数据的变化会受到外界外单片机扰动的影响,单片机重量输出数据变化极为快速,在模数转换器高速运行下,外界影响对数据的影响很有可能造成系统输出的不正确。
(2)显示系统
电子秤通过电子显示来告知用户需要的数据#8212;#8212;重量,经常选用的显示设备有仅用来显示数字的七段数码管显示、能够实现更多显示并且显示汉字的12864液晶显示器(张争刚等,2016)。现在使用中最常见使用的显示模块为12864显示屏,能够更加详细的现实计量单位(千克或者克),或者物品单价和总价,更加方便用户计算和商业用途。
另外一种液晶显示模块为内置的FM12232A液晶显示控制屏,是广泛用于小规模液晶产品中的模块。显示功能是电子秤最为重要的功能,也是人机交互中最为明显和常用的功能。现在市面上的电子秤已经全部装备显示系统,并且能够智能计算物品的价格,在现代社会中的用途显得尤为重要。
(3)语音系统