什么是電子秤

　　電子秤（英文名：electronic balance）是衡器的一種，是利用胡克定律或力的杠桿平衡原理測定物體質(zhì)量的工具。按結(jié)構(gòu)原理可分為機(jī)械秤、電子秤、機(jī)電結(jié)合秤三大類。

　　電子秤主要由承重系統(tǒng)（如秤盤、秤體）、傳力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（如杠桿傳力系統(tǒng)、傳感器）和示值系統(tǒng)（如刻度盤、電子顯示儀表）3部分組成。

　　基于stm32的電子秤方案大全（一）

　　基于STM32的多功能電子秤設(shè)計

　　題目要求：

　　1、基本部分：

　　（1）能用鍵盤設(shè)置單價，稱重后能同時顯示重量、單價和總額；電子計價秤：最大稱重為10.000公斤，重量誤差不大于±0.1％；

　　（2）具有TFT液晶屏顯示，顯示重量、單價、總額等信息。

　　a、重量顯示為5位數(shù)碼，單位為公斤，最大重量顯示值為99.999公斤；

　　b、單價金額顯示為5位數(shù)碼，單位為元，最大單價金額顯示值值為999.99元；

　　c、總價金額顯示為6位數(shù)碼，單位為元，最大總價金額顯示值值為9999.99元， 總價金額誤差不大于0.01元；

　　（3）具有去皮功能和總額累加計算功能；

　　（4）能預(yù)存10種商品的單價；可以隨意調(diào)出使用

　　（5）測量并顯示環(huán)境溫度，溫度測量誤差不大于1℃；

　　（6）稱量0-10kg稱重；

　　（7）語音播報測量結(jié)果

　　2、發(fā)揮部分：

　　（1）具有實時時鐘顯示并具有掉電保護(hù)，可顯示日歷時鐘（年、月、日、時、分、秒）；

　　（2）擴(kuò)展高精度A/D轉(zhuǎn)換器，提高電子計價秤測量精度，測量誤差不大于±0.01％；

　　（3）能預(yù)存10種商品的名稱（或代號）和商品的單價;

　　單元模塊設(shè)計：

　　1、主控芯片模塊

　　2、TFT液晶屏模塊

　　3、稱重模塊

　　4、語音播報模塊

　　5、24bitAD HX711轉(zhuǎn)換模塊

　　6、軟件部分

　　模塊介紹：

　　1、主控芯片模塊

　　在該制作中，我們采用了STM32為主控芯片，主要是考慮到HX711是24bit的AD，運算量大，且我們的制作還加設(shè)了TFT彩色液晶模塊，語音播報模塊等的外設(shè)，普通的MCU的刷屏和運算速度是不夠的，所以我選擇了STM32作為主控芯片。下面是關(guān)于芯片的主要介紹：STM32F103xC 、STM32F103xD 和STM32F103xE 增強型系列使用高性能的ARM? Cortex?-M3 32位的RISC內(nèi)核，工作頻率為72MHz，內(nèi)置高速存儲器（ 高達(dá)512K字節(jié)的閃存和64K 字節(jié)的SRAM），豐富的增強I/O 端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設(shè)。所有型號的器件都包含3個12位的ADC、4個通用16位定時器和2 個PWM定時器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口：多達(dá)2 個I2C 接口、3 個SPI接口、2個I2S 接口、1個SDIO接口、5個USART接口、一個USB接口和一個CAN接口。

　　2、TFT彩色液晶模塊

　　TFT-LCD即薄膜晶體管液晶顯示器。其英文全稱為：Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display。TFT-LCD與無源TN-LCD、STN-LCD的簡單矩陣不同，它在液晶顯示屏的每一個象素上都設(shè)置有一個薄膜晶體管（TFT），可有效地克服非選通時的串?dāng)_，使顯示液晶屏的靜態(tài)特性與掃描線數(shù)無關(guān)，因此大大提高了圖像質(zhì)量。TFT-LCD也被叫做真彩液晶顯示器。該模塊有如下特點：

　　1、320×240的分辨率。

　　2、16位真彩顯示。

　　3、自帶觸摸屏，可以用來作為控制輸入。

　　4、通用的接口，除了ALIENTEK MiniSTM32開發(fā)板，該液晶模塊還可以使用在優(yōu)異特、 STMSKY、紅牛等開發(fā)板上。

　　這里在硬件上，TFTLCD模塊與IO口對應(yīng)關(guān)系如下：

　　LCD_LED對應(yīng)PC10;

　　LCD_CS對應(yīng)PC9;

　　LCD _RS對應(yīng)PC8;

　　LCD _WR對應(yīng)PC7;

　　LCD _RD對應(yīng)PC6;

　　LCD _D［17:1］對應(yīng)PB［15:0］;

　　TFTLCD顯示需要的相關(guān)設(shè)置步驟如下：

　　1） 設(shè)置STM32與TFTLCD模塊相連接的IO。

　　這一步，先將我們與TFTLCD模塊相連的IO口設(shè)置為輸出，具體使用哪些IO口，這里需要根據(jù)連接電路以及TFTLCD模塊的設(shè)置來確定。

　　2） 初始化TFTLCD模塊。

　　其實這里就是上和上面OLED模塊的初始化過程差不多。通過向TFTLCD寫入一系列的設(shè)置，來啟動TFTLCD的顯示。為后續(xù)顯示字符和數(shù)字做準(zhǔn)備。

　　3） 通過函數(shù)將字符和數(shù)字顯示到TFTLCD模塊上。

　　觸控部分：

　　電阻式觸摸屏利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的復(fù)合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層透明氧化金屬（透明的導(dǎo)電電阻）導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內(nèi)表面也涂有一層涂層、在他們之間有許多細(xì)小的（小于1/1000英寸）的透明隔離點把兩層導(dǎo)電層隔開絕緣。 當(dāng)手指觸摸屏幕時，兩層導(dǎo)電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化，在X和Y兩個方向上產(chǎn)生信號，然后送觸摸屏控制器。控制器偵測到這一接觸并計算出（X，Y）的位置，再根據(jù)獲得的位置模擬鼠標(biāo)的方式運作。這就是電阻技術(shù)觸摸屏的最基本的原理。

　　電阻屏的特點有：

　　1）是一種對外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵、水汽和油污。

　　2）可以用任何物體來觸摸，可以用來寫字畫畫，這是它們比較大的優(yōu)勢。

　　3）電阻觸摸屏的精度只取決于A/D轉(zhuǎn)換的精度，因此都能輕松達(dá)到4096*4096。

　　3、稱重模塊

　　滿量程輸出電壓=激勵電壓x靈敏度2.0mv/v

　　例如：供電電壓是5v乘以靈敏度2.0mv/v=滿量程10mv

　　接線：紅線輸入電壓+，黑線輸入電壓-，綠線輸出信號+，白線輸出信號- 安裝方式：懸臂梁安裝方式

　　4、語音播報模塊

　　WT588D 語音芯片是一款功能強大的可重復(fù)擦除燒寫的語音單片機(jī)芯片。WT588D 讓語音芯片不再為控制方式而尋找合適的外圍單片機(jī)電路，高度集成的單片機(jī)技術(shù)足于取代復(fù)雜的外圍控制電路。配套 WT588D VoiceChip 上位機(jī)操作軟件可隨意更換 WT588D語音單片機(jī)芯片的任何一種控制模式，把信息下載到 SPI-Flash 上即可。軟件操作方式簡潔易懂，撮合了語音組合技術(shù)，大大減少了語音編輯的時間。完全支持在線下載，即便是 WT588D 通電的情況下，一樣可以通過下載器給關(guān)聯(lián)的 SPI-Flash 下載信息，給 WT588D語音芯片電路復(fù)位一下，就能更新到剛下載進(jìn)來的控制模式

　　本作品的語音播報模塊使用了一線串口控制模式，可通過發(fā)碼端控制語音播放、停止、循環(huán)播放和音量大小，或者直接觸發(fā) 0～219 地址位的任意語音，發(fā)碼速度 600us～2000us； 有兩種輸出方式：PWM 和 DAC ，PWM 輸出可直接推動 0.5W/8Ω的揚聲器，DAC 輸出外接功放，音質(zhì)好。由于本作品對音質(zhì)沒有過高要求，所以使用PWM輸出方式。

　　使用WT588D語音播報模塊時需要使用語音合成軟件合成語音，然后通過Voice_Chip_V-B軟件將語音對應(yīng)特定地址編譯成bin文件下載進(jìn)WT588D模塊中。

　　5、24bitAD HX711轉(zhuǎn)換模塊

　　HX711 采用了海芯科技集成電路專利技術(shù)，是一款專為高精度電子秤而設(shè)計的 24 位 A/D 轉(zhuǎn)換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強等優(yōu)點。降低了電子秤的整機(jī)成本，提高了整機(jī)的性能和可靠性。

　　該芯片與后端 MCU 芯片的接口和編程非常簡單，所有控制信號由管腳驅(qū)動，無需對芯片內(nèi)部的寄存器編程。輸入選擇開關(guān)可任意選取通道 A 或通道 B，與其內(nèi)部的低噪聲可編程放大器相連。通道 A 的可編程增益為 128 或 64，對應(yīng)的滿額度差分輸入信號幅值分別為±20mV或±40mV。通道 B 則為固定的 64 增益，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測。芯片內(nèi)提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內(nèi)的 A/D 轉(zhuǎn)換器提供電源，系統(tǒng)板上無需另外的模擬電源。芯片內(nèi)的時鐘振蕩器不需要任何外接器件。上電自動復(fù)位功能簡化了開機(jī)的初始化過程。 特點：

　　? 兩路可選擇差分輸入

　　? 片內(nèi)低噪聲可編程放大器，可選增益為 64 和128

　　? 片內(nèi)穩(wěn)壓電路可直接向外部傳感器和芯片內(nèi)A/D 轉(zhuǎn)換器提供電源

　　? 片內(nèi)時鐘振蕩器無需任何外接器件，必要時也可使用外接晶振或時鐘

　　? 上電自動復(fù)位電路

　　? 簡單的數(shù)字控制和串口通訊：所有控制由管腳輸入，芯片內(nèi)寄存器無需編程

　　? 可選擇 10Hz 或 80Hz 的輸出數(shù)據(jù)速率 ? 同步抑制 50Hz 和 60Hz 的電源干擾

　　? 耗電量（含穩(wěn)壓電源電路）： 典型工作電流：《 1.7mA， 斷電電流：《 1μA ? 工作電壓范圍：2.6~ 5.5V

　　? 工作溫度范圍：-20~ +85℃ ? 16 管腳的 SOP-16 封裝

　　6、軟件部分 TFT驅(qū)動部分：

　　void LCD_WR_REG（u8 data） 寫寄存器函數(shù)

　　u16 LCD_ReadReg（u8 LCD_Reg） 讀寄存器

　　void LCD_WriteRAM_Prepare（void） 開始寫GRAM

　　u16 LCD_ReadPoint（u16 x，u16 y） 讀取個某點的顏色值

　　void LCD_DisplayOn（void） //LCD開啟顯示/ void LCD_Clear（u16 Color） 清屏函數(shù)

　　void LCD_Init（void） 初始化lcd

　　void LCD_DrawPoint（u16 x，u16 y） 畫點

　　void LCD_Fill（u16 xsta，u16 ysta，u16 xend，u16 yend，u16 color） 在指定區(qū)域內(nèi)填充指定顏色

　　void LCD_DrawLine（u16 x1， u16 y1， u16 x2， u16 y2） 畫線

　　void LCD_DrawRectangle（u16 x1， u16 y1， u16 x2， u16 y2） 畫矩形

　　void Draw_Circle（u16 x0，u16 y0，u8 r） 在指定位置畫一個指定大小的圓

　　void LCD_ShowChar（u16 x，u16 y，u8 num，u8 size，u8 mode） 在指定位置顯示一個字符

　　void LCD_ShowNum（u16 x，u16 y，u32 num，u8 len，u8 size） 顯示數(shù)字

　　void LCD_Show2Num（u16 x， u16 y， u16 num， u8 len，u8 size，u8 mode） 顯示2個數(shù)字

　　void LCD_ShowString（u16 x，u16 y，const u8 *p） 顯示字符串

　　WT588D部分：

　　void wt588d_init（void） WT588D初始化

　　void send_dat（u8 addr） 以一線串口方式發(fā)送數(shù)據(jù)到WT588D

　　void pronounce_num（u16 t） 整數(shù)部分?jǐn)?shù)字發(fā)音 范圍（0~9999）

　　void pronounce_point3num（u16 t） 小數(shù)部分?jǐn)?shù)字發(fā)音范圍（0~0.999）

　　void pronounce_point2num（u8 t） 小數(shù)部分?jǐn)?shù)字發(fā)音范圍（0~0.99） HX711部分：

　　u32 Read_HX711（void） 該函數(shù)讀取HX711采集回來的經(jīng)過放大以后的值

　　u32 Sampling（void） 該函數(shù)將AD采樣回來的值算術(shù)平均數(shù)字濾波，去掉最低和最高后的平均值

　　main.c部分：

　　void UI（void） 設(shè)置界面

　　main函數(shù)中整合各個模塊的函數(shù)實現(xiàn)電子秤稱重功能，TFT顯示功能等等。