任务目标

称重技术是广泛应用于工业、农业、交通、贸易和科研领域的重要技术，与社会发展、工业生产和人民生活密切相关。电子秤属于电子衡器，技术水平直接影响生产生活质量和经济效益的发展。

技术指标	要求
量程	0-10kg
分辨率	1g
最大引用误差	<0.1%
绝对误差	<5g

以下是本文的文本内容，案例可供参考

一、数显电子秤的工作原理

电子秤采用单片机处理系统，通过称重传感器将测量转换为电信号。采样信号处理分析后，采集转换重量信号，采用单片机系统计算分析，最后通过显示设置显示，实现快速方便的重量信息显示。

总体设计方案如下图所示：

二、各模块设计

1.应变传感器

选择10个传感器模块kg量程电阻应变压力传感器，应变压力传感器。实物图和具体技术参数如下图所示。传感器灵敏度为1mV/V，若电桥的激励电压为10V，满时电压差为10mV，假设电压差与压力传感器受力呈线性关系，则变化率为1uV/g。传感器模块与信号处理电路接线如下：

2.信号处理电路

信号调节电路大致可分为桥路差动放大、跟随器、反向放大、低通滤波四部分。OPA桥式放大器搭建2333，AAD227搭建二级放大器。

原理图
	首先，通过差动放大，通过差分接获得电桥差值，并将其放大到适当的值。根据芯片数据手册，放大倍数约为100倍
	电压跟踪器可作为电路中的隔离器，具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点，可防止前后电路干扰。由于芯片的特性，输入电流不得大于20mA，因此，同相端串联15kΩ电阻。电阻不影响放大倍数。
	由于前桥产生的差异为负电压，需要连接到反相器，将电压转换为单片机可测量的正电压，并进一步扩大受放大器性能限制的差异放大电路，使测量范围足够大。相反，放大器的放大倍数Au = - ( Rf / Rin )

最后放大倍数 = (R2/(R1 350))(IN2-IN1)1（-R7/R6）≈300

3.单片机和AD采样

选择单片机部分STM32F103C8T最小系统板，常用，易于快速编写。需要收集uv芯片自带的12位级信号ad写作不足以胜任任务的需要SPI通信24位AD模块ADS1256。

驱动程序参考-ADS1256驱动

主程序代码如下(示例):

#include "led.h" #include "delay.h" #include "sys.h" #include "key.h" #include "usart.h" #include "exti.h"  #include "ADS1256.h"  #define Au 300.0 int KeyState = 0; char str[15],str2[15];  void Delayvu32 nCount)
{ 
        
  for(; nCount != 0; nCount--);
}
//定时器3 500ms一次中断
void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{ 
        
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能

	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 计数到5000为500ms
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 10Khz的计数频率 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
 
	TIM_ITConfig(  //使能或者失能指定的TIM中断
		TIM3, //TIM2
		TIM_IT_Update ,
		ENABLE  //使能
		);
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器

	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIMx外设
							 
}

void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中断
{ 
        
	if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源 
	{ 
        
		TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源 
	  printf(str);
	}
}

int main(void)
{ 
        	
	long double vr,vout,vsum,v[50];
	unsigned char i=0,j=0;
	long ulResult;
	long double ldVolutage;
	
	delay_init();	    	 //延时函数初始化 
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 设置中断优先级分组2
	uart_init(9600);	 //串口初始化为9600
	
	LED_Init();		  	 //初始化与LED连接的硬件接口 
  LEDx=0;				//点亮LED
	
	EXTIX_Init();		//外部中断初始化
	
	printf("OK\r\n");	
	
	Init_ADS1256_GPIO(); //初始化ADS1256 GPIO管脚 

	Delay(0x1ffFF);
	GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_11 );  
	ADS1256_Init();
	
	TIM3_Int_Init(4999,7199);//10Khz的计数频率，计数到5000为500ms 
	
	for(i = 0;i < 20;i++) v[i]=0;
	
	while(1)
	{ 
        	    
		 for(i = 0;i < 1;i++)
		{ 
        
			 ulResult = ADS_sum( (i << 4) | ADS1256_MUXN_AINCOM);	
			//ulResult = ADS_sum( ADS1256_MUXP_AIN0 | ADS1256_MUXN_AINCOM); 
			if( ulResult & 0x800000 )
			{ 
        
			 	ulResult = ~(unsigned long)ulResult;
				ulResult &= 0x7fffff;
				ulResult += 1;
				ulResult = -ulResult;
			}
			ldVolutage = (long double)ulResult*0.59604644775390625;
			//printf("第%d通道:",(i & 0x07)?(i & 0x07) - 1:7);
			//sprintf(str,"%lf\r\n",ldVolutage); //double
			//printf("uV\r");
			//printf("%x",(unsigned long)ulResult);//16
			Delay(0x3fFFF);
		}
		vsum = 0;
		for(i = 1;i < 20;i++)
		{ 
        
			v[i] = v[i-1];
			vsum += v[i];
			vsum /= 2.0;
		}
		v[0] = ldVolutage;
		vsum += v[0];
		vsum /= 2.0;
		if(j<20)
		{ 
        
			vr = vsum;
			j++;
		}
		vout = (vsum - vr) / Au;///20.0;
		sprintf(str,"%.0lf -> ",vsum);
		sprintf(str2,"%.0lf g\r\n",vout);
	} 
}
//END

滤波算法采用连续采样20个值（小样本）求平均，实际表现效果良好。