關(guān)于CS5530的計(jì)重計(jì)數(shù)電子秤的研究與設(shè)計(jì):
電子秤是現(xiàn)代電子發(fā)展的產(chǎn)物,由于他具有操作簡(jiǎn)單、方便、*度*等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)、日常生活各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,從功能看可分為單*計(jì)重秤、計(jì)重計(jì)價(jià)秤、計(jì)重計(jì)數(shù)秤等多種。其中單計(jì)重秤在日常生活中zui常見(jiàn),計(jì)重計(jì)價(jià)秤在商場(chǎng)、市場(chǎng)中廣泛應(yīng)用,計(jì)重計(jì)數(shù)秤主要應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域,如電子元器件的裝袋、小的零部件的裝袋等,由于這些元件、零部件體積小、重量輕、每袋數(shù)量大,以前都是人工數(shù),這樣既需要大量人工,還容易出錯(cuò)。為了解決這些問(wèn)題,*種*既能計(jì)重還能根據(jù)單重計(jì)算數(shù)量的電子秤運(yùn)行而生'這就是本文要介紹的計(jì)重計(jì)數(shù)電子秤。
1總體方案1.1系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)電子秤硬件結(jié)構(gòu)主要由以下幾部分構(gòu)成,稱重傳感器、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、CPU、輸入輸出電路等構(gòu)成,其工作原理就是稱重傳感器把重力轉(zhuǎn)換成4~20mV的mV級(jí)電壓,再通過(guò)放大器放大到A/D轉(zhuǎn)換*需的V級(jí)電壓,通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,通過(guò)CPU計(jì)算處理變成相應(yīng)的重量值,顯示或輸出。計(jì)重計(jì)數(shù)電子秤硬件結(jié)構(gòu)與普通電子秤相同,不同在于要求*度*、軟件功能有*增加,而電子秤的量程和*度是由A/D決定的,本文介紹的CS5530就*種串行A/D芯片,由于其位數(shù)多、價(jià)格便宜,在*電子秤中具有巨大優(yōu)勢(shì)而廣泛使用1電子秤結(jié)構(gòu)框圖如*示。
重力傳感器~H放大濾波電路I~Ha/d轉(zhuǎn)f電路II顯示I電子秤結(jié)構(gòu)框。2A/D轉(zhuǎn)換芯片選型A/D轉(zhuǎn)換電路是電子秤的關(guān)鍵部件,這里以*款3kg/0.1g的電子秤為例來(lái)介紹A/D芯片的選型,現(xiàn)在市場(chǎng)上A/D芯片種類繁多,從接口來(lái)分有并行、串行的,從轉(zhuǎn)換速度來(lái)分有超速的、*速的、低速的,從*度來(lái)看有幾位到幾十位多種型號(hào),*般并行價(jià)格相對(duì)貴,速度越*越貴,位數(shù)越多越貴,價(jià)格從幾元到幾百元,*的甚至達(dá)萬(wàn)元以上,而電子秤在速度上要求不快,但根據(jù)不同量程和*度要求對(duì)位數(shù)有*定要求,做為電子產(chǎn)品成本是關(guān)鍵,*以選擇低成本的串行A/D是電子地磅,下面具體介紹*下如何通過(guò)量程和*度來(lái)確定要選A/D的位數(shù)。電子的*度分為外部和內(nèi)部?jī)煞N,外部*度就是顯示*度,這也是我們*般講的電子秤的*度,而要達(dá)到外部穩(wěn)定顯示重量,內(nèi)部*度必須更*,以般是外部*度的10倍。內(nèi)部*度直接由A/D芯片位數(shù)確定。
3kg/0.1g電子秤外部*度為:3大于18位的A/D主要有20位、24位、32位等,*以*般選擇20位或24位較合適?,F(xiàn)在該檔電子秤*度的計(jì)數(shù)電子秤*般選擇20位的CS5513,而CS5513本身無(wú)放大電路,需配*個(gè)雙運(yùn)放電路,常用的為0P2277,前者的價(jià)格在20元左右,0P2277也要15元左右,*以運(yùn)放和A/D總成本需35元。另―種是24位A/D芯片CS5530,內(nèi)部包括可編程放大電路,放大位數(shù)在1~64位可選,成本在22元左右,*以從性價(jià)比來(lái)看選用CS5530更好。
CS5530是*款24位SPI總線的中行A/D芯片。主要特性如下:模式,1:選擇以內(nèi)部*度應(yīng)該大于等于:30數(shù)為n,則2的n之方應(yīng)大于300000,*以n應(yīng)大于18.而WR3-WR0:速率選擇,模式0CD:0正常模式,1開(kāi)電流源NU:保留位②增益寄存器描述增益寄存器描述功能設(shè)定放大倍數(shù),從0至64-2-24,上電后D24為1,其他位為0③失調(diào)寄存器描述失調(diào)寄存器描述內(nèi)部1-64倍放大器;性線失真小于0.0015%,*分辨率19位以上;三線串行接口;內(nèi)含電源管理、放大倍數(shù)、配置寄存器;轉(zhuǎn)換速度從6.25~3840Hz可調(diào);多種電源供電方案可選;1.2.2CS5530引腳及功能描述1)引腳圖,如*示。
2.相關(guān)寄存器①配置寄存器描述圖PDW:0正常模式,1激活電源存選擇模式RS:系統(tǒng)復(fù)位,0正常模式,1復(fù)位RV:0正常模式,1系統(tǒng)被復(fù)位,該位只讀IS:0正常輸入,1短輸入FRS:0默認(rèn)速率,1以設(shè)定速率的5/6工作-166-數(shù)據(jù)輸出轉(zhuǎn)換格式D31-D8為24位數(shù)據(jù),D2為溢出標(biāo)志,為1溢出,數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤,其他位為0CS5530硬件電路設(shè)計(jì)2接稱重傳感器,1-4分別為電源地、電源正、信號(hào)負(fù)、信V通過(guò)*密電阻對(duì)電源分壓3程序設(shè)計(jì)3.1初始化函數(shù)對(duì)CS5530內(nèi)部寄存器進(jìn)行初始化,設(shè)定相關(guān)工作方式,放大倍數(shù),轉(zhuǎn)換速度等工作。