如何使用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字式電子熱量秤的設(shè)計(jì)

　　本文的主要內(nèi)容是以單片機(jī)為核心研制出新型的數(shù)字式電子熱量秤（以下簡稱為熱量秤），在軟硬件控制下實(shí)現(xiàn)智能化稱重，并根據(jù)重量直接換算出常見食物的熱量。該設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性好，在不增加成本的前提下，通過單片機(jī)技術(shù)，開發(fā)了電子秤的新功能，為電子秤的發(fā)展開辟了新的道路。電子秤因可實(shí)現(xiàn)技術(shù)的多種多樣，成本降低到已經(jīng)進(jìn)入人們的日常生活，成為每家每戶都購買得起的家用電子產(chǎn)品，在功能上還需要進(jìn)一步改進(jìn)，滿足更多新的需求。在全民重視健康，生活品質(zhì)日益提高的今天，電子秤除了能實(shí)現(xiàn)稱重，智能化和開發(fā)新功能是設(shè)計(jì)研發(fā)的主要趨勢。

　　本文以單片機(jī)MCS-51系列的8051集成電路為信息處理核心，提出數(shù)字電子熱量秤的硬件設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)分析各單元的硬件電路，給出了儀器電路設(shè)計(jì)與軟件流程，及相關(guān)電路原理圖、流程圖，最后介紹了產(chǎn)品的誤差來源與誤差分配。

　　物料計(jì)量是工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易流通中的重要環(huán)節(jié)。稱重裝置或衡器是不可缺少的計(jì)量工具。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和商品流通的擴(kuò)大，衡器的需求也日益增多，之前所沿用的機(jī)械杠桿秤已不能適應(yīng)生產(chǎn)自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的要求。自六十年代以來，由于傳感器技術(shù)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子稱重技術(shù)日趨成熟，并逐步取代機(jī)械秤。尤其是七十年代初期，微處理機(jī)的出現(xiàn)使電子稱重技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展?？焖?、準(zhǔn)確、操作方便、消除人為誤差、功能多樣化等方面已成為現(xiàn)代稱重技術(shù)的主要特點(diǎn)。稱重裝置不僅是提供重量數(shù)據(jù)的單體儀表，而且作為工業(yè)控制系統(tǒng)和商業(yè)管理系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，推進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化和管理的現(xiàn)代化，它起到了縮短作業(yè)時(shí)間、改善操作條件、降低能源和材料的消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及加強(qiáng)企業(yè)管理、改善經(jīng)營管理等多方面的作用。稱重裝置的應(yīng)用已遍及到國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)對稱重儀表的要求也越來越高，要求儀表具有更高抗干擾能力、更高的精度。

　　50年代中期電子技術(shù)的滲入推動(dòng)了衡器制造業(yè)的發(fā)展。60年代初期出現(xiàn)機(jī)電結(jié)合式電子衡器以來，經(jīng)過多年地不斷改進(jìn)與完善，我國電子衡器從最初的機(jī)電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型。我國電子衡器的技術(shù)裝備和檢測試驗(yàn)手段基本達(dá)到國際90年代中期的水平，電子衡器制造技術(shù)及應(yīng)用也因此得到了新發(fā)展。電子稱重技術(shù)從靜態(tài)稱重向動(dòng)態(tài)稱重發(fā)展，計(jì)量方法從模擬測量向數(shù)字測量發(fā)展，測量特點(diǎn)從單一參數(shù)測量向多參數(shù)測量發(fā)展，特別是對快速稱重和動(dòng)態(tài)稱重的研究與應(yīng)用。但就總體而言，我國電子衡器產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還有較大差距，其主要差距是技術(shù)與工藝不夠先進(jìn)、工藝裝備與測試儀表老化、開發(fā)能力不足、產(chǎn)品的品種規(guī)格較少、功能不全、可靠性和穩(wěn)定性較差等。

　　1行業(yè)特點(diǎn)

　　（1）衡器產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣：衡器是指計(jì)量物體質(zhì)量（或重量）的器具和裝備，是應(yīng)用范圍最廣泛，品種數(shù)量最多的計(jì)量裝備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上有60％以上的產(chǎn)品都要經(jīng)過稱重計(jì)量。衡器廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、外貿(mào)、交通、第1章引言醫(yī)療保健國防建設(shè)和科學(xué)研究等各種領(lǐng)域。在中國，衡器被列為國家重點(diǎn)管理的法制計(jì)量器具。

　?。?）衡器企業(yè)分布范圍廣：進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代后期，除輕工系統(tǒng)的原有200來個(gè)衡器工廠外，另有機(jī)械、電子、航空？航天、化工、冶金、煤炭、交通、鐵路、計(jì)量、農(nóng)業(yè)、飼料、物資等十多個(gè)部門和一些地方的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)約 400多個(gè)行業(yè)，紛紛跨入衡器制造行業(yè)。企業(yè)隸屬關(guān)系復(fù)雜，所跨部門之廣，為其它行業(yè)所罕見。直到現(xiàn)在，衡器行業(yè)中條條、塊塊的影響力仍然很大，行業(yè)管理有相當(dāng)?shù)仉y度。

　　（3）衡器技術(shù)更新速度較快：雖然衡器行業(yè)是個(gè)古老行業(yè)，但現(xiàn)代衡器則是融合計(jì)算機(jī)、微電子、信息處理和自動(dòng)控制等多項(xiàng)機(jī)電技術(shù)的知識(shí)密集型產(chǎn)品。今天的衡器，除計(jì)量的功能外，還具有監(jiān)測、運(yùn)算、控制、管理等多項(xiàng)功能，成為控制產(chǎn)品質(zhì)量、降低物品消耗、提高勞動(dòng)效率、保護(hù)正當(dāng)商貿(mào)等環(huán)節(jié)中不可缺少的計(jì)量與控制設(shè)備。