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1、基于AT89C51和HX711的数字显示称重仪的硬件电路设计本文设计的数显称重仪是基于电阻应变式传感器、以单片机为控制核心的称重控制显示系统，测量范围为010，测量精度2，液晶屏显示测量数据，同时可将多次测量数据通过串口送计算机显示。该系统具有精度高、性能稳定、操作简便等特点。称重仪设计框图如下图1所示：图1 称重仪设计框图1、硬件电路设计11、称重传感器电阻应变式称重传感器由电阻应变片、弹性体和检测电路等几个主要部分组成。弹性体在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（
2、电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。检测电路如图2所示，将电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。因为惠斯登电桥具有很多优点，如可以抑制温度变化的影响，可以抑制侧向力干扰，可以比较方便地解决称重传感器的补偿问题等，所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。图2 惠斯登电桥构成的检测电路称重传感器一般有输入输出共四根线，输出电阻一般为350、480、700、1000，输入端一般会进行一些温度、灵敏度的补偿，输入端电阻会比输出端高20100，因此用万用表量一下电阻值可以判断出输入输出端子。12、放大电路应变式称重传感器输出信号幅度很小（V甚至V量级），且常常伴随有较大的噪声。对于这样
3、的信号，电路处理的第一步通常是采用仪表放大器先将小信号放大。仪表放大器电路比简单的差分放大电路具有更好的共模抑制能力。放大的最主要目的不是增益，而是提高电路的信噪比。本设计中仪表放大器采用了OP07三运放的结构。如图3所示。当R1R2，R3R4，RR5，电路的增益为：（12R1R1）（RR3）。由公式可见，电路增益的调节可以通过改变R1阻值实现。图3 仪表放大电路13、AD转换电路AD转换器采用电子秤专用芯片HX711，这是一款专为高精度电子秤而设计的24位AD转换器芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路。输入选择开关可任意选取通道A或通道，与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道A的可编程增益为128或4，对应的满额度差分输入信号幅值分别为20V或40V。通道则为固定的32增益，所对应的满量程差分输入电压为80V。通道应用于包括电池在内的系统参数检测。本设计将仪表放大器输出接至通道A模拟差分输入端，如下图4所示。图4 HX711应用电路14、单片机及接口电路单片机采用AT89C51芯片，与按键、液晶、计算机接口电路如图5所示。HX711串口通讯线接至单片机P10、P11口。经单片机处理后，将称重数据送液晶显示。同时将多次测量数据通过串口送计算机显示。图5 单片机接口电路