稱重技術自古以來就被人們所重視,作為一種計量手段,它廣泛應用于各個領域。電子衡器是稱重技術與電子技術相結合的產物,它的發展已經歷了三個階段：模擬型、數字型和智能型。雖然數字型衡器比模擬型衡器有顯著優勢,但仍然存在以下問題：接口不統一造成難以互聯,內部結構復雜,沒有環境補償功能造成誤差大。智能型電子衡器正是為了克服這些問題才應運而生的,除數字輸出之外,它們往往包括標準通信接口,本身具有非線性、溫度、蠕變等補償算法。

根據電子衡器的演化過程和發展趨勢,本論文選取了家用電子秤為研究對象,并以經濟型智能電子秤這一今后家用電子秤的發展方向為著眼點,研究其中最關鍵的智能稱重模塊。由于電阻應變式傳感器技術成熟、價格低廉、精度和量程適合,非常適合應用于家用電子秤,因此本文擬選用電阻應變式傳感器制作家用電子秤稱重模塊。

本研究采用高靈敏度的電阻應變式稱重傳感器,探索適合的電路連接、信號放大處理、去噪和信號補償方式,并采用高精度的AD轉換芯片將結果轉換為數字形式,再通過串口傳遞至上位機,由軟件進一步處理后得到被測物體重量。按照設計的基本要求,系統可分為三大模塊,數據采集模塊、控制器模塊、人機交互模塊。數據采集模塊,由壓力傳感器、信號放大去噪處理、硬件補償電路和AD轉換器組成。轉換后的數字信號送給控制器,由控制器經串口傳給上位機處理。控制器模塊采用了經濟實用的AT89S52單片機,使用SPI總線與數據采集模塊通信,并通過RS-232串口與上位計算機連接。下位機軟件主要提供總線和通信端口的驅動,數據處理過程則在上位機完成。人機交互模塊即上位機軟件完成了人機問的信息交換,并處理采集的數字信號,得到最終結果。本設計還提供了過載報警提示功能使設計更人性化智能化。本研究開發的稱重模塊具備智能電子衡器的主要功能：簡單智能的傳感器補償(包含電路和算法)、標準化的通信接口及協議(RS232串口和自定義協議),整體結構簡單且造價低廉。在添加適當的承載臺和顯示儀表后,就可以構建完整的家用經濟型智能電子秤。整個系統的設計理念為通用化、低成本、智能化,獲得的稱重模塊有廣闊的市場前景。