专利名称：液晶显示多功能智能电子秤控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测力与称重控制的智能化多功能自动控制装置。
称重技术是计量领域中一个必不可少的重要分支，而代表最新科技发展水平的电子秤已改变和克服了老式机械杠杆秤、盘式秤的结构复杂、准确度低、处理速度慢的缺点，但由于秤重控制器的成本及功能的限制，还一直制约了电子秤在多种领域的进一步普及应用。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人体健康秤的需求量与日俱增，特别是该产品的出口市场很大，目前现有的健康秤，对不同国家不同生括方式的人们，已不能适应其愈来愈高的要求。主要问题有①目前电子秤控制器所选用的主控芯片(单片微处理器简称MCD)，其结构特性已经限制了电子秤性能的进一步提高，有的MCD不能直接驱动LCD液晶显示器，有的MCD只能用8位定时器工作方式，在数据采样时，由于定时中断的多次反复进行，影响测量的精度。因此厂家在产品开发时，一直在寻找较理想的性能价格比高的MCD，用作电子秤控制器的核心部件；②现有人体健康秤没有“自动上秤”功能；③现有人体健康秤没有体重、身高的记忆和体重指数的分析等智能化功能；④现有电子秤控制器功能单一，不利于形成系列产品，这就增加了开发和掩膜的费用，使产品价格居高不下。
本实用新型的目的是研制出一种款式新颖的液晶显示计量电子秤控制器，它集多种功能于一体，使控制器可构成具有不同度量制、不同解析度、不同启动停机方式、不同用途的多种型号规格电子秤，还具有重量、身高记忆和数据自动分析的智能功能。
为达到上述目的，本实用新型采用单片微处理器作主控器件，通过其接口分别连接数据采样的积分型A/D转换电路、多功能开关电路、EEPROM存取电路、电源保护电路、液晶(LCD)显示器、多人记忆控制键盘及声响装置，构成电子秤控制装置。由带电阻应变片的压力传感器将重量信号传给电子秤控制器的积分型A/D转换电路，变为数字量后在LCD上显示重量值；用EEPROM来对传感器的非线性误差作校正、对重量和身高作记忆并自动分析、在“自动上秤”中作零点记忆。
由于采用NEC公司新型单片微处理器作主控器件，功能多，成本低，操作简便，性能稳定，可供国内外许多衡器厂用于老产品的更新换代。选用本控制装置配合厂家多种秤台和外观设计，就能生产出几十种不同型号的电子秤产品，节约大量开发成本和芯片掩膜费用。
图1为液晶显示多功能智能电子秤控制器电路方框图。
图2为液晶显示多功能智能电子秤控制器电路原理图。
图1中，1为单片微处理器(MCD)，作为电子秤控制器的主控器件，其接口分别连接数据采样的积分型A/D转换电路2，多功能开关电路3，EEPROM存取电路4，电源保护电路5，液晶显示器6，多人记忆控制键盘7，声响电路8。积分型A/D转换电路2包括带电阻应变片的压力传感器、信号放大及积分比较电路；电源保护电路5包括欠压检测和稳压控制；控制键盘7包括四人记忆功能选择键，身高整定键、启停控制键以及零点调整键。
图2中，集成电路IC1为单片微处理器，型号为μPD753204，其接口P50～P53与P60～P63、P30组成开关矩阵，设20个功能开关；S12～S23字段信号与COM0～COM3公共信号，连接专用液晶显示板，共驱动6只段码管，用4时分接线，LCD电源脚BIAS、VLC0～VLC2用1/3偏置模式；IC2为EEPROM，IC1接口P01～P03分别连接IC2的时钟脚SK、DI输入脚、DO输出脚，IC1接口P22接IC2片选脚CS；IC1接口P23接三极管T5的基极，T5的集电极经蜂呜器BDZZEE接输入电源VEE，R8同BDZZER并联；IC1接口连接的控制键都连下拉电阻R10～R13；P13接身高值增键INCH，键另一端接电源VCC，P30接身高值减键DECH，键另一端接VCC，P32接LCD检测及零点内码调整键TEST，键另一端接VCC，IC1的接口，P33接上电复位启动键ON的一端，一路由R15落地，一路经二极管DN连三极管T2的基极，当ON闭合时，T2导通，系统供电，ON键另一端接入电源VEE，接口P60～P63分别接四人记忆功能选择键A1～A4的一端，一方面经R16～R19并联落地，另一方面经二极管DN连T2的基极，当A1～A4任一键闭合时，T2导通，系统供电，A1～A4键另一端接输入电源VEE，IC31脚12接手动关机键OFF；IC1接口P31是电源控制端经R21、C3并联落地，另经R20与晶体管T2的发射极相连，T2集电极连T1的基极，T1集电极经R28接IC1第12脚；当T2导通时，T1基极是低电平，故T1也导通，T1的发射极所连的输入电源VEE经T1的集电极输出VCC，VCC电压的高低受控于与IC31脚12相连的稳压管T6；IC1接口P00是欠压检测端晶体管T3的基极与IC31的输出脚14相连，当电压太低时，T3导通，P00接口是低电平，则发生欠压指示；IC1接口P21、P10/INT0用于连接积分型A/D转换电路，压力传感器PRESS桥路输出接放大集成电路IC32输入第9、10脚，再通过R34、R35至IC33积分电路，最后经IC34比较后由脚1输出至INT0端，接口P21连晶体管T4的基极，T4的集电极接R34、R35的连接点，发射极接电源VCC；T4控制经放大后的信号电压给C9进行充电或放电，当充电时间相同时，放电时间的长短就取决于重量信号电压的大小，当放电至一定时候，IC34脚1的跳变引起INT0端口的外部中断，测出放电时间的长短，即为重量信号的数字量大小。
按动ON键，在通电的瞬间，由R26、C4组成的复位启动电路，将复位信号赋于IC1的RESET端，连接在X1、X2的晶振M开始工作，从而进行数据采样和重量显示等多种操作。按动A1～A4同样可产生上述RESET号，启动系统进行四人记忆和体重指数分析等智能操作。利用前述措施本实用新型具有如下功能①开机方式开关开机(Kick ON)、脚踏开关(TOP ON)、自动开机(AUTO ON)。
②关机方式手动关机和自动关机，当出现欠压、超载、负重量、开机归零后未上秤或秤重时不下秤等情况，6秒后自动关机。
③不同度量制单位转换公斤(kg)/磅(Lb)/英石(Stone)相互转换，每种制式的分辨率又分为0.05/0.1/0.2不同档次。对于150kg以上量程，又分为全程解析和分段解析(以100kg为分界点)。
④多种量程的计量秤融为一体就以公斤(kg)为例，有180kg、150kg、30kg等规格，为适应不同国家的习惯，150kg一档又分为156kg、150kg、136kg等品种。
⑤零点跟踪和重量锁定开机后未秤重之前显示值应归零，如果零点有小的飘移，系统能自动修改零点内码值，使显示外码值为零。为提高测量的正确性，利用控制系统的记忆能力，设计了重量锁定功能，锁定的形式可分为变化锁定和闪动锁定。
⑥记忆功能分短时记忆和长期记忆，短时记忆与锁定功能相互配合，发挥了控制系统的智能效果，提高测量精度。特别长期记忆功能，EEPROM能记忆四个人的体重和身高，在下次再秤重时，可显示出各人体重的增减，并可计算体重指数。
⑦EEPROM作非线性补偿在全量程范围内，分若干点进行重量校正，将每一点的重量偏差值存入EEPROM中，实际秤重时进行插值计算，算出正确的重量后再实时显示。
⑧根据生产工艺的要求，为适应不同档次电子秤条件，开始显示重量值又分为从零显示和从8kg开始显示两种方式；控制系统又有负重量处理和用TEST键调整零点内码的功能。
具体实施时，本实用新型的具体元件选择是IC1选用μPD753204，IC2选用NM93C46，IC31～IC34选用LM324，M选用4.19MHZ晶振，LCD为专用液晶显示板，VCC为+5V，VEE为+6V～+9V。
权利要求1.一种液晶显示多功能智能电子秤控制器，其特征是控制器由单片微处理器1作主控器件，通过其接口分别连接数据采样的积分型A/D转换电路2、多功能开关电路3、EEPROM存取电路4、电源保护电路5、液晶显示器6、多人记忆控制键盘7及声响装置8。
2.一种如权利要求1所述的液晶显示多功能智能电子秤控制器，其特征是控制器的电路连接为集成电路IC1，采用型号为μPD753204的单片微处理器，其接口P50～P53与P60～P63、P30组成开关矩阵，设20个功能开关；S12～S23字段信号与COM0～COM3公共信号，连接专用液晶显示板，共驱动6只段码管，用4时分接线，LCD电源脚BIAS、VLC0～VLC2用1/3偏置模式；IC2为EEPROM，IC1接口P01～P03分别连接IC2的时钟脚SK、DI输入脚、DO输出脚，IC1接口P22接IC2片选脚CS；IC1接口P23接三极管T5的基极，T5的集电极经蜂呜器BDZZER接输入电源VEE，R8同BDZZER并联；IC1接口连接的控制键都连下拉电阻R10～R13；P13接身高值增键INCH，键另一端接电源VCC，P30接身高值减键DECH，键另一端接VCC，P32接LCD检测及零点内码调整键TEST，键另一端接VCC，IC1的接口，P33接上电复位启动键ON的一端，一路由R15落地，一路经二极管DN连三极管T2的基极，当ON闭合时，T2导通，系统供电，ON键另一端接入电源VEE，接口P60～P63分别接四人记忆功能选择键A1～A4的一端，一方面经R16～R19并联落地，另一方面经二极管DN连T2的基极，A1～A4键另一端接输入电源VEE，IC31脚12接手动关机键OFF；IC1接口P31是电源控制端经R21C3并联落地，接R20与晶体管T2的发射极相连，T2集电极连T1的基极，T1集电极经R28接IC1第12脚；IC1接口P00是欠压检测端晶体管T3的基极与IC31的输出脚14相连，IC1接口P21、P10/INT0用于连接积分型A/D转换电路，压力传感器PRESS桥路输出接放大集成电路IC32输入第9、10脚，IC32输出端再通过R34、R35至IC33积分电路，最后经IC34比较后由脚1输出至INT0端，接口P21连晶体管T4的基极，T4的集电极接R34、R35的连接点，发射极接电源VCC。
专利摘要本实用新型涉及一种测力与称重控制的智能化多功能自动控制装置,它采用单片微处理器作主控器件,通过其接口分别连接数据采样的A/D转换电路、多功能开关电路、EEPROM存取电路、电源保护电路、液晶显示器、多人记忆控制键盘及声响装置。它集多功能于一体,操作简单,性能稳定,成本降低,选用本电子秤控制器与国内外厂家多种秤台和外观设计配合,可生产出几十种不同型号的电子秤产品。
文档编号G09G3/18GK2383182SQ99236679
公开日2000年6月14日 申请日期1999年7月20日 优先权日1999年7月20日
发明者李炳兴 申请人:中山大学