便携型电子天平秤装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种便携型电子天平秤装置，尤其是进行电子天平【技术领域】开发的便携通用平台装置。装置由电源管理模块、单片机主控模块、在线下载调试模块、称重传感器模块、A/D转换模块和称重显示驱动模块六部分组成。电源管理模块为系统提供两路稳定的工作电源；单片机主控模块是装置控制处理的核心模块，由主控芯片及其最小支撑电路构成；在线下载调试模块负责装置的在线编程和仿真调试；称重传感器模块是物体称重的物理器件，主要器件为称重传感器；A/D转换模块是将称重传感器采集的称重模拟量转化为数字量给主控芯片处理；称重显示驱动模块显示A/D转换模块输出的物体实际重量。该装置具有在线下载和调试功能，体积小，接口连接方便，易于升级。
【专利说明】便携型电子天平秤装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种便携型电子天平秤装置，尤其是进行电子天平【技术领域】开发的便携通用平台装置。
【背景技术】
[0002]电子天平技术早在80年代就在日本、德国、瑞士等国起步，而我国电子天平在八十年代中期开始研制，1986年湖南大学研制成功精度为0.1mg(万分之一)，量程为0~200g的智能电子分析天平，并与1986年在长沙通过了技术鉴定，填补了国内空白，达到了八十年代初的国际领先水平。尽管电子天平发展到现在技术已经很成熟，但大都是为市场特定场合定制为主，不具有可移植性，针对一些开发人员和培训学员的实践平台装置较少。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:便携型电子天平秤装置可以完成秤量、计数、校对、去皮等基本功能，量程范围为0~2kg，精度为0.0lg ;装置实现模块化设计，具有较强的移植性，通过更换称重传感器，就可适用于不同量程和精度的称重场合；该装置适用于电子天平秤的初学者和研发者，装置通过USB 口与PC机相连，可方便的实现在线编程调试和下载升级，装置外观设计主要考虑成本低、体积小，接口连接方便，便于携带。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:装置由电源管理模块、单片机主控模块、在线下载调试模块、称重传感器模块、A/D转换模块和称重显示驱动模块六部分组成。电源管理模块为系统提供两路稳定的工作电源，单片机主控模块是装置控制处理的核心模块，由主控芯片及其最小支撑电路构成，在线下载调试模块负责装置的在线编程和仿真调试，称重传感器模块是物体称重的物理器件，主要器件为称重传感器，A/D转换模块是将称重传感器采集的称重模拟量转化为数字量给主控芯片处理，称重显示驱动模块显示A/D转换模块输出的物体实际重量。该装置具有在线下载和调试功能，体积小，接口连接方便，易于升级。
[0005]进一步的，电源管理模块主要由220V-9V变压器、全波整流桥、AMSl117-5V电压转换芯片和HT7550-1线性稳压芯片电路构成，可以为整个电路系统提供两路稳定的5V工作电源；单片机主控模块的主控芯片选用STC公司的IAP15F2K61S2芯片；在线下载调试模块选用USB 口转串口芯片CH340G，实现串口模式下载和调试；称重传感器模块选用诺盛LAK-E-B电阻应变片式称重传感器，天平秤的量程为0~2kg，精度为0.0lg ;A/D转换模块选用20位模数转换器ADS1230 ;称重显示驱动模块的数码管显示驱动芯片选用TM1602，可驱动2个3位数码管的显示。
[0006]进一步的，所述的220V外接电源以电源插座的形式，通过电源线与电源管理模块的变压器端相连接，所述的在线下载调试模块以USB接口与计算机连接通信，所述的称重传感器的信号输出端与所述A/D转换模块的信号输入端链接，所述A/D转换模块的信号输出端与所述主控芯片的信号输入端连接，所述主控芯片的信号输出端与所述称重显示驱动模块的信号输入端连接。
[0007]为了实现装置的便携性和可移植性，电源管理模块除了采用220V交流电输入以夕卜，也可以直接通过USB 口从PC机取电工作；选择IAP15F2K61S2芯片作为单片机主控模块的主控芯片，省去了复位电路和时钟电路，实现了 IAP在线下载与仿真功能，便于初学者的在线仿真学习，也便于研发人员的在线仿真调试，若需要对系统软件进行升级和下载，只需通过USB转串口电路就可以实现。
[0008]本实用新型的优点在于:
[0009]I)、该装置的电源管理模块分为双电源模式，一路由稳压芯片HT550-1负责给A/D转换芯片供电，另一路由电压转换芯片AMS1117-5V负责给其他硬件电路的供电；
[0010]2)、该装置采用模块化设计，USB接口集在线调试、下载、PC机取电为一体，从而便于用户携带及开发使用；
[0011]3)、该装置通过专用的数码管驱动芯片TM1602，可实现不同亮度的数字显示功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的硬件结构布局示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，便携型电子天平秤装置由电源管理模块、单片机主控模块、在线下载调试模块、称重传感器模块、A/D转换模块和称重显示驱动模块六部分组成。装置外接220V交流电源，通过电源管理模块的220V-9V变压器电路，4个肖特基二极管构成的全波整流桥电路、AMS1117-5V电压转换芯片电路和HT7550-1线性稳压芯片电路为系统提供稳定的5V工作电源；单片机主控模块由主控芯片IAP15F2K61S2及其最小支撑电路构成，系统中没有使用到的I/O 口通过扩展口引出，便于装置功能的灵活扩展；在线下载调试模块包括USB接口与CH340G芯片电路，将USB信号转换为串行通信信号，实现电子天平秤软件系统的在线下载和仿真调试功能；称重传感器模块选用诺盛LAK-E-B电阻应变片式称重传感器，称重传感器的模拟信号输出与ADS1230芯片的7脚(AINP)和8脚(AINN)相连；A/D转换模块选用20位模数转换器ADS1230，将前级的LAK-E-B电阻应变片式传感器获取的模拟量经过ADS1230的转换后转为数字量送给单片机处理；称重显示驱动模块选用专用的数码管驱动芯片 TM1602, IAP15F2K61S2 芯片的 3 个 I/O 引脚与 TM1602 芯片的 18 脚(DIN)、19 脚(CLK)和20脚(STB)相连，驱动6位数码管显示物体的重量，数码管显示的亮度可调节；2个独立按键用于设置系统参数，能够完成称重、去皮、计数以及清零等功能，与IAP15F2K61S2芯片的2个I/O引脚相连。
[0014]以上说明书中描述的只是便携型电子天平秤装置的【具体实施方式】，各种举例说明不对便携型电子天平秤装置的实质内容构成限制，所属【技术领域】的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的【具体实施方式】做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。
【权利要求】
1.便携型电子天平秤装置，其特征为:装置由电源管理模块、单片机主控模块、在线下载调试模块、称重传感器模块、A/D转换模块和称重显示驱动模块六部分组成；电源管理模块为系统提供两路稳定的工作电源，单片机主控模块是装置控制处理的核心模块，由主控芯片及其最小支撑电路构成，在线下载调试模块负责装置的在线编程和仿真调试，称重传感器模块是物体称重的物理器件，主要器件为称重传感器，A/D转换模块是将称重传感器采集的称重模拟量转化为数字量给主控芯片处理，称重显示驱动模块显示A/D转换模块输出的物体实际重量；装置通过USB 口与PC机相连，可方便的实现在线编程调试和下载升级。
2.根据权利要求1所述的便携型电子天平秤装置，其特征为:电源管理模块由220V-9V变压器、全波整流桥、AMS1117-5V电压转换芯片和HT7550-1线性稳压芯片电路构成，为系统提供稳定的5V工作电源；单片机主控模块的主控芯片选用STC公司的IAP15F2K61S2 ；在线下载调试模块选用USB 口转串口芯片CH340G，实现串口模式下载和调试；称重传感器模块选用诺盛LAK-E-B电阻应变片式称重传感器;A/D转换模块选用20位模数转换器ADS1230 ;称重显示驱动模块的数码管显示驱动芯片选用TM1602，驱动2个3位数码管的显/j、l Ο
3.根据权利要求2所述的便携型电子天平秤装置，其特征为:所述的220V外接电源以电源插座的形式，通过电源线与电源管理模块的变压器端相连接，所述的在线下载调试模块以USB接口与计算机连接通信，所述的称重传感器的信号输出端与所述A/D转换模块的信号输入端链接，所述A/D转换模块的信号输出端与所述主控芯片的信号输入端连接，所述主控芯片的信号输出端与所述称重显示驱动模块的信号输入端连接。
【文档编号】G01G21/00GK204214539SQ201420547865
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】张朝柱, 聂志华, 聂章龙 申请人:常州信息职业技术学院, 聂章龙