一种电子秤的数字处理方法及电子秤与流程

[0001]
本发明属于数字信号处理技术领域，具体涉及一种电子秤的数字处理方法及电子秤。


背景技术：

[0002]
随着科技的进步以及人民生活水平的提高，传统的称重方法由于操作复杂，学习成本高，逐渐被淘汰。目前随着各种传感器技术不断成熟和进步，利用压力传感器来制作的电子称重装置的应用越来越多。
[0003]
压力传感器固有的噪声误差、硬件电路的噪声干扰和周围环境的震动干扰共同构成了电子秤的称量误差。若不对压力传感器输出的重量原始值进行处理就直接转换为重量数值输出，则会造成重量数值持续波动，无法稳定。若只是对压力传感器输出的重量原始值进行简单地滤波，虽然可以减小重量数值波动，但无法彻底消除重量数值波动，也无法应对突发的大幅度环境震动干扰。


技术实现要素：

[0004]
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种电子秤的数字处理方法及电子秤，提升了重量数值输出显示的稳定性和用户体验。
[0005]
第一方面，一种电子秤的数字处理方法，包括以下步骤：
[0006]
获取电子秤中称重单元输出的重量原始ad值；
[0007]
对所述重量原始ad值进行低通滤波处理，以获得ad滤波值；
[0008]
对所述ad滤波值进行软施密特触发器处理，以获得最终ad值；
[0009]
将最终ad值转换为对应的重量数值；
[0010]
将所述重量数值传给电子秤的显示单元进行显示。
[0011]
优选地，所述低通滤波处理用来滤除所述重量原始ad值中的绝大部分噪声干扰；
[0012]
所述噪声干扰包括称重单元的固有噪声干扰、硬件电路的噪声干扰和环境干扰。
[0013]
优选地，所述软施密特触发器具体用于：
[0014]
s1：判断是否存在参考ad值；如果不存在，将当前的ad滤波值赋值给最终ad值和参考ad值，趋势计数值清零，流程结束；如果存在，执行s2；
[0015]
s2：计算当前的ad滤波值和参考ad值的差值的绝对值，定义为ad差值；若ad差值等于0，趋势计数值不变，将参考ad值赋值给最终ad值，流程结束；若ad差值不等于0，执行s3；
[0016]
s3：根据ad差值、当前的ad滤波值和参考ad值更新趋势计数值；
[0017]
s4：若ad差值大于预设的第一阈值或者趋势计数值的绝对值大于预设的第二阈值时，将当前的ad滤波值赋值给最终ad值和参考ad值，流程结束；否则，将参考ad值赋值给最终ad值。
[0018]
优选地，步骤s3具体包括：
[0019]
s31：判断当前是否处于趋势计数值大于等于0、且当前的ad滤波值大于参考ad值；
如果是，趋势计数值加1，执行s4；如果否，执行s32；
[0020]
s32：判断当前是否处于趋势计数值小于等于0、且当前的ad滤波值小于参考ad值；如果是，趋势计数值减1，执行s4；如果否，趋势计数值清零，将参考ad值赋值给最终ad值，流程结束。
[0021]
第二方面，一种电子秤，包括：
[0022]
称重单元：包括称重台以及与称重台相连接的压力传感器，所述称重单元用于感应称重台上物品的重量，并输出重量原始ad值给微处理器；
[0023]
微处理器：用于执行第一方面所述的数字处理方法；
[0024]
显示单元：用于显示来自微处理器输出的重量数值。
[0025]
优选地，所述称重单元还包括与所述压力传感器的输出端连接的模数转换器，所述模数转换器用于将压力传感器输出的模拟信号转换为数字信号，得到所述重量原始ad值。
[0026]
优选地，所述显示单元为数字显示单元。
[0027]
优选地，所述电子秤还包括电源单元；所述电源单元与所述称重单元、微处理器、显示单元和称重单元电连接。
[0028]
由上述技术方案可知，本发明提供的电子秤的数字处理方法及电子秤，可以降低显示单元的示数波动，提高抗干扰能力，提升了重量数值输出显示的稳定性和用户体验。
附图说明
[0029]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0030]
图1为本发明实施例一提供的数字处理方法的流程图。
[0031]
图2为本发明实施例二提供的电子秤的模块框图。
具体实施方式
[0032]
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0033]
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0034]
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0035]
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确
定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0036]
实施例一：
[0037]
一种电子秤的数字处理方法，参见图1，包括以下步骤：
[0038]
获取电子秤中称重单元输出的重量原始ad值；
[0039]
对所述重量原始ad值进行低通滤波处理，以获得ad滤波值；
[0040]
对所述ad滤波值进行软施密特触发器处理，以获得最终ad值；
[0041]
将最终ad值转换为对应的重量数值；
[0042]
将所述重量数值传给电子秤的显示单元进行显示。
[0043]
具体地，该数字处理方法将电子秤中称重单元输出的重量原始ad值(即压力传感器输出的模拟信号经过模数转换器转换后的数字信号值)经过低通滤波后，滤除重量原始ad值中的绝大部分的噪声干扰，包括称重单元的固有噪声干扰、硬件电路的噪声干扰和环境干扰，再经过软施密特触发器处理后，得到稳定性较高的重量数值，此时将得到的重量数值传给电子秤的显示单元进行显示，该数字处理方法采用了低通滤波与软施密特触发器相结合的方法，过滤掉无意义的噪声干扰导致的输出重量数值波动。这样该数字处理方法可以降低显示单元的示数波动，提高抗干扰能力，提升了重量数值输出显示的稳定性和用户体验。
[0044]
优选地，
[0045]
所述低通滤波处理用来滤除所述重量原始ad值中的绝大部分噪声干扰，包括称重单元的固有噪声干扰、硬件电路的噪声干扰和环境干扰。
[0046]
具体地，低通滤波包括但不限于iir滤波和fir滤波，环境干扰包括但不限于周围环境的震动干扰。该方法中的低通滤波器可以是软件实现也可以是硬件实现。
[0047]
优选地，
[0048]
所述软施密特触发器具体用于：
[0049]
s1：判断是否存在参考ad值；如果不存在，说明当前的ad滤波值为第一个ad滤波值，此时将当前的ad滤波值赋值给最终ad值和参考ad值，趋势计数值清零，流程结束；如果存在，执行s2；
[0050]
s2：计算当前的ad滤波值和参考ad值的差值的绝对值，定义为ad差值；若ad差值等于0，即当前的ad滤波值等于参考ad值，趋势计数值不变，将参考ad值赋值给最终ad值，流程结束；若ad差值不等于0，执行s3；
[0051]
s3：根据ad差值、当前的ad滤波值和参考ad值更新趋势计数值；具体包括：
[0052]
s31：判断当前是否处于趋势计数值大于等于0、且当前的ad滤波值大于参考ad值；如果是，趋势计数值加1，执行s4；如果否，执行s33；
[0053]
s32：判断当前是否处于趋势计数值小于等于0、且当前的ad滤波值小于参考ad值；如果是，趋势计数值减1，执行s4；如果否，趋势计数值清零，将参考ad值赋值给最终ad值，流程结束。
[0054]
s4：若ad差值大于预设的第一阈值或者趋势计数值的绝对值大于预设的第二阈值时，说明当前的ad滤波值出现了较大增大减小或持续增大或持续减小的情况，属于正常重量变化信号，此时将当前的ad滤波值赋值给最终ad值和参考ad值；否则，说明当前的滤波值没有达到持续增大或持续减小趋势的条件，也没有增大或减小到一定的幅度，存在波动，可
能是干扰，此时将参考ad值赋值给最终ad值；
[0055]
s5：将最终ad值转换为所述重量数值。
[0056]
由此可见，干扰信号由于存在波动，其变化方向是不确定的，所以不能维持在一个单方向上的趋势，即干扰信号不存在持续增加或持续减小的趋势。当在称重台上放置物品时，正常的重量原始值滤波后的变化趋势是持续变大的，因此ad滤波值是持续变大或者变化幅度大于预设阈值，当秤台上载重稳定后，重量原始ad值还是会在一定范围内有所波动，所以该方法认为当在称重台上放置物品时，不管是重量原始值持续变大过程中的波动，还是稳定后的波动都属于干扰，如果判定为干扰信号时，显示的是参考ad值所对应的重量数值，当不是在干扰信号的干扰下ad滤波值所对应的重量数值。
[0057]
实施例二：
[0058]
一种电子秤，参见图2，包括：
[0059]
称重单元：包括称重台以及与称重台相连接的压力传感器，所述称重单元用于感应称重台上物品的重量，并输出重量原始ad值给微处理器；
[0060]
微处理器：用于执行实施例一所述的数字处理方法；
[0061]
显示单元：用于显示来自微处理器输出的重量数值。
[0062]
优选地，所述称重单元还包括与所述压力传感器的输出端连接的模数转换器，所述模数转换器用于将压力传感器输出的模拟信号转换为数字信号，得到所述重量原始ad值；
[0063]
具体地，称重单元包括称重台、压力传感器以及模数转换器，压力传感器感应到重量时，输出模拟信号传送给模数转换器，模数转换器将接收到的模拟信号转换为数字信号后，得到所述重量原始ad值。这样得到的重量原始ad值为数字信号，传送给微处理器进行滤波和软施密特触发器处理并输出处理后的重量数值，将重量数值传送给显示单元进行显示。所述显示单元为数字显示单元，用于显示接收到的数字信号。
[0064]
优选地，所述电子秤还包括电源单元；所述电源单元与所述称重单元、微处理器、显示单元和称重单元电连接。
[0065]
具体地，电源单元用于给电子秤中各部件(包括称重单元、微处理器和显示单元)进行供电。微处理器用于执行上述数字处理方法，对重量原始ad值进行处理。
[0066]
该电子秤可以降低显示单元的示数波动，提高抗干扰能力，提升了重量数值输出显示的稳定性和用户体验。
[0067]
本发明实施例所提供的电子秤，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
[0068]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。